本文關(guān)鍵詞：面向農(nóng)村配網(wǎng)的微功率無線通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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【摘要】：“信息化、自動化、互動化、數(shù)字化”是構(gòu)建智能電網(wǎng)基本要求,通信通道的完善是農(nóng)村電網(wǎng)智能化建設(shè)和運(yùn)營的重中之重,也是農(nóng)網(wǎng)改造必要工作。農(nóng)村配網(wǎng),尤其10kV及以下電壓等級,擁有龐大的支線,其架線環(huán)境復(fù)雜,而且用電村落分布分散。與之對應(yīng)的農(nóng)村配網(wǎng)通信系統(tǒng)具有比較小的通信容量,其通信點(diǎn)繁多,信道環(huán)境復(fù)雜,電源環(huán)境不穩(wěn)。因此,主流通信方式難以實(shí)現(xiàn)全覆蓋,主流的電力光纖通信便存在通信盲點(diǎn)。本文旨在設(shè)計(jì)一個(gè)低成本,安裝使用方便簡單,能夠適應(yīng)復(fù)雜地況和村落分散環(huán)境的農(nóng)村配網(wǎng)中的無線通信系統(tǒng),完成基層變電站到村鎮(zhèn)等用戶密集區(qū)接入點(diǎn)的通信,且在主線和支線接點(diǎn)處采用光-無線通訊轉(zhuǎn)換裝置進(jìn)行通信方式轉(zhuǎn)換。輔助主流通信方式,彌補(bǔ)通信盲點(diǎn),解決農(nóng)村配網(wǎng)通信中支線到主線間的“最后一公里”問題,最終實(shí)現(xiàn)與電力用戶的雙向通信。本文對項(xiàng)目來源和項(xiàng)目背景進(jìn)行了分析,并通過分析項(xiàng)目功能需求和實(shí)際應(yīng)用情況,給出了微功率無線通信系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì),同時(shí)參考功能需求進(jìn)行了主要芯片和操作系統(tǒng)等的選擇。該系統(tǒng)設(shè)計(jì)主要包括微功率無線終端、微功率無線中繼以及微功率無線交換機(jī)三個(gè)部分,而微功率無線中繼由底板和射頻模塊構(gòu)成,微功率無線終端和無線交換機(jī)則由底板、無線模塊以及網(wǎng)絡(luò)通信核心板構(gòu)成。在系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)過程中,本文結(jié)合硬件設(shè)計(jì)完成射頻模塊主芯片STM32F101及Si4432的驅(qū)動與初始化工作,同時(shí)完成無線通信協(xié)議的定義與規(guī)范,并編程實(shí)現(xiàn)射頻模塊的無線通信與數(shù)據(jù)處理。完成Linux下的核心板的軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),實(shí)現(xiàn)SOCKET網(wǎng)絡(luò)編程以及TCP報(bào)文與無線通信報(bào)文的轉(zhuǎn)換等。實(shí)現(xiàn)了基于MFC的射頻模塊的配置軟件。對系統(tǒng)進(jìn)行整體測試,系統(tǒng)運(yùn)行良好,工作較為穩(wěn)定,達(dá)到預(yù)期的設(shè)計(jì)要求。微功率無線通信系統(tǒng)很好地彌補(bǔ)了光纖通信的通信盲點(diǎn)問題,在農(nóng)村配網(wǎng)通信系統(tǒng)中具有良好的使用價(jià)值,尤其是環(huán)境復(fù)雜的山區(qū)農(nóng)村配網(wǎng)中,其主要功能是完成基層變電站到村鎮(zhèn)等用戶密集區(qū)接入點(diǎn)的通信。本系統(tǒng)已在項(xiàng)目現(xiàn)場進(jìn)行安裝使用,通過了最終驗(yàn)收。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM727.1;TN92

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本文編號：1167289