論電力通信專(zhuān)網(wǎng)當(dāng)中無(wú)線通信技術(shù)的運(yùn)用

徐虹雨　程歡　魏雪芳

【摘? 要】隨著無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展，其應(yīng)用也日趨廣泛，將其應(yīng)用到電力通信專(zhuān)網(wǎng)中，能夠提供緊急狀態(tài)下的通信，從而彌補(bǔ)光纖通信的不足，提高電力通信專(zhuān)網(wǎng)的穩(wěn)定性，更好的保證電力通信系統(tǒng)的運(yùn)行?；诖耍疚墓P者根據(jù)多年工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)電力通信專(zhuān)網(wǎng)當(dāng)中無(wú)線通信技術(shù)的運(yùn)用進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述。

【關(guān)鍵詞】電力通信;專(zhuān)網(wǎng);無(wú)線通信;

在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中，電力通信專(zhuān)網(wǎng)中最常用的就是光纖組網(wǎng)，而當(dāng)出現(xiàn)自然災(zāi)害時(shí)，光纖容易遭受破壞，從而導(dǎo)致光纜不能夠正常的運(yùn)行，可能會(huì)造成大面積的光纜中斷的情況，一旦發(fā)生這種情況，需要較長(zhǎng)的時(shí)間進(jìn)行修復(fù)，這會(huì)導(dǎo)致電力通信在一段時(shí)間內(nèi)中斷，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的運(yùn)行安全，在這樣的情況下，需要考慮到應(yīng)急情況下電力系統(tǒng)的應(yīng)急通信。無(wú)線通信技術(shù)的發(fā)展為解決這一問(wèn)題提供了必要的手段，通過(guò)應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)能夠彌補(bǔ)光纖通信的不足，在緊急情況下提供應(yīng)急通信，從而更好地保障電網(wǎng)的安全運(yùn)行，基于此本文對(duì)無(wú)線通信技術(shù)在電力通信專(zhuān)網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。

一、電力通信專(zhuān)網(wǎng)對(duì)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的需求

第一，在發(fā)生災(zāi)難應(yīng)急狀態(tài)下：采用基于無(wú)線通信技術(shù)的電力通信專(zhuān)網(wǎng)可作為電網(wǎng)運(yùn)行在災(zāi)難發(fā)生后條件下的通信網(wǎng)絡(luò)最佳選擇方案。即當(dāng)發(fā)生突發(fā)性災(zāi)害事故或光纜線路故障難以及時(shí)搶修的情況下，可以無(wú)線通信技術(shù)組網(wǎng)方案作為電力通信專(zhuān)網(wǎng)的應(yīng)急通信方式;第二，遠(yuǎn)距離接入延伸：對(duì)于城域網(wǎng)遠(yuǎn)距離營(yíng)業(yè)以及海島變電站所接入節(jié)點(diǎn)而言，由于距離較遠(yuǎn)，直接敷設(shè)光纖線路的費(fèi)用高昂，缺乏推廣價(jià)值。在這一條件下，為了滿(mǎn)足電力通信專(zhuān)網(wǎng)遠(yuǎn)距離接入延伸的實(shí)際需求，可以嘗試引入無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)覆蓋電力通信專(zhuān)網(wǎng)，解決因敷設(shè)光纖線路所產(chǎn)生的費(fèi)用昂貴問(wèn)題，同時(shí)也能夠有效解決供電所、變電站等電力通信關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的通信信號(hào)覆蓋問(wèn)題;第三，用戶(hù)抄表：在電力通信專(zhuān)網(wǎng)中構(gòu)建無(wú)線通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)體系能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)電力終端用戶(hù)使用電量進(jìn)行實(shí)時(shí)性、連續(xù)性監(jiān)控的目的。并且，隨著無(wú)線通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展延伸，還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)終端用電用戶(hù)用電量的有效控制;第四，配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)：現(xiàn)階段技術(shù)條件支持下我國(guó)配網(wǎng)自動(dòng)化建設(shè)相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用還相對(duì)比較薄弱。通過(guò)對(duì)無(wú)線通信技術(shù)及其組網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠快速覆蓋所有節(jié)點(diǎn)，在面向電力通信專(zhuān)網(wǎng)終端用戶(hù)提供服務(wù)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)約線纜敷設(shè)投資的目的;第五，新建變電站臨時(shí)通信方案：在變電站建設(shè)過(guò)程中，變電站機(jī)房環(huán)境、線路施工條件等因素會(huì)在不同程度上對(duì)電力通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生影響，而電力通信專(zhuān)網(wǎng)的建設(shè)與投運(yùn)是變電站正式投入使用中必不可少的前提條件。因此，能夠留給電力通信專(zhuān)網(wǎng)建設(shè)的時(shí)間是非常有限的，光纖線路敷設(shè)量巨大，工期長(zhǎng)，因此常常會(huì)對(duì)變電站的投產(chǎn)時(shí)間產(chǎn)生影響。但通過(guò)對(duì)無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其組網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠作為新建變電站的臨時(shí)通信方案，具有方便、快捷等諸多優(yōu)勢(shì)。

