随着核电产业的迅速发展,核电安全问题越来越受到人们关注。公共广播系统是核电厂区非常重要的电子系统,它提供应急广播等安全保障功能,是保障核电安全的最后一道防线。而核电厂区恶劣环境将会加快广播扬声器及传输线路的老化和损坏。为对突发险情进行预警和快速响应,及时疏散相关人员,亟需一种扬声器工作状态监测系统保障公共广播系统的可靠性。本文结合中国广东核电集团实际需求,针对现有扬声器状态监测系统存在的三点应用局限,即不能独立建设与运行、不能监测扬声器本身状态和需额外布线,提出并实现一种适用于核电环境的扬声器工作状态监测系统方案,具体工作和创新点如下:首先,针对单通道相关检测法、正交双相锁相检测和多级相关锁相检测三种传统微弱信号检测法存在不可避免的随机相移导致检测误差的问题,提出一种全数字移相锁相检测法。该方法利用单片机直接产生16次连续移相的参考信号,使参考信号每周期与前一周期保持?8相差,从而最大程度减小随机相移引入的误差。经验证,该检测法检测精度可达98.1%,最低可检测信噪比为-40dB,满足本系统微弱信号检测的应用要求。其次,分析比较频移键控、正交相移键控、直接序列扩频和正交频分复用四种电力线载波通信(Power Line Carrier,PLC)调制技术,给出一种基于正交频分复用技术的PLC音频线双向数据通信方案,通过缓冲器、功率放大器和电力线耦合等核心电路仿真完成方案设计并利用上位机开发工具进行实测验证,实现长达1km距离的PLC通信,完成从机控制和扬声器检测数据回传目标。然后,针对系统终端供电难的问题,设计一种利用广播系统主数字功放和音频传输线供能的系统从机电源,无需额外增设线路即可为从机检测模块和PLC通信模块持续提供各工作电压及最大1W的功率输出。最后,完成系统整体架构设计和三大核心模块集成,搭建一主机对五从机的样机系统并进行90dB模拟噪声条件下的联调。在50次重复测试中,PLC组网成功率和扬声器状态判断正确率均达100%,验证了系统的可靠性。综上,本系统的状态检测、数据通信和终端供电均“共线”完成,避免了增加额外通信和供电线路,能够独立于广播系统建设和运行,且直接对扬声器自身状态进行监测,能在高达90dB核电环境噪声下对扬声器状态进行高准确度的稳定监测。