用電信息采集終端微功率無(wú)線信道通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析

（沈陽(yáng)理工大學(xué) 遼寧沈陽(yáng) 110159）

用電信息采集終端微功率無(wú)線信道通信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)分析

趙 朋 皇澤宏 朱友建

（沈陽(yáng)理工大學(xué) 遼寧沈陽(yáng) 110159）

目前，在科學(xué)領(lǐng)域中新技術(shù)不斷的突出，這也證明了我國(guó)科學(xué)技術(shù)在不斷地進(jìn)步。社會(huì)發(fā)展的不斷變革，而我國(guó)電力規(guī)模也在不斷擴(kuò)建。為了能夠?qū)?shù)據(jù)化應(yīng)用到生活中，電力與無(wú)線通訊技術(shù)相互結(jié)合在一起，并且實(shí)現(xiàn)了人們生活信息化。文章針對(duì)微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在無(wú)線通訊中的應(yīng)用，進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析。并以此形式下對(duì)其進(jìn)行了多個(gè)層面的詳細(xì)探討。

用電信息；采集終端；微功率無(wú)線通信；網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；分析

前言：近幾年來(lái)，電力信息的傳遞方式得到了廣泛的發(fā)展。傳統(tǒng)電力通信系統(tǒng)已經(jīng)不能夠滿足人們的實(shí)際需求，信息數(shù)據(jù)的傳遞速度與質(zhì)量都出現(xiàn)了矛盾性的情況。而無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使這一問(wèn)題得到了解決，信息技術(shù)的全面處理使得遠(yuǎn)程操控技術(shù)以及智能化等技術(shù)功能得以體現(xiàn)。

一、微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的總體概述

（一）微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的含義

電量輸送是微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的前提，其可以整理各個(gè)區(qū)域之間的客戶信息實(shí)現(xiàn)交互，并且可以實(shí)現(xiàn)低電壓通信。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)最大的優(yōu)勢(shì)是信息的傳輸、采集不再依靠有線，通過(guò)無(wú)線就可以將相關(guān)數(shù)據(jù)傳輸。此外，可更改性、靈活性也是其兩大特點(diǎn)，可以依據(jù)實(shí)際的輸電量進(jìn)行節(jié)點(diǎn)的縮減或者是增設(shè)。在實(shí)際的電力傳輸中，如果有多個(gè)區(qū)域所需要的電力不同，微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)化組網(wǎng)進(jìn)行傳送。

（二）微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)

微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)也有著自身的特定。首先，它的組成方式比較特殊。微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)是由數(shù)據(jù)采集主站和終端服務(wù)測(cè)試以及電能表三個(gè)部分組成的。數(shù)據(jù)采集主站是對(duì)電網(wǎng)中附加的數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，將其以統(tǒng)計(jì)的方式進(jìn)行歸類，每一類都有一個(gè)不同的集控處理裝置，在匯總的基礎(chǔ)上進(jìn)行集中分析。終端服務(wù)測(cè)試器主要是將主控中心收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)送，根據(jù)各用戶不同的要求進(jìn)行調(diào)節(jié)。并且接受用戶終端的下一步指令。當(dāng)集控中心不再運(yùn)作時(shí)，服務(wù)測(cè)試器要將整體結(jié)果予以顯示。而電能表主要是對(duì)將數(shù)據(jù)在其內(nèi)部進(jìn)行存儲(chǔ)，將內(nèi)部形式不完善的部分進(jìn)行格式優(yōu)化，在終端中進(jìn)行顯示器路徑規(guī)劃，同時(shí)在集控站內(nèi)將手持設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換[1]。

二、微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)

（一）無(wú)線協(xié)議棧結(jié)構(gòu)

微功率無(wú)線組織網(wǎng)絡(luò)以不同的形態(tài)呈現(xiàn)在操作者的面前。無(wú)線網(wǎng)絡(luò)之間可以進(jìn)行靈活組合。例如：組合形態(tài)可以以“零星狀”的方式表現(xiàn)。也可以以“樹形結(jié)構(gòu)”表現(xiàn)，還可以以“組網(wǎng)狀態(tài)”體現(xiàn)出來(lái)。形式的不同也說(shuō)明了電網(wǎng)通信的針對(duì)性不盡相同，適應(yīng)環(huán)境不一[2]。

（二）超幀組織結(jié)構(gòu)

超幀組織結(jié)構(gòu)主要是在數(shù)據(jù)的活動(dòng)周期內(nèi)，對(duì)各結(jié)構(gòu)的內(nèi)容進(jìn)行制定。在此期間一共可以以三個(gè)階段進(jìn)行項(xiàng)目組織。它們分別是信標(biāo)幀制定過(guò)程、數(shù)據(jù)采集過(guò)程與無(wú)線網(wǎng)絡(luò)生成過(guò)程。由于每個(gè)階段的執(zhí)行時(shí)間不同，所以它們的任務(wù)量大小也不盡相同。超幀組織會(huì)根據(jù)每個(gè)模塊運(yùn)行的間隔時(shí)段來(lái)進(jìn)行相應(yīng)的訪問(wèn)工作。訪問(wèn)期間會(huì)形成相對(duì)密集的參數(shù)，數(shù)據(jù)包會(huì)根據(jù)參數(shù)的類型進(jìn)行組合，將通信速度提升，在通信過(guò)程縮短。數(shù)據(jù)庫(kù)會(huì)將集中化的控制通信模塊予以設(shè)定，以超幀時(shí)長(zhǎng)為標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)不同時(shí)間段的通信結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。在每個(gè)網(wǎng)絡(luò)信標(biāo)中，超幀模塊都要以單獨(dú)的形式進(jìn)行發(fā)送。如果第一各超幀鏈接與第二個(gè)的間隔時(shí)間較長(zhǎng)，則說(shuō)明集中控制系統(tǒng)已經(jīng)停止運(yùn)作，要在全面性檢查的基礎(chǔ)上進(jìn)行重新設(shè)定。另外，連接器與網(wǎng)絡(luò)載波平臺(tái)都是以集中化狀態(tài)進(jìn)行傳輸，為了避免采集期間的時(shí)段較為集中，超幀組織會(huì)進(jìn)行多址設(shè)置[3]。

