復(fù)合通信對提升用電信息采集成功率作用研究

1、復(fù)合通信對提升用電信息采集成功率作用研究【摘要】隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的進(jìn)步，電力事業(yè) 發(fā)展迅速，國家電網(wǎng)公司正逐步進(jìn)行轉(zhuǎn)變和改革，其中，非 常重要的一項(xiàng)內(nèi)容就是用電信息采集系統(tǒng)的建設(shè)。通過實(shí)踐 研究表明，基于復(fù)合通信的用電信息采集本地信道方案具有 很多的優(yōu)勢，比如較高的實(shí)抄率、較好的通信效果、可以十 分穩(wěn)定的運(yùn)行等等。本文主要從三個(gè)方面進(jìn)行了研究，首先 簡單介紹了電力線載波及微功率無線通信存在的問題，然后 探討了復(fù)合通信技術(shù)，最后通過實(shí)例進(jìn)行了分析，希望可以 提供一些有價(jià)值的參考意見。【關(guān)鍵詞】復(fù)合通信；用電信息采集；作用分析依據(jù)國網(wǎng)公司發(fā)展規(guī)劃，用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)作為現(xiàn)階段工作重點(diǎn)，通

2、過全覆蓋和全采集的逐步實(shí)現(xiàn)，將基礎(chǔ)數(shù) 據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確完整的提供給營銷系統(tǒng)和相關(guān)系統(tǒng)，從而依據(jù)這 些數(shù)據(jù)做出有效的各項(xiàng)經(jīng)營管理決策，促進(jìn)電網(wǎng)公司實(shí)現(xiàn)智 能用電雙向互動(dòng)服務(wù)。1、電力線載波及微功率無線通信存在的問題通過具體的研究表明，在目前的現(xiàn)場應(yīng)用通信方式方 面，有較多的問題存在于本地通信環(huán)節(jié)，簡單來講，就是從 集中器、采集器以及載波表層面。通常情況下，應(yīng)用比較廣 泛的通信方式主要有兩種，分別是載波通信和無線通信，兩 種通信方式都存在自身特性所導(dǎo)致的弊端；前者由于低壓電 力線路較為惡劣的通信環(huán)境，阻抗的變化、噪聲、諧波等因 素都會(huì)影響到載波通信的可靠性，據(jù)統(tǒng)計(jì)，一次實(shí)抄成功率 只能在百分之八十到百分

3、之九十之間。后者則受到傳輸距 離、建筑物、無線干擾等因素，影響到微功率無線通信，一 般情況下，抄表成功率也不能突破百分之九十。針對這種情況，可以采用復(fù)合通信的方式，有機(jī)地結(jié)合 載波和無線兩種模式，通過這種方式將二者優(yōu)點(diǎn)充分利用， 無線作為載波的輔助，自動(dòng)切換，實(shí)現(xiàn)提高通信成功率的目 的。2、復(fù)合通信技術(shù)利用復(fù)合通信技術(shù)，在組網(wǎng)方案方面：復(fù)合通信方式的 中心是臺變，也即是本地通信和遠(yuǎn)程通信的中轉(zhuǎn)樞紐。將集 中器安裝在每一個(gè)相應(yīng)的臺變上，按照一一對應(yīng)的原則將采 集器安裝在居民的計(jì)量表箱內(nèi)。第一部分，利用本地通信信 道，電能表數(shù)據(jù)通過rs-485總線被采集器采集，從而讓集 中器利用低壓電力線路向采集

4、器收集數(shù)據(jù)；第二部分，采用 遠(yuǎn)程通信信道，主站由無線方式接收集中器傳遞過來的居民 表、臺區(qū)考核表的相關(guān)數(shù)據(jù)。本地信道采用的載波技術(shù)，通 過實(shí)踐研究表明，在距離為3公里內(nèi)信號衰減較小，有著較 高的通信成功率；遠(yuǎn)程信道可以采用的通信方式有很多，比 如光纖、gprs、cdma等等，傳輸比較的穩(wěn)定和可靠。在通信成功率方面：我們將通信成功率用w來表示，載 波的單次通信成功率用w1來表示，無線的單次成功率用w2 來表示，其中，載波的單次通信成功率和無線的單次通信成 功率都在0和1之間，集中器和采集器之間是復(fù)合通信方式, 有機(jī)的結(jié)合了載波和無線，這種通信方式有三種情況是可以 正常通信的，只有一種狀況是不能通

