【摘要】：計量自動化系統(tǒng)是發(fā)展智能電網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù),而微功率無線通信是計量自動化系統(tǒng)的常用通信方式之一。微功率無線通信具有無需布線、低功耗、低復(fù)雜度、通信速率快等優(yōu)點。但受惡劣工作環(huán)境(山區(qū)、地下室等)的影響,微功率無線通信信道受到的干擾增大,計量自動化終端出現(xiàn)掉線、采集完整率低等問題。因此,研究適合計量自動化系統(tǒng)現(xiàn)場的微功率無線通信檢測方法,對解決上述問題具有非常重要的理論和實際意義。本文研究計量自動化現(xiàn)場微功率無線通信檢測方法及其應(yīng)用,主要研究內(nèi)容包括以下幾點:第一,介紹計量自動化系統(tǒng)組成部分和技術(shù)特點,綜述國內(nèi)外微功率無線通信檢測方法研究現(xiàn)狀,對比分析計量自動化系統(tǒng)中常用通信方式。從微功率無線通信的優(yōu)點、硬件架構(gòu)圖、自組網(wǎng)方式和通信環(huán)境等方面介紹微功率無線通信在計量自動化系統(tǒng)中應(yīng)用。第二,提出計量自動化現(xiàn)場微功率無線通信檢測方法。分析無線信道的分類及特征,研究自由空間傳輸模型和對數(shù)路徑損耗模型,設(shè)計針對通信協(xié)議一致性、射頻性能、互操作性能的檢測方法。利用仿真實驗對微功率無線通信的自由空間傳輸模型和對數(shù)路徑損耗模型進行對比分析。結(jié)果表明:對數(shù)路徑損耗模型可用于城區(qū)樓宇間的信道建模。第三,設(shè)計微功率無線通信檢測系統(tǒng)研究。根據(jù)計量自動化現(xiàn)場微功率無線通信檢測的技術(shù)要求,設(shè)計微功率無線通信檢測系統(tǒng)的硬件電路,詳細給出多功能電磁波小室、偵聽裝置和智能衰減單元等關(guān)鍵單元的硬件設(shè)計原理,給出了微功率無線通信檢測系統(tǒng)的軟件設(shè)計。最后,構(gòu)建計量自動化現(xiàn)場通信測試環(huán)境,根據(jù)相關(guān)標準和協(xié)議對計量自動化現(xiàn)場通信協(xié)議一致性、射頻性能和互操作性進行實際測試。實際測試結(jié)果表明,所開發(fā)的微功率無線通信檢測裝置可實現(xiàn)電能表與集中器通信報文的偵聽,上位機軟件可完成計量自動化現(xiàn)場微功率無線通信報文的解析和通信協(xié)議一致性、射頻性能和互操作性分析。
【圖文】：

計量自動化系統(tǒng)主要由主站、通信信道、現(xiàn)場終端和電力用戶四部分組成，逡逑能夠通過多種通信方式將現(xiàn)場終端采集的電力用戶用電數(shù)據(jù)實時傳送到主站，集逡逑中管理并監(jiān)測電能表數(shù)據(jù)。計量自動化系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)組成如圖２．１所示。逡逑主站主要由營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用和前置采集平臺組成。電力營銷是電力行業(yè)管理的逡逑一項重要工作，是電力企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)客戶服務(wù)的基礎(chǔ)。在營銷業(yè)務(wù)中應(yīng)用計算機逡逑技術(shù)和通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將使電力營銷得到更好的開展。前置采集平臺中加裝的內(nèi)逡逑外網(wǎng)強隔離裝置是基于信息安全的保護，可以隔離與其他應(yīng)用系統(tǒng)的通信，也對逡逑公網(wǎng)信道進行了保護。邐ｂ逡逑通信信道包括上行通信信道和下行通信信道。上行通信信道是集中器和主站逡逑之間的通信，采用光纖專網(wǎng)、ＧＰＲＳ／ＣＭＤＡ無線公網(wǎng)、２３０ＭＨｚ無線公網(wǎng)和中壓逡逑電力線載波專網(wǎng)等通信方式。下行通信信道是智能電表終端與集中器之間的通信，逡逑采用了邋ＰＬＣ、ＲＳ－４８５總線、微功率無線等通信方式。計量自動化系統(tǒng)中采用多種逡逑通信方式是為了滿足不同的應(yīng)用環(huán)境，使電能數(shù)據(jù)能夠準確快速的傳送給主站。逡逑現(xiàn)場終端包括下行通信信道中的通信設(shè)備。一塊集中器可以抄集一個臺區(qū)共逡逑１０２４塊電能表。若電能表比較分散，可以加裝采集器，采集器采集電能表數(shù)據(jù)，，逡逑再傳送給集中器。逡逑電力用戶就是指一般家庭用戶、低壓的工商業(yè)用戶

圖２．５微功率無線自組網(wǎng)協(xié)議棧結(jié)構(gòu)圖逡逑功率無線自組織網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧結(jié)構(gòu)由一組被稱作層的模塊組成。每行一組特定的服務(wù)：數(shù)據(jù)實體提供了數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)，管理實體提務(wù)。逡逑個服務(wù)實體通過一個服務(wù)接入點（Ｓｅｒｖｉｃｅ邋Ａｃｃｅｓｓ邋Ｐｏｉｎｔ，邋ＳＡＰ）為接口，每個ＳＡＰ支持多種服務(wù)源語來實現(xiàn)要求的功能。逡逑理層定義了以下內(nèi)容：逡逑１）射頻通信所需要的頻率資源、輸出功率限制、調(diào)制方式、調(diào)制速率；逡逑１１逡逑
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN92

【參考文獻】

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本文編號：2617131