一种采用vlc-plc技术的电缆隧道定位与广播系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于可见光通讯技术领域，具体涉及一种采用VLC-PLC技术的电缆隧道定位与广播系统，尤其适用于电力电缆隧道内的定位与通信。
【背景技术】
[0002]随着我国经济的快速发展以及城市规模的不断扩大，城市供电输电电缆正逐步从架空线改为电力电缆。电缆隧道作为电缆线路的通道，其建设速度和里程逐年递增。绝大多数地下电缆沟道存在照明光线严重不足、GPS系统接收信号非常微弱、语音对讲效果差等特点，GPS技术和对讲机在此种场合并不能得到有效利用。因此，供电公司电缆工区对电缆沟道的巡检及施工人员缺乏全时全程定位和事件应急反应的能力，增加了巡检及施工人员的维修难度，同时工作安全性也存在隐患。
[0003]与传统的照明设备相比，白光发光二极管(LED)具有驱动电压低、功耗低、使用寿命长等优点，是一种绿色环保的照明器件，被视为第四代节能环保型照明设备。由于白光LED具有很高的响应灵敏度，因此可以被用于进行高速的数据通信，VLC (Visible lightcommunicat1n,可见光通讯)就是在此技术上发展起来的新型的无线光通信技术。
[0004]电力系统特有的通信方式是PLC (Power Line Carrier,电力线载波)，即利用现有的照明电力线，通过载波方式将信号进行高速传输。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是提供了一种安装方便、节约成本、传输效率高、无电磁干扰以及避免了多种信号衰减的定位迅速准确的采用VLC-PLC技术的电缆隧道定位与广播系统。
[0006]本发明所采用的技术方案如下:
一种采用VLC-PLC技术的电缆隧道定位与广播系统，其包括基于VLC技术的人员定位与广播子系统以及基于PLC技术的大数据高速率传输子系统；所述人员定位与广播子系统包括位于隧道外的PC广播主站、位于隧道内的照明与通讯一体化LED光源和移动对讲终端;
所述大数据高速率传输子系统包括至少一个PLC传输网络，每个所述PLC传输网络之间通过电力线连通，每个所述PLC传输网络包括一个PLC主站和至少一个PLC基站；所述PLC主站和PLC基站分别连接在电力线的相应节点上；所述PC广播主站与PLC主站相互通
?目;
所述照明与通讯一体化LED光源包括定点光信号收发处理单元和PLC接口模块；所述定点光信号收发处理单元经PLC接口模块与所述PLC基站对应连接；
所述移动对讲终端包括对讲设备和与之连接的移动端光信号收发处理单元。
[0007]进一步的，所述PC广播主站与PLC主站通过RJ45网线连接。
[0008]进一步的，所述PLC接口模块的型号为ZPLC-10。
[0009]进一步的，所述定点光信号收发处理单元和移动端光信号收发处理单元的结构一样，其均包括VLC发送/接收模块、数/模转换器、中央处理器MCU、存储器、时钟和电源；所述VLC发送/接收模块经数/模转换器与中央处理器MCU的相应端口双向连接，所述存储器与中央处理器MCU的数据端口双向连接，所述时钟和电源分别连接中央处理器MCU的时钟端和电源端。
[0010]进一步的，所述PLC接口模块分别与中央处理器MCU和PLC基站双向连接。
[0011]进一步的，所述对讲设备包括手机终端或对讲机。
[0012]进一步的，所述VLC发送/接收模块的型号为EZ-0012。
[0013]本发明的有益效果是:本发明采用VLC技术与PLC技术相融合的技术，使得LED照明、人员定位、语音通话等功能集于一体，实现了电缆隧道内高速可靠地定位与广播。
[0014]本发明中采用VLC发送/接收模块既提供了隧道内的照明光源，又完成了对光信号的收发，在不改变原有隧道内光源布局的条件下完成布设，极大的减少了施工量，降低了施工难度，节约了隧道内空间，由于VLC技术与传统的无线电通信相比，具有发射功率高、无电磁干扰和无需申请频谱资源等优点，实现了基于VLC特性的高速可靠无线通信系统；
同时利用PLC接口模块和PLC基站接入电力线，结合电力系统特有的通信方式PLC技术，利用现有的照明电力线，不用搭设新网络，节能环保，通过载波方式将信号进行高速传输，应用于城市地下电缆隧道内，不存在配电变压器对电力载波信号的阻隔作用以及三相电力线间的信号损失。
【附图说明】
[0015]图1为本发明的结构框图。
[0016]图2为本发明中照明与通讯一体化LED光源的结构框图。
[0017]图3为本发明中移动对讲终端的结构框图。
【具体实施方式】
[0018]下面结合图1-图3和实施例对本实用新型作进一步说明。
[0019]参照图1-图3，本实施例包括基于VLC技术的人员定位与广播子系统以及基于PLC技术的大数据高速率传输子系统；所述人员定位与广播子系统包括位于隧道外的PC广播主站、位于隧道内的照明与通讯一体化LED光源和移动对讲终端；
所述大数据高速率传输子系统包括至少一个PLC传输网络，每个所述PLC传输网络之间通过电力线连通，每个所述PLC传输网络包括一个PLC主站和至少一个PLC基站；所述PLC主站和PLC基站分别连接在电力线的相应节点上；所述PC广播主站与PLC主站相互通?目;
所述照明与通讯一体化LED光源包括定点光信号收发处理单元和PLC接口模块；所述定点光信号收发处理单元经PLC接口模块与所述PLC基站对应连接；
所述移动对讲终端包括对讲设备和与之连接的移动端光信号收发处理单元。
[0020]进一步的，所述PC广播主站与PLC主站通过RJ45网线连接。
[0021]进一步的，所述PLC接口模块的型号为ZPLC-10。
[0022]进一步的，所述定点光信号收发处理单元和移动端光信号收发处理单元的结构一样，其均包括VLC发送/接收模块、数/模转换器、中央处理器MCU、存储器、时钟和电源；所述VLC发送/接收模块经数/模转换器与中央处理器MCU的相应端口双向连接，所述存储器与中央处理器MCU的数据端口双向连接，所述时钟和电源分别连接中央处理器MCU的时钟端和电源端。
[0023]进一步的，所述PLC接口模块分别与中央处理器MCU和PLC基站双向连接。
[0024]进一步的，所述对讲设备包括手机终端或对讲机。
[0025]进一步的，所述VLC发送/接收模块的型号为EZ-0012。
[0026]本实施例的工作过程如下:
数据通过移动端光信号收发处理单元中的VLC发送/接收模块接收，经过解调后被送入中央处理器MCU，经过编码处理和数/模转换器转换后通过电光转换过程转换为可见光信号，实现下行VLC信号通信。同时，移动端光信号收发处理单元中的VLC发送/接收模块还实现接收VLC信号，转换为PLC信号在电力线上进行传输。数据上行是数据接收的逆向过程，数据收发模式为可见光全双工通信。
[0027]所述时钟为中央处理器MCU提供准确的时钟信息，存储器存储处理过程和转换过程的信息数据，电源为中央处理器MCU的稳定工作提供了动力和保障。
[0028]所述PC广播主站上安装有包括定位及语音通讯软件，实现移动终端定位、轨迹记录与查询、主站声音广播、设备间通话互传、声音调和、即时存储、设备健康状态监测等功會