二、常用無(wú)線通信技術(shù)簡(jiǎn)介

1.數(shù)傳電臺(tái)通信

數(shù)傳電臺(tái)是用數(shù)字信號(hào)處理數(shù)字調(diào)制、前向糾錯(cuò)和均衡軟判決等的一種無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸電臺(tái)，具有數(shù)據(jù)和通信兼容、數(shù)據(jù)傳輸效率高、免使用費(fèi)及適用于各種惡劣環(huán)境等優(yōu)點(diǎn)。數(shù)據(jù)電臺(tái)的覆蓋率極高，能覆蓋幾十公里，甚至一個(gè)小型城市的范圍。它通常與計(jì)算機(jī)自動(dòng)化程序的各部件相連，如數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)終端等。通信行業(yè)的初始階段是無(wú)線電臺(tái)，經(jīng)過(guò)發(fā)展已廣泛應(yīng)用于航空航天、鐵路和氣象等諸多行業(yè)。

2.擴(kuò)頻微波通信技術(shù)

擴(kuò)頻微波通信技術(shù)全名為擴(kuò)展頻譜通信技術(shù)，其發(fā)送傳輸信息數(shù)據(jù)時(shí)需要用到的帶寬遠(yuǎn)大于信息本身帶寬。這項(xiàng)技術(shù)的基本原理是將傳輸?shù)男畔⒂脭U(kuò)頻碼調(diào)制后傳輸，擴(kuò)頻碼的速率遠(yuǎn)大于傳輸信息的速率，以致傳輸信息時(shí)用到的信號(hào)帶寬遠(yuǎn)大于信息本身的帶寬，以此實(shí)現(xiàn)擴(kuò)頻（即頻譜擴(kuò)展）。該技術(shù)最早用于軍事通信，因其具有多媒體通信組網(wǎng)、安全通信性能較好、與同類(lèi)其他系統(tǒng)互不干擾、信息傳輸距離遠(yuǎn)范圍大和抗衰落性能好等優(yōu)點(diǎn)，逐漸被應(yīng)用于野外聯(lián)網(wǎng)。

3.無(wú)線網(wǎng)橋技術(shù)

無(wú)線網(wǎng)橋是有線網(wǎng)橋和無(wú)線射頻結(jié)合而成的新型通信技術(shù)，主要針對(duì)微波遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)信息傳輸而設(shè)計(jì)，可以實(shí)現(xiàn)多個(gè)設(shè)備間信息數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離和高速傳輸。視頻監(jiān)控因社會(huì)需要被廣泛應(yīng)用于大數(shù)據(jù)量的信號(hào)傳輸工作，但其需要將擴(kuò)頻微波通信和無(wú)線網(wǎng)橋技術(shù)結(jié)合。

三、電力通信專(zhuān)網(wǎng)中無(wú)線通信技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)

1.WLAN技術(shù)

