軌旁監測兩線制通信應用場景
道岔轉轍機是鐵路路網中控制列車變軌的關鍵核心設備，其運行狀態直接關系到列車行駛安全與路網通行效率。傳統人工巡檢模式存在響應滯后、無法實時預警故障隱患等痛點，因此業內對岔道的在線實時監測需求日益迫切。利用既有通道電纜的兩線電力線為通信載體，載波通信技術成為了最常用最具性價比的監測數據傳輸應用方案。
兩線電力線載波通信 (PLC)，是利用兩根低壓電力供電線，同時承擔供電和數據通信雙重功能的技術，其通信組網實現原理大致如下：
1. 通信網絡終端連接下位機或直接接入監測設備 (如模擬傳感器、數字視頻傳感器、各類電流電壓采集模塊)，監測設備收集到的狀態數據（如轉轍機操岔時缺口位置、振動波形、電流等），通常會使用以太網或串口協議向終端設備上傳；
2. 通信網絡終端收到數據包后，會將數據包調制為高頻載波信號，通過現有的兩線電力線向上進行傳輸，不需要額外鋪設通信線纜；
3. 在通信組網另一端為局端，通過載波耦合設備將載波信號從電力線中分離出來，解調還原出原始監測數據，并向上傳輸，實現對道岔各類設備監測的狀態實時感知。
應用場景
對于道岔通信電路應用情境比較集中，要求的通信距離不會太遠，我們可以直接套用BPLC或SHPLC電力線載波組網方案。
BPLC (Broadband PLC) 作為常用的最后500米接入組網，它的好處是高帶寬，傳輸信號穏定。它使用星型及魚骨型混合組網，能提供多至64個終端，以下是一個常見的組網拓撲圖：
圖一：BPLC電力線組網拓樸圖
SHPLC是我司研發的一個改進版BPLC技術方案，它的特點是可以延長連接距離至2.0km，在支持32個終端連接情況下，仍能提供高帶寬穏定傳輸通信網絡。
圖二：SHPLC電力線組網拓樸圖
基于SH-PLC具備長距離通信能力基礎上，為彌補單SH-PLC組網時候網絡總節點數量有限的短板，我們利用SH-PLC+BPLC進行混合組網方式，以滿足站場節點數量多，且只有兩線（供電+數據））資源的場景，混合組網可以保持目前客戶已經使用或集成到下位機的BPLC（寬帶電力線載波）終端不變前提下，只通過更換機房到方向盒的設備實現我們SH-PLC替代點對點載波組網。
圖三：SHPLC + 現在載波混合組網拓樸圖
目前已經廣泛應用的道岔兩線級聯中混合組網的缺口監測，也有采用兩級電力線載波級聯組網，但是機房到中繼點采用多組點對點+后端點對多點的級聯組網，點對點組網部分采用應用層分組來避免主從配對錯亂，這種方式存在一個無法規避的問題點：采用密鑰（或者黑白MAC名單，主從MAC綁定的方式）分組并沒有解決通路之間的線間串擾和沖突，也無法規避載波信道上的同頻占用沖突，當第一級點對點分組逐步變多的時候（通常3-5組是極限），這種方式會增加重傳幾率和降低傳輸效率，體現在應用層就是數據反復重傳，重傳數據不完整，實時性差，實時視頻延時大，通信效率降低。
而我司的級聯組網中前端網絡（機房到方向盒中繼點））和后端網絡（方向盒中繼點到轉轍機采集分機點）采用不同頻率，前端采用低頻部分實現長距離點對多點組網，后端采用高頻的短距離點對多點組網，具備同纜同時傳輸的能力，規避了頻率上的沖突和干擾。
此外，我司的SH-PLC+BPLC組網在替代客戶原電力線載波級聯組網時候，機房通信主機設備提高集成度，中繼器設備直接替換，客戶下位機無需調整，施工簡單高效，極大降低了維護和工程要求。