基于AMI測(cè)量參數(shù)的電力線通信組網(wǎng)技術(shù)

王立城

（北京智芯微電子科技有限公司，北京100192）

0 引 言

高級(jí)量測(cè)體系（Advanced Metering Infrastructure，AMI）是一個(gè)用來測(cè)量、收集、儲(chǔ)存、分析和運(yùn)用用戶用電信息的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，由安裝在用戶端的智能電能表，位于電力公司內(nèi)的量測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，以及與連接它們的通信網(wǎng)絡(luò)等組成［1-2］。其量測(cè)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)可通過通信網(wǎng)絡(luò)獲取各智能電能表的電壓、電流、相位等信息，并可用于低壓配電網(wǎng)線路的參數(shù)計(jì)算、線損分析和配電網(wǎng)的精確建模［3-4］。當(dāng)前的電力用戶用電信息采集系統(tǒng)可視為AMI的初級(jí)形態(tài)，是構(gòu)建未來AMI系統(tǒng)的基礎(chǔ)平臺(tái)和核心［5］。智能電能表和集中器在自動(dòng)精確測(cè)量、實(shí)時(shí)交互、智能化等方面接近或已滿足AMI系統(tǒng)需求。而制約用電信息采集系統(tǒng)向AMI系統(tǒng)演變的重要因素，依然是通信網(wǎng)絡(luò)的可靠性和實(shí)時(shí)性問題［6-8］。

電力線通信是當(dāng)前智能電能表的主要通信方式，從已有文獻(xiàn)來看，提高低壓電力線通信可靠性和實(shí)時(shí)性的方法，一是增強(qiáng)物理層通信能力，二是建立網(wǎng)絡(luò)中繼［9-10］。因電力線通信采用非專用信道，在強(qiáng)衰減、高噪聲環(huán)境下，僅從物理層改善通信性能，難以實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)之間的端到端通信。另外，因信道較為復(fù)雜，信號(hào)強(qiáng)度和傳輸時(shí)延無法實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量，網(wǎng)絡(luò)中繼的建立和維護(hù)也缺少有效的路徑權(quán)值和方向，實(shí)際應(yīng)用中多采用鏈路通信連通率或誤碼率為判斷指標(biāo)，以致于中繼深度和傳輸方向不可控，進(jìn)而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)效率低下［11-14］。

針對(duì)上述問題，文章提出了基于AMI測(cè)量參數(shù)的路徑指標(biāo)測(cè)量方法：首先從電力線通信默認(rèn)配置網(wǎng)絡(luò)獲取由智能電能表和集中器采集的線路電壓、電流、相位等參數(shù)，然后以臺(tái)區(qū)負(fù)荷中心點(diǎn)的測(cè)量值為參考，計(jì)算出不同相線測(cè)量點(diǎn)的電壓損失值和線路距離，再以電壓損失值或線路距離值間接計(jì)算出各通信節(jié)點(diǎn)之間的路徑權(quán)值和方向，從而實(shí)現(xiàn)電力線通信網(wǎng)絡(luò)的路徑優(yōu)化。為了驗(yàn)證方法的有效性，文章提出了一種采用AMI測(cè)量參數(shù)的p-persistent CSMA洪泛路由改進(jìn)算法。實(shí)驗(yàn)證明，采用該方法可有效縮短網(wǎng)絡(luò)路徑深度，降低網(wǎng)絡(luò)時(shí)延。

1 采用AMI測(cè)量參數(shù)的可行性分析及計(jì)算

1.1 低壓臺(tái)區(qū)線路分析

依據(jù)國網(wǎng)公司低壓臺(tái)區(qū)標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)相關(guān)規(guī)范，農(nóng)村多敷設(shè)架空線，采用樹干式接線，輻射半徑不易大于500 m。城市多敷設(shè)電纜，采用輻射式或鏈?zhǔn)浇泳€，輻射半徑不易大于400 m。隨著中低壓電網(wǎng)改造的深入推進(jìn)和多表位居民計(jì)量表箱的推廣應(yīng)用［15］，農(nóng)村和城市的低壓臺(tái)區(qū)，尤其是城市，各相分支線路將匯聚于配電室低壓開關(guān)柜，并以鏈?zhǔn)捷椛涞礁骶用裼?jì)量箱。若以居民計(jì)量箱作為線路分析的分界點(diǎn)，則計(jì)量箱后的入戶分支線路及其負(fù)荷均可作為負(fù)載來考慮，從而簡(jiǎn)化了低壓配網(wǎng)線路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析的復(fù)雜度，也方便了線路參數(shù)的計(jì)算。