WLAN技術(shù)是結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無(wú)線通信技術(shù)等三方面，在一個(gè)有限的局域范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò)。WLAN技術(shù)主要是通過(guò)無(wú)線多址信道進(jìn)行信息的傳遞，通過(guò)這種傳輸媒介不僅能夠提供穩(wěn)定高速的局域網(wǎng)LAN功能，而且還能夠?qū)⑵浣尤氲綄拵ЬW(wǎng)絡(luò)。WLAN技術(shù)也就是我們生活中所用的Wi-Fi技術(shù)，一共有3個(gè)IEEE標(biāo)準(zhǔn)。WLAN技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用于居民的生活以及同樓層的無(wú)線辦公當(dāng)中，而且在許多的公共場(chǎng)所也都有WLAN技術(shù)的覆蓋，WLAN技術(shù)能夠滿(mǎn)足基本的傳輸速率的需要，但是在傳輸?shù)木嚯x方面有很大的限制，越遠(yuǎn)的地方Wi-Fi信號(hào)越差。盡管WLAN技術(shù)在日常的生活中得到了廣泛的應(yīng)用，但是它在安全性上存在著一定的隱患，由于WLAN技術(shù)是采用射頻技術(shù)發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，因此很容易受到其他的無(wú)線電波傳輸數(shù)據(jù)的干擾和影響，外界很容易利用無(wú)線通信技術(shù)對(duì)傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行攻擊。WLAN技術(shù)的組網(wǎng)方案是由接入控制點(diǎn)（AC）、接入點(diǎn)（AP）、無(wú)線網(wǎng)卡以及網(wǎng)絡(luò)管理等4個(gè)部分組成。

2.WIMaX技術(shù)

WIMaX技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)有802.16e、802.16d兩個(gè)類(lèi)型，這是近些年來(lái)一種新興的無(wú)線通信技術(shù)，利用其能夠?qū)崿F(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的高速連接，同時(shí)其可以實(shí)現(xiàn)在靜止?fàn)顟B(tài)或者是半靜止?fàn)顟B(tài)下的網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)，這一技術(shù)的最大傳輸距離能夠達(dá)到50km，傳輸速率在10～70m之間，傳輸速度能夠滿(mǎn)足寬帶上網(wǎng)的需求。WIMaX無(wú)線通信技術(shù)組網(wǎng)主要由三部分組成，分別是無(wú)線通信終端、無(wú)線通信核心網(wǎng)以及無(wú)線通信接入網(wǎng)。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，根據(jù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)以及實(shí)際環(huán)境的差異，無(wú)線通信終端有三個(gè)種類(lèi)，分別是固定式、移動(dòng)式和便攜式。無(wú)線通信接入網(wǎng)本質(zhì)上是一種基站，主要提供無(wú)線管理以及交互式聯(lián)通的功能。而無(wú)線通信核心網(wǎng)的主要作用是給其它網(wǎng)絡(luò)提供接口，以及解決用戶(hù)認(rèn)證和漫游中遇到的問(wèn)題等。

3.WMN技術(shù)

WMN 技術(shù)組網(wǎng)主要由智能接入點(diǎn)、無(wú)線路由器及終端用戶(hù)及設(shè)備等三部分構(gòu)成。WMN 技術(shù)是一種無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)，其具有容量大速率快等特點(diǎn)，其和傳統(tǒng)的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)具有一定的差別，其可以認(rèn)為是Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)和 WLAN 結(jié)合的產(chǎn)物，兼具二者的優(yōu)點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶無(wú)線匯聚連接，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)相關(guān)故障以及不占用有線網(wǎng)絡(luò)資源方面的特點(diǎn)。同時(shí)，WMN技術(shù)還能夠和其它無(wú)線接入技術(shù)結(jié)合，從而組成完整的無(wú)線網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，這樣能夠最大程度上降低故障的干擾，提高應(yīng)用效果，而且能夠提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。

結(jié)束語(yǔ)

總之，當(dāng)前電力通信專(zhuān)網(wǎng)采用的光纖通信方式，雖然具有較快的傳輸速率以及較高的可靠性，但是并不能夠滿(mǎn)足應(yīng)急通信、配電網(wǎng)自動(dòng)化等方面的需求，通過(guò)應(yīng)用無(wú)線通信技術(shù)來(lái)作為補(bǔ)充通信的手段，能夠更好地保證電力通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運(yùn)行。

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