電力物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)傳輸

郭奇冰

摘要：本文將詳盡地闡述電力物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和全面的網(wǎng)絡(luò)傳輸模式，由此希望能夠向相關(guān)的電力行業(yè)帶來構(gòu)建電力系統(tǒng)數(shù)據(jù)搜集、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃以及數(shù)據(jù)搜集網(wǎng)絡(luò)等方面的專業(yè)合理手段的建議，可以更好地提升電力行業(yè)“數(shù)字化、信息化、物聯(lián)化、協(xié)同化”程度，從而更好地契合人們對(duì)電力系統(tǒng)的需求。

關(guān)鍵詞：電力物聯(lián)網(wǎng) 數(shù)據(jù)采集 網(wǎng)絡(luò)傳輸

1引言

通常來說，電力物聯(lián)網(wǎng)中的用戶會(huì)運(yùn)用無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)來實(shí)時(shí)地搜集有關(guān)的訊息資料，在搜集訊息的種類之中，除了涵括了電壓、電流、整體功率等常見的參照系數(shù)外，同時(shí)也涵括了傳感器的RFID、環(huán)境參照指數(shù)（比如說氣溫、整體的濃度等等）、報(bào)警訊息等方面的資料，其搜集節(jié)點(diǎn)的整體數(shù)量數(shù)據(jù)量和之前的數(shù)據(jù)搜集相比，有了一個(gè)突出性的提升。另外對(duì)于協(xié)同感知即利用許多的傳感器支點(diǎn)的協(xié)同感知訊息，而不單單是運(yùn)用到一處的支點(diǎn)。利用多方位角度的傳感器支點(diǎn)協(xié)同的感知訊息予以進(jìn)一步地對(duì)比，與此有關(guān)的電力工作者就能夠更加高效地提升訊息的精準(zhǔn)程度以及相對(duì)的實(shí)用程度，而且通過合理地利用傳感器方位這一元素，相關(guān)的工作人員能夠迅速地糾察處事故出現(xiàn)的具體方位，由此有效地提升整體管理的效率。不僅如此，物聯(lián)網(wǎng)之中的信息管理機(jī)制通常都要求具備極為突出優(yōu)越的數(shù)據(jù)管控以及解析效能，這樣就可以高效地糾察事故點(diǎn)的詳實(shí)信息，同時(shí)也可以在最短的時(shí)間內(nèi)找到處理問題的措施。

2數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)具體模型分析

2.1集中器設(shè)備

集中器設(shè)備、基于實(shí)物ID的射頻識(shí)別設(shè)備以及整體的信息管理系統(tǒng)合為一體進(jìn)行雙向的通信工作，其在很大程度上能夠有效地發(fā)揮數(shù)據(jù)聚集、暫時(shí)儲(chǔ)存、實(shí)時(shí)傳送等方面的效能。其重要的效能可以歸納為如下幾點(diǎn)，具體有以下三點(diǎn)：

（1）數(shù)據(jù)的傳送及回饋。相關(guān)用戶利用GPRS等形式和射頻識(shí)別設(shè)備予以有效地通信及互動(dòng)回饋。其利用以太網(wǎng)等通信形式手段和信息管理機(jī)制予以實(shí)時(shí)地通信及互動(dòng)回饋。同時(shí)，還利用ARQ等形式手段予以實(shí)時(shí)地通信及互動(dòng)回饋數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì);

（2）相關(guān)用戶對(duì)集中器設(shè)備數(shù)據(jù)予以相應(yīng)的儲(chǔ)存及整合分析，由此有利于在實(shí)現(xiàn)多方面生產(chǎn)數(shù)據(jù)及設(shè)備的信息整合之后，可以把數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)送到信息管理系統(tǒng)之中;