采用多表位居民計(jì)量箱的低壓線路結(jié)構(gòu)，如圖1所示。集中器安裝于低壓配電室，具有電參數(shù)采集、通信功能。居民計(jì)量箱多采取集中式安裝，如樓宇單元低側(cè)或單元某層。智能電能表不僅支持電參數(shù)采集，同時(shí)也支持電力線載波通信。

圖1 采用多表位居民計(jì)量箱的低壓線路結(jié)構(gòu)Fig.1 Low voltage line structure with multi-meter measuring boxes for residents

若要建立低壓臺(tái)區(qū)線路結(jié)構(gòu)的精確模型，依據(jù)基爾霍夫電壓和電流定律，不僅需要獲取線路各分支和負(fù)荷的電壓、電流、相位等參數(shù)，還要盡可能明確各測(cè)量點(diǎn)之間的回路關(guān)系或拓?fù)湫问?。首先，通過已有電力線通信網(wǎng)絡(luò)可獲取各相的工頻過零點(diǎn)和相位，若集中器按工頻過零先后順序且以1/3工頻周期進(jìn)行分時(shí)通信，則可把低壓線路網(wǎng)絡(luò)劃分為三個(gè)不同的時(shí)序區(qū)域。另外，依據(jù)電能質(zhì)量電壓偏差標(biāo)準(zhǔn)要求，低壓線路電壓損失或電壓偏差允許值+5%～-10%，若通過通信網(wǎng)絡(luò)獲取各測(cè)量點(diǎn)的電壓值，則可依據(jù)電壓損失值大小和遞減順序，把低壓線路網(wǎng)絡(luò)區(qū)域進(jìn)一步劃分成更小區(qū)域。采用不同相序和電壓值劃分的低壓線路網(wǎng)絡(luò)區(qū)域，如圖2所示。

圖2 由不同相序和遞減電壓值劃分的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域Fig.2 Power line network area divided by different phases and decreasing voltage values

圖2中，各相通信節(jié)點(diǎn)或測(cè)量點(diǎn)分屬于黃、綠、紅三個(gè)相差1/3工頻周期的扇形區(qū)域。藍(lán)色弧線是區(qū)域內(nèi)不同遞減電壓值的梯度線。以A相時(shí)序區(qū)域?yàn)槔?，可見線路網(wǎng)絡(luò)被劃分成了多個(gè)扇形或環(huán)形區(qū)域，如編號(hào)為1，2，3，…n區(qū)域，這對(duì)于既是測(cè)量點(diǎn)又是通信節(jié)點(diǎn)的通信組網(wǎng)設(shè)計(jì)是有利的。

另外，實(shí)際低壓線路的同一相線路可能有多個(gè)分支線路。當(dāng)采用電力線通信時(shí)，不同分支線上的智能電表之間因距離較長(zhǎng)，會(huì)有較大通信衰減，可通過相鄰?fù)ㄐ殴?jié)點(diǎn)的鏈路通信能力加以區(qū)分。

1.2 AMI測(cè)量系統(tǒng)及參數(shù)獲取方法

當(dāng)前的AMI通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，如圖3（a）所示。主要由AMI系統(tǒng)主站、集中器和智能電能表構(gòu)成。主站與集中器之間支持Q/GDW376.1協(xié)議，多采用GPRS通信方式。集中器與智能電能表支持DL/T 645協(xié)議，多采用電力線通信方式。

集中器內(nèi)部組件接口關(guān)系，如圖3（b）所示。數(shù)據(jù)處理部分與載波通信單元采用UART接口和Q/GDW376.2協(xié)議接口，與交流采集部分多采用SPI接口，與GPRS通信單元采用Q/GDW376.3協(xié)議接口。

智能電能表內(nèi)部組件接口關(guān)系，如圖3（c）所示。數(shù)據(jù)處理部分與載波模塊采用DL/T645協(xié)議，與交流采集部分多采用SPI接口。