5、信的，也就是載波和無 線方式全部無效的情況。我們將載波和無線可以正常通信的 情況設(shè)置為p1,將載波無效、無線有效的情況設(shè)置為p2, 將載波有效、無線無效的情況設(shè)置為p3,將兩者都無法正常 通信的情況設(shè)置為p4,那么，我們從概率論的角度上可以了 解到：那么，我們就可以用計(jì)算式來表示復(fù)合通信方式的單次 通信成功率pa：因?yàn)橥ㄟ^上文我們可以得知，w1和w2都在0到1之間, 那么我們就可以了解到：因此，復(fù)合通信的單次采集成功率要大于載波的單次通 信成功率和無線的單次通信成功率。我們假設(shè)載波的單次通 信成功率和無線的單次通信成功率都為百分之九十，那么復(fù) 合通信的單次采集成功率則為w1+w2-w1*w2,

6、通過計(jì)算可以 得知，復(fù)合通信的單次采集成功率為百分之九十九。舉一個(gè)例子來講，某一個(gè)臺區(qū)現(xiàn)場一共有10萬戶集抄 用戶，如果單獨(dú)采用載波通信的方式，或者是單獨(dú)采用無線 通信的方式，那么在某一時(shí)刻抄不到用量數(shù)據(jù)的用戶可能有 10萬戶左右；但是，假如采用復(fù)合通信的方案，僅僅有1000 戶可能在某一時(shí)刻抄不到用量數(shù)據(jù)。然后，再進(jìn)行第二輪的 召測，那么通信成功率可以達(dá)到99.99%,也就是說，只有 10戶左右抄不到用量數(shù)據(jù)，這樣通信成功率就得到了大大的 提高。3、測試分析已某一個(gè)城市的某個(gè)臺區(qū)進(jìn)行實(shí)用效果測試，分別進(jìn)行 了復(fù)合通信測試、載波通信方式和無線通信方式的測試，臺 區(qū)內(nèi)的采集器一共有15個(gè)，集中器

7、下發(fā)測試幀，如果可以 收到采集器確認(rèn)的返回幀，那么就表示通信是成功的，如果 收不到采集器確認(rèn)的返回幀，那么就表示通信是失敗的。在同樣的環(huán)境條件下，我們?nèi)N通信方式分別進(jìn)行100 次的測試，復(fù)合通信測試集中器的所有采集器全部都表示通 信成功，而在載波測試和無線測試均有出現(xiàn)不同情況的通信 失敗，通過分析數(shù)據(jù)可以得到這樣一個(gè)結(jié)果：復(fù)合通信測試的通信成功率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于載波通信成功 率和無線通信成功率，其中復(fù)合通信測試的通信成功率在 99. 42%左右，而載波通信成功率和無線通信成功率則只能夠 達(dá)到88. 88%和87.64%。同時(shí)，復(fù)合通信測試時(shí)，通過一輪 的補(bǔ)召就已經(jīng)足夠，只需花費(fèi)6分鐘的時(shí)間；無線測試和載 波測試時(shí)，補(bǔ)召的次數(shù)分別需要達(dá)到三輪和五輪，并且需要 花費(fèi)很長的時(shí)間，前者甚至需要花費(fèi)140分鐘左右的時(shí)間， 后者需要花費(fèi)70分鐘的時(shí)間。4、結(jié)語通過實(shí)踐研究表明，在用電信息采集建設(shè)通信方式應(yīng)用 方面，現(xiàn)存的載波通信和無線通信兩種方式，單一應(yīng)用由于 自身特性均不同程度受到諸多外部因素的影響，存在著難以 逾越的困難，實(shí)際現(xiàn)場實(shí)抄成功率有較大的不確定性。針對 這種問題，本文提出了復(fù)合通信的方式，即有機(jī)結(jié)合載波通 信和無線通信兩種方式，將兩者的優(yōu)勢給有效整