泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展,帶來(lái)了更多的應(yīng)用場(chǎng)景和更大的應(yīng)用空間。用電信息采集系統(tǒng)作為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的一部分,其應(yīng)用也在發(fā)展,產(chǎn)生新的應(yīng)用需求。而當(dāng)前的應(yīng)用協(xié)議已無(wú)法滿足用電信息采集業(yè)務(wù)不斷增長(zhǎng)的需求,更滿足不了泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的新需求。因此,本文在現(xiàn)有協(xié)議的基礎(chǔ)上,針對(duì)寬帶微功率通信技術(shù)以及新的應(yīng)用需求,進(jìn)行寬帶微功率通信模塊應(yīng)用層的設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn),其中涉及到抄表、升級(jí)、廣播校時(shí)、通信測(cè)試、事件上報(bào)等應(yīng)用功能。針對(duì)當(dāng)前用電信息采集系統(tǒng)中抄表方式單一、周期長(zhǎng)和效率低的問(wèn)題,本文提出一種高效抄表方法。首先,該方法提取抄表報(bào)文關(guān)鍵信息,構(gòu)造抄表信標(biāo)條目,利用網(wǎng)絡(luò)中周期性廣播的信標(biāo)幀發(fā)送抄表信息,不需要主節(jié)點(diǎn)依次給子節(jié)點(diǎn)發(fā)送完整的抄表命令,降低了信令開(kāi)銷,縮短了抄表時(shí)間。其次,該方法引入邊緣計(jì)算解決方案,使用代理節(jié)點(diǎn)對(duì)子節(jié)點(diǎn)的抄表進(jìn)行控制,減輕了主節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)流量,避免了大量數(shù)據(jù)發(fā)送到主節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的通信擁塞。最后,利用實(shí)驗(yàn)室硬件環(huán)境搭建6個(gè)節(jié)點(diǎn)的2層網(wǎng)絡(luò),在組網(wǎng)完成后進(jìn)行300次抄表。結(jié)果顯示,抄表成功率接近100%,高效抄表方式第二層級(jí)的節(jié)點(diǎn)抄表所需平均時(shí)間比傳統(tǒng)抄表方式縮短了約40.5%。針對(duì)當(dāng)前用...

【文章來(lái)源】： 重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：100 頁(yè)

【文章目錄】：
摘要
abstract
注釋表
第1章 緒論
    1.1 論文研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用層協(xié)議
        1.2.2 用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 當(dāng)前存在的主要問(wèn)題
    1.4 研究?jī)?nèi)容及章節(jié)安排
        1.4.1 研究?jī)?nèi)容
        1.4.2 章節(jié)安排
第2章 電力用戶用電信息采集系統(tǒng)應(yīng)用層概述
    2.1 寬帶微功率技術(shù)特點(diǎn)
    2.2 邊緣計(jì)算技術(shù)的應(yīng)用
    2.3 采集設(shè)備與寬帶微功率通信模塊間接口協(xié)議
        2.3.1 集中器與通信模塊間接口協(xié)議
        2.3.2 電能表與通信模塊間接口協(xié)議
    2.4 關(guān)鍵功能分析
        2.4.1 用電信息采集方式分析
        2.4.2 模塊升級(jí)分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 寬帶微功率應(yīng)用層設(shè)計(jì)
    3.1 需求分析
    3.2 架構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.1 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)
        3.2.2 應(yīng)用層架構(gòu)設(shè)計(jì)
    3.3 接口設(shè)計(jì)
        3.3.1 通信模塊與集中器接口設(shè)計(jì)
        3.3.2 通信模塊與電能表接口設(shè)計(jì)
        3.3.3 層間接口設(shè)計(jì)
        3.3.4 定時(shí)器設(shè)計(jì)
    3.4 數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)
    3.5 關(guān)鍵功能設(shè)計(jì)
        3.5.1 高效抄表方法設(shè)計(jì)
        3.5.2 升級(jí)機(jī)制設(shè)計(jì)
    3.6 關(guān)鍵功能性能分析
        3.6.1 高效抄表方法性能分析
        3.6.2 升級(jí)機(jī)制性能分析
    3.7 本章小結(jié)
第4章 寬帶微功率應(yīng)用層實(shí)現(xiàn)
    4.1 軟硬件環(huán)境
        4.1.1 μC/OS-Ⅱ操作系統(tǒng)
        4.1.2 開(kāi)發(fā)語(yǔ)言
        4.1.3 硬件平臺(tái)
    4.2 總體實(shí)現(xiàn)方案
    4.3 接口實(shí)現(xiàn)
        4.3.1 通信模塊與集中器接口實(shí)現(xiàn)
        4.3.2 通信模塊與電能表接口實(shí)現(xiàn)
        4.3.3 層間接口實(shí)現(xiàn)
        4.3.4 定時(shí)器實(shí)現(xiàn)
    4.4 基本功能實(shí)現(xiàn)
    4.5 關(guān)鍵功能實(shí)現(xiàn)
        4.5.1 高效抄表方案實(shí)現(xiàn)
        4.5.2 升級(jí)機(jī)制實(shí)現(xiàn)
    4.6 本章小結(jié)
第5章 測(cè)試驗(yàn)證
    5.1 測(cè)試環(huán)境
    5.2 單元測(cè)試
        5.2.1 單元測(cè)試框架
        5.2.2 測(cè)試?yán)?br>    5.3 系統(tǒng)集成測(cè)試
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間從事的科研工作及取得的成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]互聯(lián)網(wǎng)視角下的泛在電力物聯(lián)網(wǎng) [J]. 孫毅,黃婷,崔曉昱,許鵬.  電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào). 2019(04)
[2]電力用戶用電信息自動(dòng)采集系統(tǒng)優(yōu)化方法研究 [J]. 陸燕峰,張昊,朱俊杰,張淵博,陸勛,倪敏,董挺.  自動(dòng)化與儀器儀表. 2019(09)
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[4]5G通信與泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的融合:應(yīng)用分析與研究展望 [J]. 王毅,陳啟鑫,張寧,馮成,滕飛,孫銘陽(yáng),康重慶.  電網(wǎng)技術(shù). 2019(05)
[5]泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用前景 [J]. 楊東升,王道浩,周博文,陳麒宇,楊之樂(lè),胥國(guó)毅,崔明建.  發(fā)電技術(shù). 2019(02)
[6]面向居民智能用電的邊緣計(jì)算協(xié)同架構(gòu)研究 [J]. 劉思放,鄧春宇,張國(guó)賓,祁兵,李彬,李德智,石坤,楊斌,奚培鋒.  電力建設(shè). 2018(11)
[7]新一代雙向互動(dòng)電力線通信技術(shù)的應(yīng)用層協(xié)議研究 [J]. 劉金權(quán),李如意,黃明山,劉雯靜,郭靜波.  電測(cè)與儀表. 2016(21)
[8]低壓電力用戶用電信息采集本地通信方式比較 [J]. 李靖波,劉曉忠.  電力系統(tǒng)通信. 2010(08)

碩士論文
[1]保定城郊低壓微功率無(wú)線集中抄表方案設(shè)計(jì)[D]. 馬旭.華北電力大學(xué) 2018
[2]某電力公司用戶用電信息采集系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 李林恩（Lynn Lee）.電子科技大學(xué) 2018
[3]面向自動(dòng)抄表的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)[D]. 郭雪楠.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2017



本文編號(hào)：3479379