圖3 AMI通信系統(tǒng)及裝置接口Fig.3 AMI communication system and device interface

若把電參數(shù)用于低壓線路網(wǎng)絡(luò)模型的計(jì)算，要滿足兩個(gè)條件：一是智能電能表和采集終端要有較高測(cè)量精度且具有較好的一致性，二是采集參數(shù)的獲取盡可能滿足時(shí)間同步要求。

依據(jù)集中器和智能電能表的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，集中器和智能電能表的電壓、電流等參數(shù)的測(cè)量精度可達(dá)到0.5%或更高，且同批次一致性誤差小于±0.15%，滿足條件一要求。對(duì)于條件二，集中器和智能電能表均內(nèi)置時(shí)鐘芯片，集中器可通過默認(rèn)配置的電力線通信網(wǎng)絡(luò)對(duì)智能電能表進(jìn)行校時(shí)和凍結(jié)參數(shù)讀取，這樣即使在電力線通信不可靠的情況下，智能電能表也可按設(shè)定的凍結(jié)時(shí)間保存和獲取測(cè)量參數(shù)，滿足網(wǎng)絡(luò)同步測(cè)量的要求。因此，AMI測(cè)量參數(shù)用于線路電壓損失或距離的測(cè)量是可行的。

1.3 通信路徑指標(biāo)的間接計(jì)算

以圖1中A相線路為例，假設(shè)線路為均勻傳輸線，忽略相線和零線之間的等效阻抗，按集總電路模型建立其等效電路圖，如圖4所示。

圖4 圖2中某相線路電路圖Fig.4 Circuit diagram of a phase branch in figure 2

（1）路徑方向

路徑的方向可依據(jù)各測(cè)量點(diǎn)電壓損失值大小進(jìn)行判斷，從圖2可知如下關(guān)系：

（2）信號(hào)強(qiáng)度E間接計(jì)算

若要求取不同居民計(jì)量箱之間的信號(hào)強(qiáng)度E2，并做歸一化取值：

（3）相鄰計(jì)量箱之間通信距離L

若已獲取相鄰居民計(jì)量箱之間的電壓，可求出相鄰表箱之間線路的阻抗值：

由式（5），可推導(dǎo)出分支線路各段的距離Ln：

式中S是導(dǎo)線截面積；ρ是導(dǎo)線電阻率。

式（6）可用于通信網(wǎng)絡(luò)的最短路徑計(jì)算，也可用于網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞陌l(fā)現(xiàn)。

2 基于AMI參數(shù)的洪泛組網(wǎng)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)計(jì)思想

為了驗(yàn)證AMI測(cè)量參數(shù)在電力線通信組網(wǎng)中的可用性，選擇應(yīng)用較多的概率洪泛法進(jìn)行組網(wǎng)設(shè)計(jì)。概率洪泛法由約阿夫薩森最早提出［16］，并被證明是存在于自組網(wǎng)絡(luò)中的一種有效的信息傳播技術(shù)。該算法的關(guān)鍵問題是洪泛概率的確定，取值大小與網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、相鄰節(jié)點(diǎn)數(shù)量有關(guān)，實(shí)際應(yīng)用中多以p-persistent CSMA算法為基礎(chǔ)。

從已有文獻(xiàn)可知，在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湮粗屯ㄐ刨|(zhì)量測(cè)量指標(biāo)不確定情況下，理論上提高網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和效率的方法，應(yīng)盡可能縮小廣播相鄰?fù)ㄐ殴?jié)點(diǎn)數(shù)，同時(shí)提高中繼轉(zhuǎn)發(fā)概率［17-18］。另外，為了進(jìn)一步提高p-persistent CSMA算法轉(zhuǎn)發(fā)概率，縮短搜索時(shí)間，可采用蟻群算法優(yōu)化各通信節(jié)點(diǎn)的“信息素”，從而提高洪泛路由的可靠性和效率。但已有文獻(xiàn)無法約束每次轉(zhuǎn)發(fā)可到達(dá)的有效相鄰節(jié)點(diǎn)數(shù)量，且計(jì)算轉(zhuǎn)移概率時(shí)采用的“信息素”和“啟發(fā)量”指標(biāo)不明確或不可用，從而無法有效控制路由中繼的深度［19-20］。

