【摘要】：隨著經(jīng)濟的發(fā)展,我國智能電網(wǎng)建設(shè)快速推進。用電信息采集系統(tǒng)是智能電網(wǎng)建設(shè)的重要內(nèi)容,目前已在我國各個省(市)得到應(yīng)用,基本實現(xiàn)了對城鎮(zhèn)居民用電信息的自動化采集。但是,在人口稀疏、地形復(fù)雜的偏遠山區(qū)、牧區(qū),面臨著光纖等有線線路鋪設(shè)困難、無線專網(wǎng)建設(shè)成本高昂、無線公網(wǎng)尚未穩(wěn)定覆蓋等問題,供電公司只能每月派員工進行人工抄表,浪費了人力、物力,且不符合用電信息自動化管理的要求。北斗短報文通信具有覆蓋范圍廣、通信無盲區(qū)等優(yōu)點。本文針對偏遠地區(qū)用電信息自動化采集的難題,研制了一種基于北斗短報文通信的用電信息采集系統(tǒng),并通過大量測試實驗證明了該系統(tǒng)的有效性。本文研究的主要內(nèi)容及創(chuàng)新之處如下:(1)研制了一款北斗短報文通信一體機。該一體機采用STM32F103VBT6型單片機作為主控芯片;采用W25Q128FVSIG型Flash芯片實現(xiàn)數(shù)據(jù)緩存功能,以便對采集到的大量用電信息數(shù)據(jù)進行本地處理;采用TD3201型北斗RDSS模塊和疊層陶瓷塊北斗RDSS天線完成北斗短報文通信。通信測試結(jié)果表明,該一體機的單次報文傳輸?shù)耐ㄐ懦晒β蕿?3.3%。(2)實現(xiàn)了《國網(wǎng)376.1協(xié)議》與北斗短報文通信協(xié)議的轉(zhuǎn)換。將研制的北斗短報文通信一體機同時部署在居民區(qū)的集中器端和供電公司的用電信息采集系統(tǒng)主站端,在無需改變電力公司已投運設(shè)備和系統(tǒng)的情況下,即可實現(xiàn)用電信息在北斗通信鏈路中的雙向透明傳輸。(3)設(shè)計了一種長報文可靠性傳輸方案。該方案對超過75字節(jié)的長報文執(zhí)行“拆包”、“組包”和基于等待超時機制的“補包”操作,解決了民用北斗通信鏈路中單次通信報文長度受限、無通信回執(zhí)的問題。實驗表明,該方案極大地提高了北斗短報文通信一體機的長報文通信成功率。(4)采用改進的LZ77算法對居民用電數(shù)據(jù)進行壓縮,壓縮效果良好,提高了基于北斗短報文通信的用電信息采集系統(tǒng)的采集效率。本課題研制的基于北斗短報文通信的用電信息采集系統(tǒng)不僅能夠有效解決偏遠地區(qū)居民用電信息自動化采集的難題,還可以作為突發(fā)地震、山體滑坡等災(zāi)害地區(qū)的應(yīng)急指揮系統(tǒng),具有重要的研究價值和廣闊的應(yīng)用前景。
【圖文】：

合肥工業(yè)大學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)位論文電力通信網(wǎng)絡(luò)（如圖 1.1 所示）是連接居民電量計量終端（智能電表等）與用電信息采集系統(tǒng)主站的樞紐，是確保用電信息采集系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要支柱目前，常用的電力通信技術(shù)主要包含：電力線載波、光纖、GPRS/CDMA 無線公網(wǎng)、230MHz/1800MHz 無線專網(wǎng)等[7]。從應(yīng)用效果來看，以上常用的電力通信技術(shù)中，尚未有一種技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對全國區(qū)域范圍的“全覆蓋”。例如，在偏遠的山區(qū)森林、牧區(qū)、海島等，面臨著無線公共/專用通信網(wǎng)絡(luò)尚未覆蓋、光纖等有線通信鏈路建設(shè)成本高昂等問題，存在著大量通信“縫隙”。因此，探索新的電力通信技術(shù)來“彌補”已有電力通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋不足，是智能電網(wǎng)發(fā)展的必然選擇。

很大提高；短報文服務(wù)在全面兼容“北斗二號”的基礎(chǔ)上，用戶設(shè)備的發(fā)射功率將降低 10 倍。此外，，“北斗三號可實現(xiàn)衛(wèi)星之間的雙向精密測距、通信和數(shù)據(jù)傳輸[30]。下，北斗系統(tǒng)也能通過星間鏈路提供定位、授時和雙向通北斗短報文通信已在森林防火、海洋漁業(yè)、氣象監(jiān)測、應(yīng)了廣泛應(yīng)用[31]，發(fā)揮了巨大社會與經(jīng)濟價值。北斗短報文示。注意，北斗用戶機中安裝有北斗 IC 卡，北斗 IC 卡的機的地址。戶機 A 的擴頻調(diào)制方式為碼分多址（CDMA）直接序列性偽隨機碼（PN）序列，北斗用戶機 A 以 L 波段頻率發(fā)送址和收信方地址）至北斗衛(wèi)星；北斗衛(wèi)星將信號轉(zhuǎn)換為 C站；地面中心站接收到通信申請后，地面網(wǎng)關(guān)中心執(zhí)行解由地面中心站廣播該信號；北斗衛(wèi)星再次接收到該信號后并廣播給北斗用戶機 B；北斗用戶機 B 解調(diào)解密信號，戶機間的點對點通信。
【學(xué)位授予單位】：合肥工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：TN927.2;TM73

【參考文獻】

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本文編號：2661502