三、應(yīng)用層

（一）應(yīng)用層幀格式

應(yīng)用層主要包括子系統(tǒng)與設(shè)備管理器兩個(gè)部分。它們分別對(duì)不同的工作進(jìn)行負(fù)責(zé)。應(yīng)用子系統(tǒng)主要是以“數(shù)據(jù)傳輸端口”為中心，以“管理服務(wù)”為手段，通過(guò)二者的鏈接來(lái)進(jìn)行實(shí)體操作。它提供了網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用形式的便捷路徑。設(shè)備管理層主要是將網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行節(jié)點(diǎn)式分割，在子設(shè)備運(yùn)行的基礎(chǔ)上進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)構(gòu)化轉(zhuǎn)換，以打造適用的應(yīng)用端口。應(yīng)用層幀格式主要包括以下幾個(gè)部分：第一，設(shè)定幀控制的制定性區(qū)域。根據(jù)信息網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)編號(hào)進(jìn)行序號(hào)識(shí)別。在應(yīng)用層幀格式的控制范圍下，數(shù)據(jù)能夠以快速的方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)性編碼，并且使識(shí)別的過(guò)程延長(zhǎng)，保障通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性。

（二）應(yīng)用層功能實(shí)現(xiàn)

應(yīng)用層功能實(shí)現(xiàn)部分主要分為幾個(gè)階段。第一，信息化組網(wǎng)模式。在集中指揮中心處，系統(tǒng)會(huì)將數(shù)據(jù)以文本的形式表現(xiàn)出來(lái)，在應(yīng)用平臺(tái)上進(jìn)行任務(wù)分配，對(duì)本地網(wǎng)絡(luò)信號(hào)進(jìn)行標(biāo)注，發(fā)出具體的組網(wǎng)化口令，使相關(guān)數(shù)據(jù)在應(yīng)用平臺(tái)上實(shí)施。第二，進(jìn)行通信環(huán)境的質(zhì)量測(cè)試。應(yīng)用層會(huì)對(duì)兩個(gè)相鄰的數(shù)據(jù)處理器進(jìn)行整合，利用集控中心的命令監(jiān)督模式將模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。如果系統(tǒng)對(duì)兩個(gè)相鄰處理裝置的感應(yīng)較為明顯，則說(shuō)明無(wú)線通信狀態(tài)良好。第三，對(duì)場(chǎng)地信息進(jìn)行收集。當(dāng)數(shù)據(jù)進(jìn)入本地模塊的處理服務(wù)平臺(tái)時(shí)，網(wǎng)絡(luò)組合單元會(huì)對(duì)全網(wǎng)發(fā)布計(jì)算命令。在大規(guī)模周期性測(cè)評(píng)的前提下，集中應(yīng)用中心會(huì)將各組的組合狀態(tài)予以顯示，并劃分到本區(qū)域的設(shè)備信息表當(dāng)中。第四，終端配置通信模塊。數(shù)據(jù)在經(jīng)過(guò)應(yīng)用層的調(diào)試下，會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)大的信息搜集功能。配置器在數(shù)據(jù)庫(kù)的幫助下進(jìn)行模塊的階段應(yīng)用，將每個(gè)模塊逐一對(duì)應(yīng)到通信配置中心處。在信息分配完成后，應(yīng)用層會(huì)進(jìn)行自動(dòng)化組合。最后，終端通信模塊還可以對(duì)根據(jù)無(wú)線電力的傳輸路徑對(duì)通信網(wǎng)址進(jìn)行分配，在保持原有工作狀態(tài)不變的情況下，進(jìn)行入網(wǎng)申請(qǐng)與游離狀態(tài)更新。

結(jié)論：

綜上所述，本文以“微功率無(wú)線網(wǎng)絡(luò)”的總體概述出發(fā)，對(duì)其基本內(nèi)涵和相關(guān)特點(diǎn)進(jìn)行了闡述，進(jìn)而分析了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的組織結(jié)構(gòu)，最終對(duì)應(yīng)用層進(jìn)行了主要研究。從而得出：用電信息采集終端微功率無(wú)線通信結(jié)構(gòu)是以信息技術(shù)為核心，根據(jù)用電量的采集對(duì)通信環(huán)境進(jìn)行規(guī)劃的一種主要方式。它能夠提升我國(guó)電力發(fā)展的穩(wěn)定性，擴(kuò)大信息的采集容量，做到傳輸信道上的兼容形式。

[1]周艾輝.用電信息采集系統(tǒng)運(yùn)行評(píng)估體系研究[D].華北電力大學(xué),2013.

[2]劉亞春.用電信息采集系統(tǒng)微功率無(wú)線信道及仿真系統(tǒng)研究[D].華北電力大學(xué),2014.

[3]楊俊.用電信息采集系統(tǒng)融合通信網(wǎng)設(shè)計(jì)研究[D].華北電力大學(xué)(北京),2016.11.

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1007-6344（2017）04-0345-01