（3）還需要進(jìn)行狀態(tài)自檢環(huán)節(jié)。集中器設(shè)備要求具備裝置的自檢效能，由此可以往信息管理系統(tǒng)上傳實(shí)時(shí)地運(yùn)轉(zhuǎn)情形以及相關(guān)的事故信息，其主要涵括了本身運(yùn)轉(zhuǎn)狀況、參照系數(shù)的修正、設(shè)定相關(guān)的數(shù)據(jù)值等等。

2.2信息管理系統(tǒng)分析

信息管理系統(tǒng)一般是所搜集到的大批次數(shù)據(jù)予以實(shí)時(shí)地儲(chǔ)存、整合、解析以及實(shí)時(shí)的回饋。其中數(shù)據(jù)傳送及其回饋通常是利用以太網(wǎng)等通信形式手段和集中器設(shè)備予以實(shí)時(shí)地通信及互動(dòng)回饋，同時(shí)還會(huì)運(yùn)用FEC等形式手段開展實(shí)時(shí)的通信回饋工作。數(shù)據(jù)整合即相關(guān)的電力工作者對(duì)多方面的集中器設(shè)備所傳送的信息予以實(shí)時(shí)地儲(chǔ)存，然后再一同導(dǎo)出并構(gòu)成一個(gè)龐大的信息數(shù)據(jù)庫(kù)，通過它提供生產(chǎn)數(shù)據(jù)、估量數(shù)據(jù)、設(shè)備狀況等數(shù)據(jù)，同時(shí)還可以帶來不同時(shí)間段、不同種類、不同用戶的全方位的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)模式。數(shù)據(jù)分析即相關(guān)的用戶利用一些比較多見的數(shù)據(jù)挖掘工具，對(duì)數(shù)據(jù)予以進(jìn)一步地整合解析，為工作、生產(chǎn)帶來有益地信息參照。利用管理系統(tǒng)分析常態(tài)數(shù)據(jù)、周期性數(shù)據(jù)及異常數(shù)據(jù)。而數(shù)據(jù)回饋就是指及時(shí)地回饋生產(chǎn)參數(shù)、設(shè)備狀態(tài)、參照系數(shù)的設(shè)置等訊息給集中器設(shè)備，同時(shí)還要帶來公用的數(shù)據(jù)端口，由此更加有效地幫助數(shù)據(jù)進(jìn)行順利地對(duì)接。

3數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸分析

3.1電力載波分析

一般而言，電力載波通信的形式就是用戶運(yùn)用電線開展傳輸方面的工作，其長(zhǎng)處通?？梢泽w現(xiàn)在其不要求再搭設(shè)額外的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，所以整體所需的成本費(fèi)用不多，不過其劣勢(shì)也十分突出。其自身的繁瑣程度高，我國(guó)電線信號(hào)品質(zhì)不高、出現(xiàn)噪聲的問題較為嚴(yán)峻。不過在安全效能上，因?yàn)殡娏d波是一種專網(wǎng)性的傳輸方式，因此對(duì)一般的電力使用這，其安全可靠程度比較地高，不過，對(duì)于專們的入侵不法分子，因?yàn)槿鄙賹ｉT的接入調(diào)控和嚴(yán)密解密裝置，不法分子能夠運(yùn)用多元化的入侵形式對(duì)其進(jìn)行破壞。所以，對(duì)于具備相對(duì)較高保密需求的電力數(shù)據(jù)來說，電力載波雖然是一項(xiàng)投入成本較低的手段，不過卻并不適合運(yùn)用。

3.2射頻通信方式分析

用戶利用多方面的射頻通信板塊，RFID設(shè)備以及集中器設(shè)備，還有集中器設(shè)備與電力中心的信息管理系統(tǒng)，通常情況下可以擇選射頻通信形式予以開展數(shù)據(jù)傳送方面的工作，比如說，根據(jù)相關(guān)的資料，筆者發(fā)現(xiàn)，某單位運(yùn)用了CC1020無(wú)線射頻收發(fā)芯片，同時(shí)還擇選了433MHz發(fā)射的頻段，不難看出，這樣就能夠很加迅速地達(dá)成智能電表設(shè)備以及集中器設(shè)備二者間，集中器設(shè)備與住宅區(qū)域的電力中心的信息管理系統(tǒng)的信息傳送工作。不僅如此，在安全程度上，這一方案運(yùn)用了DES算法，由此確保了加密信息的目的，提升了整體的安全保障水平，在很大程度上可以契合電力數(shù)據(jù)安全方面的標(biāo)準(zhǔn)。

