文/编辑 2024年10月24日星期四
徐州华润电力有限公司设备管理一部电气主任工程师：马宁
昆山网电科技有限公司：陈旭
一、引言
在火力发电厂中，火车采样机扮演着至关重要的角色。它能够对火车运输的煤炭、矿石等散装物料进行快速、准确地采样，为质量检测和控制提供可靠依据。
随着科技的不断进步，电力载波技术在火车采样机中的应用日益广泛，为采样工作带来了诸多优势。本文将详细介绍火车采样机中电力载波的应用优势，并通过实际案例展示其在提高采样效率、准确性和可靠性方面的卓越表现。
二、火车采样机概述
火车采样机是一种专门用于对火车运输的散装物料进行采样的设备。它通常安装在铁路轨道旁，能够在火车行驶过程中或静止状态下对物料进行采样。火车采样机的主要组成部分包括采样头、输送系统、制样系统和控制系统等。采样头负责从火车车厢中采集物料样本，输送系统将样本输送到制样系统进行破碎、缩分等处理，最后得到符合检测要求的样品。控制系统则对整个采样过程进行监控和操作控制。
三、电力载波技术简介
电力载波（Power Line Carrier，PLC）是一种利用电力线作为通信媒介的通信技术。它通过将高频信号加载到电力线上，实现数据的传输和通信。电力载波技术具有以下特点：
(1).利用现有电力线路进行网络信号传输，无需额外布线，节省成本和时间。
(2).通信距离远，信号传输稳定可靠。
(3).抗干扰能力强，能够适应复杂的电力环境。
(4).安装和维护方便，不需要专业的通信技术人员。
四、解决痛点
4.1无需额外布线，降低成本
在传统的火车采样机中，通信线路通常需要单独铺设，即使铺设光纤，也容易折断，这不仅增加了成本，还可能受到现场环境的限制。而电力载波技术利用火车采样机所在的电力线路进行通信，无需额外布线，大大降低了成本。特别是对于一些老旧的火车采样机改造项目，采用电力载波技术可以避免对现有线路的大规模改造，减少施工难度和时间。
4.2通信距离远，信号稳定
火车采样机通常需要在较长的铁路线上进行采样工作，通信距离较远。电力载波技术利用电力线作为通信媒介，信号传输距离远，能够满足火车采样机的通信需求。
同时，电力线的稳定性较高，信号传输不易受到外界干扰，保证了通信的可靠性。
4.3抗干扰能力强
火车采样机工作环境复杂，存在着各种电磁干扰。电力载波技术采用了先进的调制解调技术和抗干扰算法，能够有效抵抗来自电力系统和其他设备的干扰，确保通信的准确性和稳定性。
4.4实时监控和远程控制
利用电力载波技术，火车采样机可以实现实时监控和远程控制。操作人员可以通过监控系统实时了解采样机的工作状态，包括采样位置、采样进度、设备运行参数等。
同时，操作人员还可以通过远程控制功能对采样机进行操作，如启动采样、停止采样、调整采样参数等。这不仅提高了工作效率，还减少了操作人员的劳动强度和安全风险。
4.5易于扩展和升级
电力载波技术具有良好的扩展性和升级性。随着火车采样机功能的不断增加和技术的不断进步，可以通过软件升级和硬件扩展的方式，轻松实现系统的升级和改造。
例如，可以增加新的传感器和执行器，实现更加智能化的采样控制；也可以升级通信协议和软件系统，提高系统的性能和稳定性。进一步提高抗干扰能力。
五、案例描述
项目背景
徐州华润电力有限公司拥有多条铁路专用线，每年需要对大量的火车运输煤炭进行采样和质量检测。由于光纤传输容易折断，且无线通讯应用在火力发电厂这种电磁感应强、传输信号数据多的环境，运行不稳定，为了提高采样效率和准确性，决定对现有的火车采样机进行升级改造，引入电力载波技术。
系统设计
本次升级改造采用了昆山网电的电力载波通信模块和电力载波专用隔离器。电力载波通信模块将采样机的各种传感器数据和控制信号加载到电力线上，实现与监控中心的实时通信，电力载波专用隔离器用于隔绝电力线上其他谐波对载波传输信号的干扰。
实施过程
在实施过程中，首先对现有的火车采样机进行了全面的检查和评估，确定了需要改造的部分。然后，安装了电力载波通信模块和电力载波专用隔离器，并进行了调试和测试。在调试过程中，对通信模块的信号强度、稳定性和抗干扰能力进行了测试，确保了通信的可靠性。同时，对控制系统的自动化功能进行了测试，包括采样头的定位、采样深度的控制、输送系统的启停等。经过多次调试和优化，确认电力载波产品的稳定性，采样准确性也得到了有效保证。
应用效果
经过近三个月的运行，火车采样机中电力载波技术的应用效果得到了充分体现。在长时间的认证测试情况下，通信延迟依旧稳定在 5 毫秒以内，无信号断连情况发生。因此确认了电力载波技术方案的稳定和可行性。操作人员可以实时了解采样机的工作状态，及时发现和解决问题。其次，采样效率和准确性大大提高，为企业的质量检测和控制提供了有力支持。此外，远程控制功能使得操作人员可以在监控中心对采样机进行操作，减少了现场操作人员的劳动强度和安全风险。
六、结论
火车采样机中电力载波技术的应用具有诸多优势，如无需额外布线、通信距离远、抗干扰能力强、实时监控和远程控制、易于扩展和升级等。通过实际案例的描述，我们可以看到，电力载波技术的应用能够显著提高火车采样机的性能和效率，为企业的生产和质量控制带来了巨大的效益。随着科技的不断进步，电力载波技术在火车采样机中的应用将会越来越广泛，为工业生产和物流运输提供更加可靠的技术支持。
