基本信息
- 项目名称：
- 电力线载波宽带上网装置
- 来源：
- 第十一届“挑战杯”国赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 借用电灯线 能把网来传 “电力线载波宽带上网装置”采用低压电力线数字载波技术，将互联网信号调制加载到220V电力线上，使电力线成为网络信息传输的媒介，在用户端再将电力线上的网络信号恢复出来送入用户电脑，完成信息传输。网络信号经调制耦合至电力网，用户电脑配备用户端盒后，插入该电力网的任意电源插座，就能够上网，而不需要布置网线，尤适于办公楼、小型机房、实验室和家庭使用。 该装置将电力输送网和因特数据网合二为一，若推广使用不仅能节省大量网络传输信道建设投资，还会由于电力网络的普遍和电力线载波信息传输的可靠，解决无网线覆盖区域的上网问题和无线上网信号被遮带来的网络中断问题，有效弥补有线和无线上网的不足，使信息传输更加安全、可靠和方便。
- 详细介绍：
- “电力线载波宽带上网装置”由调制解调器、耦合器和用户端三部分组成，调制解调器将互联网信号调制成数字载波信号，由耦合器加载到电力线上，数字载波信号通过电力线传输，用户电脑通过用户端盒将网络信号恢复出来，完成信息传递。 在电力网络接入端，耦合器将已调制信号加载到电力网络，信号通过电力网络传输，用户电脑配备用户端，用户端将网络信号恢复出来送给电脑。配备用户端的电脑，插入该电力网的任意电源插座，就能实现速率为20Mbps的电力线直接宽带上网，多台配备用户端的电脑可同时上网，而无需布置专用网线。 该装置将电力输送网和因特数据网合二为一，若推广使用不仅能节省大量网络传输信道建设投资，还会由于电力网络分布的广泛和电力线载波信息传输的可靠，使上网变得更加普及、可靠和方便。该作品成本低，使用方便，无环境污染，有广阔的应用前景和市场价值。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的： 把现有的电力网络作为信息传输的媒介，将电力输送网和因特数据网合二为一，可节省大量网络传输信道建设投资，解决无网线覆盖区域的上网问题，使上网方便快捷。 基本思路： 电力线载波技术能将信息信号加载到电力线上，使信号以电力线为媒介传输。本作品——“电力线载波宽带上网装置”就是一种采用低压电力线数字载波技术，将网络数字信号通过载波方式加载到电力线上，以电力线为传输媒介完成信息传递的上网装置。 创新点： 1、“借用电灯线,能把网来传”,将电力网和因特网合二为一。 2、给所有电脑配备用户端盒后，插入系统内任意电源插座，就能同时上网，而不需要布置网线。 3、解决了无网线覆盖区域的上网问题，使上网更加普及和方便。技术关键： 1、电力线载波信号的阻抗匹配技术 2、传输与信号耦合技术 3、传输过程载波信号波形畸变修正技术 4、正交频分调制（OFDM）技术 5、多载频传输相互干扰滤除技术和电力线自身杂波滤除技术 主要技术指标： 1、载波媒体 三相四线交流220V电力线 2、载波中心频率 50KHz-500KHz 3、传输速率 20Mbps 4、载波信号幅值 ≤5VPP 5、电源 220V±20%
科学性、先进性
- 目前，国内对电力线载波信息传输的研究尚处于初级实验阶段,其传输速率最高只能达到1Mbps左右，仅局限于低速数据的采集传输，如局部抄表、消防、控制等方面，无法与互联网连接进行高速数据交换。现将其数据传输速率提高到20Mbps，使互联网的高速数据能在现有的电力网上快速传输，可在部分小区、办公楼及家庭实现电力线载波宽带上网。这样，既解决了无网线覆盖区域的上网问题，也消除了无线上网信号被遮时网络中断的忧虑；既弥补了有线和无线上网的不足，又节省了大量网络布线建设投资，使信息传输更加安全、可靠和方便。
获奖情况及鉴定结果
- 该作品在2009年5月“河南省第七届挑战杯”决赛中被评为科技制作A类二等奖。
作品所处阶段
- 中试阶段
技术转让方式
- 使用权转让
作品可展示的形式
- 实物展示、样品观看、现场演示、图片介绍、录像讲解
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 该装置由调制解调器、耦合器和用户端三部分组成，调制解调器将互联网信号调制成数字载波信号，由耦合器加载到电力线上，网络信号通过电力线传输，用户电脑经用户端将网络信号恢复出来,完成信息传递。 给电力网络接入端和用户电脑配备该装置后，插入该电力网的任意电源插座，就能实现速率为20Mbps的宽带上网，而无需专业布线；将所有电脑配备用户端后，多台电脑可以在该电力网上同时上网，尤适于办公楼、家庭和实验室使用。 该装置将电力输送网和因特数据网合二为一，若推广使用，不仅能节省大量网线架设投资，还会由于电力网络分布的广泛和电力线载波信息传输的可靠，使上网变得更加普及、可靠和方便，有较广泛的市场前景。 该作品材料成本低，使用方便，无环境污染，有广阔的应用前景。调制解调器+耦合器成本低于100元，市场预售价约200元，用户端成本约40元，市场预售价约80元，按年产10万台计，则年产值为1100万元，年利润500万元，经济效益丰厚。
同类课题研究水平概述
- 电力线载波（PLC）是在1920年首次被提出的，自提出之日起，已有很多人致力于该项技术的研究。后来由于数字微波、一点多址、光纤、特高频等通信方式的相继出现，以及光缆、双绞线成本的降低，使得人们对该项技术的研究一度停止，并未形成成熟的产品。 近年来，随着信息交换的日益频繁，上网已逐渐成为人们日常生活的必须，架设四通八达的网线需要很多资金，而我们的世界早已线网泛滥，如电话线、有线电视线、电力线等，众多的线网于生活于工作都很不方便，于是就有人提出了把多个网络合而为一的想法，曾经被中止的电力线载波通讯技术的研究也再度升温。 1998年，美国Intelogis公司推出了PassPort商业化PLC产品，其最高速率为350Kbps，技术尚不成熟，未大规模商用。近年来，PLC核心技术——PLC专用芯片取得了突飞猛进的发展，其传输速率从1Mbps发展到了2Mbps、20Mbps，世界各大研究机构都对此开展了研究，如美国的Intellon、Intelogis、ITRAN公司，韩国的Xeline公司，瑞士的ASCOM、Polytrax公司，他们开发的产品多用于远程抄表、家电控制等领域，用于互联网通讯的成熟产品还未见报道。 我国从50年代开始从事电力线载波通讯技术的研究，研发的产品局限于语音通信及低速数据的采集传输，如局部抄表、消防、控制等方面，无法与互联网连接进行高速数据交换。对于利用电力线载波宽带上网的研究，目前还处于初级实验阶段。 电力线载波宽带网络传输是互联网通讯技术的一个新兴领域，有着诱人的应用前景和巨大的潜在市场，成为时下各科研单位研究的热点。