與此同時(shí)，運(yùn)用射頻通信的手段來逐漸構(gòu)建低層的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，其所需要的整體投入資金較少，是一項(xiàng)不錯(cuò)的方案。不過，考慮到運(yùn)用在電力系統(tǒng)的射頻通信依然還缺少一致的標(biāo)準(zhǔn)水平，這就在很大程度上造成了各個(gè)方案的多種設(shè)備間不可以有效地開展通信工作。也就是說，它在兼容效能以及可擴(kuò)展層面中有一些不足之處。

3.3 GPRS方式分析

眾所周知，GPRS屬于GSM的移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)板塊，其具有極高的傳輸效率，可以高效地達(dá)到低層的數(shù)據(jù)傳送的水準(zhǔn)。與此同時(shí)，不難看出，其商業(yè)化的程度已經(jīng)很高，現(xiàn)存的網(wǎng)絡(luò)覆蓋可以有效地契合低層的數(shù)據(jù)傳送標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)檫\(yùn)用GPRS的方式不要求再去額外地搭設(shè)網(wǎng)絡(luò)，只要求去租用移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商現(xiàn)存的GPRS網(wǎng)絡(luò)就能夠?qū)崿F(xiàn)，同時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)如今的GPRS通信流量成本極低，對(duì)于低層數(shù)據(jù)傳輸來說是一個(gè)很好的網(wǎng)絡(luò)傳送手段。不過，考慮到GPRS是一項(xiàng)公用網(wǎng)絡(luò)，因此，在應(yīng)用GPRS的現(xiàn)實(shí)工作之中，相關(guān)的工作人員還務(wù)必要搭配運(yùn)用虛擬專用網(wǎng)VPN。

現(xiàn)如今，在4G大范圍組網(wǎng)之際，電力網(wǎng)絡(luò)傳輸領(lǐng)域業(yè)已加大發(fā)展力度，逐漸朝著5G移動(dòng)通信方向發(fā)展。5G網(wǎng)絡(luò)是一種超大帶寬的無(wú)線寬帶，較之于有線寬帶，其布網(wǎng)過程更加地繁雜。但是5G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俾手辽倌軌蜻_(dá)到10Gbit/s，5G網(wǎng)絡(luò)將更大程度地降低通信時(shí)延，提升數(shù)據(jù)的處理格局。同時(shí)，5G作為一個(gè)切實(shí)意義上的融合網(wǎng)絡(luò)，通過融合與統(tǒng)一，給電力物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)帶來迅速、平穩(wěn)以及自由的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)有關(guān)的業(yè)界人士所預(yù)測(cè)指出，當(dāng)5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)獲得成熟之后，電力物聯(lián)網(wǎng)之中網(wǎng)絡(luò)的連接頻率將是現(xiàn)如今通信設(shè)備連接頻率的三十倍之多。值得注意的是，我國(guó)自主研發(fā)的“北斗一號(hào)”衛(wèi)星系統(tǒng)出現(xiàn)之后，其獨(dú)特的定位、短報(bào)文通信效能可以給電力行業(yè)各級(jí)單位的核心設(shè)備和終端設(shè)備帶來一項(xiàng)安全程度更高，保密效果更好的通信手段。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過對(duì)電力物聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和全面的網(wǎng)絡(luò)傳輸模式的詳盡闡述，希望可以更好地提升電力行業(yè)“數(shù)字化、信息化、物聯(lián)化、協(xié)同化”程度，從而契合人們對(duì)電力系統(tǒng)的需求水準(zhǔn)。

參考文獻(xiàn)

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