針對(duì)上述問題，文章結(jié)合AMI測(cè)量參數(shù)和線路特點(diǎn)，從兩個(gè)方面進(jìn)行算法改進(jìn)：一是依據(jù)圖2的線路網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分方法和電壓損失關(guān)系式（1），對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行劃分，約束鄰接點(diǎn)數(shù)目或轉(zhuǎn)發(fā)區(qū)域大小；二是利用1.3節(jié)AMI系統(tǒng)測(cè)量電壓信號(hào)強(qiáng)度E1或距離L作為螞蟻“啟發(fā)量”，進(jìn)一步優(yōu)化可能存在的線路分支，達(dá)到路徑最短。

2.2 基于p-persistent CSMA洪泛路由算法改進(jìn)

p-persistent CSMA是一種保證最小沖突概率的沖突避免技術(shù)，為全轉(zhuǎn)發(fā)提供了良好的沖突避免的機(jī)制。當(dāng)多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)收到一個(gè)包準(zhǔn)備轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)，利用p-persistent CSMA產(chǎn)生的隨機(jī)時(shí)延使得發(fā)送時(shí)隙錯(cuò)開，以避免沖突。p-persistent CSMA原理，如圖5所示。

圖5 p-persistent CSMA原理Fig.5 Principle of p-persistent CSMA

Tmean是相鄰數(shù)據(jù)包之間的隨機(jī)時(shí)延；T1是發(fā)送數(shù)據(jù)包結(jié)束（EOP）后固定延遲傳輸間隔；ΔT是數(shù)據(jù)包傳輸沖突檢測(cè)小區(qū)間長(zhǎng)度。則Tmean=T1+n×ΔT，n是一個(gè) （0，N）之間的隨機(jī)數(shù)，N是一次廣播可聽到的最大節(jié)點(diǎn)數(shù)。在對(duì)等網(wǎng)絡(luò)中，n的取值符合均勻分布，通信節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移概率p不大于1/N，則Tmean也可表示為：

若按圖2的低壓線路網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分方法，整個(gè)低壓線路網(wǎng)絡(luò)可劃分多個(gè)小的區(qū)域，轉(zhuǎn)發(fā)相鄰節(jié)點(diǎn)數(shù)大幅度減少，轉(zhuǎn)移概率p可取更大數(shù)值，Tmean轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延會(huì)更小。

但圖2的線路網(wǎng)絡(luò)劃分方法，無法區(qū)分同一相主干線路和分支線路，以圖6為例。該線路包括主干線線路和兩個(gè)分支線路，按電壓損失值從U0～U3劃出了3個(gè)區(qū)域，其中區(qū)域V中含有了主干線和兩個(gè)分支線。為了進(jìn)一步提高位置i通信節(jié)點(diǎn)到位置j通信節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移概率，文章引入了蟻群算法，并結(jié)合AMI測(cè)量參數(shù)求取轉(zhuǎn)移概率p。

圖6 某相含分支線路網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分圖Fig.6 Network division diagram of a phase line containing branches

t時(shí)刻，第k只人工螞蟻從位置i到達(dá)位置j的轉(zhuǎn)移概率計(jì)算公式為：

人工螞蟻k從源節(jié)點(diǎn)i在經(jīng)過Δt時(shí)間后，轉(zhuǎn)移到目標(biāo)節(jié)點(diǎn)j，所經(jīng)過的路徑采用狀態(tài)信息素更新規(guī)則，如：

式中ρ是信息素?fù)]發(fā)系數(shù)；1-ρ表示信息素殘留因子；ρ的取值范圍為 ρ?［0，1）；Δτij（t）表示本次循環(huán)中人工螞蟻k路徑i到j(luò)的信息素增量，初始時(shí)刻 Δτij（t）=0。

