1-1- اهداف پروژه

    مخابره و انتقال اطلاعات با بهر گيري از خطوط برق اعم از خطوط انتقال يا توزيع و نيز سيم کشي برق داخلي منازل را تحت عنوان مخابرات با حامل خط برق[?] قدرت الکتريکي مي شناسيم.

امروزه با گسترش و تنوع محصولات الکتريکي و الکترونيکي و استفاده از شبکه هاي مخابراتي در ادارات همچنين در منازل، نياز روز افزوني به ايجاد شبکه هاي مبتني بر تکنيک هاي قابل اطمينان و همراه با پياده‌سازي آسان و کم هزينه احساس مي شود.

    تکنيک مخابرة از طريق خطوط قدرت الکتريکي بنابر امکان پياده سازي بر خطوط و کانالهاي آماده و به ويژه در ساختمان هاي پيش ساخته يکي از گزينه هاي موثر و اقتصادي در ايجاد شبکه هاي مخابراتي به نظر مي رسد.

    بر اين اساس قصد داريم که به بررسي پياده سازي بر خطوط و کانالهاي آماده و به ويژه در ساختمان‌هاي پيش ساخته يکي از گزينه هاي موثر و اقتصادي در ايجاد شبکه هاي مخابراتي به نظر مي رسد.

بر اين اساس قصد داريم به بررسي پياده سازي اين روش جهت ايجاد اتوماسيون داخلي منازل بپردازيم . و در اين راستا چالشهاي پيش رو روشهاي مورد استفاده در پيشگيري و رفع اين موانع را مورد مطالعه قرار دهيم .

    اين پروژه به طور ويژه قصد دارد به همراه ساخت ابزار فرستنده و گيرنده با بهره گيري از ميکروکنترل‌هاي خانواده PIC به ارزيابي پروتکل مخابراتي X10 که به منظور استفاده در شبکه هاي داخلي منازل طراحي شده است بپردازد.

    بر اساس اين هدف، تحقق موارد زير انتظار است:

    1-مطالعه خطوط قدرت الکتريکي به عنوان يک کانال انتقال و روشهاي اتصال و انتقال از طريق آن

    2-ارزيابي پروتکل مخابراتي X10 و رصد نمودن چالشها و کاستي هاي احتمالي اين شيوه در جهت دستيابي به شبکة‌ قابل اطمينان، همچنين مطالعة روش هاي قابل ارائه جهت رفع اين نواقص

    3-طراحي و ساخت ما ژول هاي فرستنده و گيرندة مبتني بر روش فوق.

   1-2- سيستم هاي PLC داخلي منازل

    برقراري ارتباط از طريق خطوط برق شيوة مفيد و معمولي براي استفادة داخل منازل
 مي باشد.

    از اين رو برخي از شيوه هاي ارتباطي اعم از پروتکل هاي ارسال و دريافت داده که به نسبت ساده تر هستند براي استفاده در داخل خانه ها به کار برده مي شود.

برخي از اين سيستم هاي مورد استفاده در ذيل تشريح مي شود.

    1-2-1-   CEBus ( (Consumer Electronics Bus

اين سيستم بر مبناي استفاده در شبکه هاي محلي و در منازل طراحي شده است و استانداردهايي را جهت RF و PLC و تعدادي ديگر از شيوه هاي شبکه هاي خانگي ارائه مي کند. که در مورد PLC، ميزان و نحوة اعمال سيگنال با فرکانس معين بر شبکه توسط اين استاندارد، تعيين مي شود.

به عنوان مثال، مقداردودوئي (?) توسط، سيگنال اعمال شده در s100 مشخص مي شود در حالي که (?) دودوئي با اعمال سيگنال به مدت s200 حاصل مي شود. بنابراين در نهايت با توجه به تعداد  کاراکترهاي صفر و يک ارسال شده، وسيلة مورد نظر و نحوة کنترل آن مشخص مي شود.

    1-2-2- ??-X

    ??-X، نوعي از استاندارد عملي و قابل اجرا در منازل است اين استاندارد شامل شيوة آدرس دهي به تک تک  وسايل قابل کنترل داخل است در اين روش با استفاده از نقاط عبور از صفر حامل( شبکه برق داخل خانه) به عنوان هم زمان کننده (synchronizer) عمليات ارسال و دريافت انجام مي شود چنانکه حضور سيگنال پيوستة KHz 120 به عنوان (1) و عدم حضور اين سيگنال به منزلة (?) تلقي مي شود در روش X10 ادوات مورد کنترل شامل دو آدرس هستند که عبارتند از آدرس خانه و آدرس ابزار مورد نظر .

و در نهايت يک آدرس کامل براي ارسال به روش  X10 شامل کد شروع، آدرس خانه، آدرس ابزار وآدرس (کد) کارکرد مي باشد.

سيستم X10 به گونه اي طراحي شده است که جهت ارتباط دو طرفه دچار محدوديت است. ونيز به نسبت استانداردهاي ديگر، ازسرعت کمتري برخوردار است. با اين وجود اين سيستم جهت استفاده در اتوماسيون منازل، مناسب به نظر ميرسد. (در فصل دوم به توصيف بيشتر اين سيستم خواهيم پرداخت.)

1-3- بررسي رفتار سيستمهاي مبتني بر PLC در حضور تداخل، نويز و اعوجاج؛

از آنجايي که سيستمهاي توزيع و انتقال انرژي الکتريکي در بر دارنده نويز و تداخل ناشي از سيستمهاي الکتريکي متصل يا مجاور به آنها مي باشند، طبيعتا محيط مناسبي براي کاربري در سيستم هاي مخابراتي نمي‌باشند.

در زير به برخي از موارد آسيب زا در سيستمهاي مبتني بر PLC اشاره مي کنيم؛

 نويز و اعوجاج: از جمله منابع مولد نويز در شبکه برق مي توان به پديده کرنا، جرقه، بانکهاي تصحيح ضريب توان و برق شکن ها اشاره کرد. البته در شبکه هاي فشار ضعيف بسياري ازين گونه نويزها توسط ترانسفورماتورهاي مبدّل MV/LV (فشار متوسط به فشار ضعيف) حذف خواهند شد. در نتيجه بيشترين ميزان تداخل و نويز در شبکه هاي خانگي مربوط به ادوات و ابزارالکتريکي مورد استفاده در منازل و ساختمانهاست.

در مورد اعوجاجهاي مؤثر در شکل موج بايد گفت که اينگونه اعوجاجها معمولا تاٌثير کمتري بر سيستم‌هاي مبتني بر PLC  دارند از جمله اين اعوجاجها، بيشولتاژ يا زيرولتاژ شدن لحظه اي و نيز هارمونيک هاي موجود در شبکه است. هارمونيکهاي موجود در شبکه از آن جهت قابل چشمپوشي هستند که در فرکانسهايي بسيار کمتر از فرکانس کار سيستم PLC اتفاق مي افتد. آسيب عمده  اعوجاج، رخداد تغيير در فرکانس مي باشد. چنانچه بسياري از سيستمهاي ساده PLC با استفاده از فرکانس برق شهر اقدام به همزمان سازي ميان فرستنده و گيرنده مي کنند. بنابرين در سيستمهاي مدرن از اتّکا به اين روش پرهيز شده است.