2.3 路由協(xié)議及算法實(shí)現(xiàn)過程

協(xié)議模型包括物理層、MAC層、洪泛層和應(yīng)用層，如圖7所示。其中洪泛層主要包括數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、網(wǎng)絡(luò)管理模塊兩部分。數(shù)據(jù)收發(fā)模塊向下與MAC層有數(shù)據(jù)接口，向上與應(yīng)用層提供數(shù)據(jù)接口。網(wǎng)絡(luò)管理模塊向下與MAC層有配置接口，向上與應(yīng)用層提供服務(wù)接口，實(shí)現(xiàn)MAC層和網(wǎng)絡(luò)層的配置管理。

數(shù)據(jù)幀定義，如圖8所示。前導(dǎo)、同步字段屬于物理層，幀長(zhǎng)、MAC地址、CRC字段屬于 MAC層，APDU屬于應(yīng)用層，洪泛命令字、幀序號(hào)、轉(zhuǎn)發(fā)上限、轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)、轉(zhuǎn)移概率、網(wǎng)絡(luò)號(hào)等屬于網(wǎng)絡(luò)層。

圖7 協(xié)議參考模型Fig.7 Referencemodel of protocol

圖8 協(xié)議的數(shù)據(jù)幀格式Fig.8 Data frame format of protocol

網(wǎng)絡(luò)層的洪泛控制域，定義如下：

洪泛命令：路由控制，控制幀方向、相位、轉(zhuǎn)發(fā)概率選擇、數(shù)據(jù)幀標(biāo)識(shí)等。

幀序號(hào)：可防止洪泛鎖死，主節(jié)點(diǎn)發(fā)送時(shí)設(shè)置不同幀編號(hào)。

轉(zhuǎn)發(fā)上限：用于路由中繼深度的控制。

轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)：記錄路由過程中中繼轉(zhuǎn)發(fā)次數(shù)。

轉(zhuǎn)移概率：中繼節(jié)點(diǎn)的轉(zhuǎn)移概率，用于各通信節(jié)點(diǎn)初始或退守轉(zhuǎn)移概率的設(shè)置。

網(wǎng)絡(luò)號(hào)：由主節(jié)點(diǎn)依據(jù)相序和電壓損失值劃分的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域編號(hào)。

主節(jié)點(diǎn)地址：中心節(jié)點(diǎn)或集中器通信節(jié)點(diǎn)地址，可防止相鄰臺(tái)區(qū)串?dāng)_。

網(wǎng)絡(luò)路由算法實(shí)現(xiàn)過程，如圖9所示。主要包括兩個(gè)過程：一是按系統(tǒng)默認(rèn)固定概率洪泛完成各通信節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)區(qū)域劃分；二是利用蟻群算法進(jìn)行轉(zhuǎn)移概率迭代計(jì)算，區(qū)分主干線路和分支線路。

圖9 路由算法實(shí)現(xiàn)過程Fig.9 Implementation process of routing algorithm

過程一如圖9（a）所示。首先由中心節(jié)點(diǎn)完成CSMA時(shí)隙、默認(rèn)概率等參數(shù)初始化，然后按固定概率洪泛下發(fā)電參數(shù)凍結(jié)命令，再按固定概率洪泛獲取各終端通信節(jié)點(diǎn)的電參數(shù)。參數(shù)獲取后，中心節(jié)點(diǎn)按式（1）和式（2）進(jìn)行計(jì)算并更新路由信息表，然后采用ARQ機(jī)制完成各通信節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)號(hào)及節(jié)點(diǎn)數(shù)量配置。

過程二如圖9（b）所示。在過程一基礎(chǔ)上，完成轉(zhuǎn)移概率的迭代計(jì)算過程。中心節(jié)點(diǎn)初始化蟻群算法參數(shù)，并下發(fā)抄收命令，第k只螞蟻啟動(dòng)搜索過程，收到信息的中繼節(jié)點(diǎn)判斷螞蟻的尋址目標(biāo)是否在網(wǎng)絡(luò)號(hào)標(biāo)識(shí)區(qū)域，若不在網(wǎng)絡(luò)區(qū)域內(nèi)則計(jì)算轉(zhuǎn)移概率并轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，若中繼節(jié)點(diǎn)收到第k只螞蟻的返回?cái)?shù)據(jù)則更新第k只螞蟻的路由信息，直至滿足迭代條件。

另外，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)需要周期維護(hù)各通信節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)號(hào)及區(qū)域內(nèi)的節(jié)點(diǎn)數(shù)量，可選擇負(fù)荷高峰時(shí)段或需量較大時(shí)段，凍結(jié)各智能電能表的電壓參數(shù)。另外，為了保證網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和魯棒性，轉(zhuǎn)移概率的選擇也需要有靈活的退守機(jī)制，以避免局部更新導(dǎo)致信息“孤島”。

3 測(cè)試驗(yàn)證

為了驗(yàn)證算法的有效性，選用某公司研制的SC3104寬帶載波芯片進(jìn)行路由設(shè)計(jì)，該芯片工作頻帶2.25 MHz～4.75 MHz，數(shù)據(jù)速率1 Mbps，實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在唐山某鄉(xiāng)鎮(zhèn)低壓臺(tái)區(qū)進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。該臺(tái)區(qū)是典型的農(nóng)村架空線路，有3個(gè)主干線，戶數(shù)271戶，其中三相用戶6戶，均采用多表位計(jì)量表箱安裝，線路輻射最遠(yuǎn)距離約600 m。網(wǎng)絡(luò)主要配置參數(shù)：CSMA時(shí)隙ΔT是15 ms，默認(rèn)轉(zhuǎn)移概率0.005（經(jīng)驗(yàn)值），信息素初始值設(shè)為1，α=0.8，β=0.2，揮發(fā)系數(shù)ρ=0.04，轉(zhuǎn)移概率上限閥值0.3。

表1是從集中器通信模塊（中心通信節(jié)點(diǎn)）獲取A相部分節(jié)點(diǎn)的信息。

表1 通信節(jié)點(diǎn)信息表Tab.1 Information table of communication nodes

從表1數(shù)據(jù)可知，A相電壓隨線路延伸數(shù)值損失明顯，且屬于不同網(wǎng)絡(luò)號(hào)的通信節(jié)點(diǎn)之間具有約2 V的差值，驗(yàn)證了利用電壓損失值在通信組網(wǎng)中的有效性。從節(jié)點(diǎn)類型看，網(wǎng)絡(luò)號(hào)0的區(qū)域內(nèi)有3個(gè)路由節(jié)點(diǎn)，這與A相有三個(gè)主干線有關(guān)。

圖10和圖11是現(xiàn)場(chǎng)凍結(jié)抄表的運(yùn)行分析數(shù)據(jù)。從抄收時(shí)間和中繼深度兩方面，做了算法改進(jìn)前和改進(jìn)后的對(duì)比分析。改進(jìn)前采用固定概率，即所有通信節(jié)點(diǎn)采用默認(rèn)概率值。

圖10 抄表時(shí)間及抄收數(shù)量Fig.10 Reading time and meter numbers

圖11 中繼深度及抄收數(shù)量Fig.11 Routing depth and meter numbers

從圖10和圖11可知，改進(jìn)前抄收數(shù)據(jù)用時(shí)43分鐘，平均中繼級(jí)數(shù)為2.69級(jí)，由于裝置接口交互延時(shí)、補(bǔ)抄等原因，抄收用時(shí)大于理論設(shè)計(jì)值（36.69分鐘）。改進(jìn)后抄收用時(shí)縮短為10分鐘，平均中繼級(jí)數(shù)為1.64級(jí)，轉(zhuǎn)移概率（見表1）優(yōu)化效果明顯。

4 結(jié)束語

針對(duì)電力線通信信號(hào)強(qiáng)度和時(shí)延難以準(zhǔn)確測(cè)量問題，文章提出了基于AMI測(cè)量參數(shù)的路徑權(quán)值和方向的間接測(cè)量方法，并采用該方法對(duì)工程應(yīng)用較多的洪泛路由算法進(jìn)行了改進(jìn)，同時(shí)采用蟻群算法做了進(jìn)一步優(yōu)化。文章從實(shí)現(xiàn)角度給出了路由協(xié)議方案和算法實(shí)現(xiàn)過程，并在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了改進(jìn)算法的對(duì)比測(cè)試。實(shí)驗(yàn)證明，基于AMI測(cè)量參數(shù)的改進(jìn)算法可有效縮短抄表延時(shí)和中繼深度。該方法不僅適用于智能電能表的電力線通信組網(wǎng)，智能電能表的微功率無線通信組網(wǎng)也可參考。