（电气工程专业论文）连云港市电网负荷管理系统通信组网设计.pdf

江苏大学工程硕士学位论文 摘要 在能源曰趋紧张的今天，合理利用资源越来越受到重视。为了使 电能得到充分利用，最大限度的减少浪费，供电部门越来越多的采用 负荷管理系统对电力负荷进行科学管理。 负荷管理系统是以无线传输为主要通道，集远方控制、数据采集、 信息共享等新技术为一体集散控制系统。由主站和终端两部分组成。 其通信组网方式多种多样，有无线通信和有线通信，无线通信方式又 分为2 3 0 m h z 专网和公网具体选择哪一种形式要根据实际情况来决 定。 本文以连云港负荷管理系统扩容为背景，设计组网方案，并将理 论计算结果与实际测量值进行对比。在确保满足通信的各项技术要求 的前提下，还要考虑用户的经济性的要求，最种确定了以光纤为链路， 采用无线专网通信的组网方式。本组网方案经过现场安装调试后运行 情况良好。 关键字：负荷管理系统主站专网公网链路 江苏大学工程硕士学位论文 a b s t r a c t h o wt ou s et h ee n e r g yr e a s o n a b l eb e c o m e s m o r ea n dm o r ei m p o r t a n ti nt h ed a y s o fe n e r g ys o u r c e sl a c k n e s s i no r d e rt oi m p r o v et h ee f f i c i e n c yo fe l e c t r i c e n e r g y , r e d u c et h ew a s t ef u r t h e s t ，t h em o r ep o w e rs u p p l yd e p a r t m e n ta d o p tt h el o a d m a n a g e m e n ts y s t e mt oc o m m a n d t h ee l e c t r i cp o w e ri ns c i e n t i f i cm e t h o d w i r e l e s st r a n s m i s s i o ni st h em a i nc h a n n e l so ft h el o a d m a n a g e m e n ts y s t e m ，i ti s am a s s - d i s p e r s e dc o n t r o ls y s t e mw h i c hg a t h e r st h en e wt e c h n o l o g yo fd i s t a n c e c o n t r o l ，d a t ec o l l e c t i o n , m e s s a g es h a r e ，e t e i tc o n s i s t so fm a s t e rs t a t i o na n dt e r m i n a l ，i t h a sv a r i o u sf r a m e w o r ko f c o r r e s p o n d ，w i r e l e s sc o r r e s p o n d e n c e a n dl i n e a t e c o r r e s p o n d e n c e ，t h e w i r e l e s sc o r r e s p o n d e n c ec a l lb ed i v i d e di n t os p e c i a ln e to f 2 3 0 m h za n dp u b l i cn e t w h i c hf o r ms h o u l db es e l e c t e dr e s t 、v i mp r a g m a t i ci n s t a n c e t h eb a c k g r o u n do ft h i st h e s i si st h el o a dm a n a g e m e n ts y s t e mo fl i a n y u n g a n g ， t h ep r o j e c td e s i g n e dh o wt oc o n s t r u c tt h em e s h w o r k ，c o m p a r e dt h er e s u l to ft h e o r e t i c c a l c u l a t i o nw i t ht h ea c t u a lf i g u r e s a tt h ep r e c o n d i t i o no fe n s u r et os u f f i c ef o rt h e d i f f e r e n tt e c h n i c a l r e q u e s li t a l s og a v ea t t e n t i o nt ot h ec o n s u m e r s e c o n o m i c a l d e m a n d f i n a l l y ，i ta s c e r t a i n e dt h a tu s et h eb e a mt ob et h el i n kr o u t ea n d i n s t i t u t et h e w i r e l e s ss p e c i a lc o r r e s p o n d e n c e k e y w o r d s ：t h el o a dm a n a g e m e n ts y s t e m ；m a s t e rs t a t i o n ；p u b l i cn e t n 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定， 同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版， 允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部 内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫 描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口， 在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密口。 学位论文作者签名：掀茜考 签字日期：刀口7 年6 月2 0 日 翩签名夯吱 签字啉哆么月矽日 l 独创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进 行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容以外，本论文 不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的 研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人 完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名：苏专专 日期：2 0 0 7 年多月二口日 江苏大学工程硕士学位论文 i i 负荷管理系统概述 第一章绪论 在能源日趋紧张的今天，合理利用资源越来越受到重视。为了使电能得到充 分利用，最大限度的减少浪费，供电部门需要对电力负荷科学管理。 电力负荷控制技术在我国的研究和应用已经有2 0 多年的历史。早期的电力 负荷控制系统是在参考和借鉴国外电力负荷监控装置的基础上，针对中国电力供 应的特点提出的。在此基础上，逐渐发展成为以无线电传输为主要通道，集远方 控制、数据采集、信息共享等新技术为一体的负荷综合管理系统。 电力负荷控制系统曾经为缓解我国9 0 年代中期以前的电力供需矛盾起了关 键性的作用。后来，系统陆续增加了远方抄表、防窃电监测、购电控制、电压监 测等功能，丰富了系统的内涵。近两年，随着国民经济的持续增长，社会用电量 急剧增加，在部分省份又形成了新一轮的用电供需矛盾。负荷管理系统的远方控 制、限电不拉路功能正起着越来越大的作用。同时在新形势下，对负荷管理系统 的用户侧信息监控和采集的功能赋予了新的内涵，这主要表现在以下几个方面： 1 )负荷管理系统为供用电双方提供交流的途径。在以市场为导向的电力 营销体系中，供电方和用电方必须及时交流信息，这样，供电方可以合理安排发 电和购电计划，用电方也能及时了解电力供应的变化，调整生产安排。这种沟通 功能，在d s m ( 电力需求侧管理) 计划应用中显得尤为重要。 2 )为电网的紧急调度、避免大面积停电提供手段。电力负荷管理系统的 远方控制功能为电网紧急调度、避免大面积停电提供了技术手段。 3 )削峰填谷，为高峰段有效转移负荷，不必要建立或缓建电力设施，在 节省电力系统投资方面起到很大的作用。 4 )与营业计量紧密结合。电力负荷管理系统的优点之一是将触角深入各 种工商业用户，特别是大型工商业用户。在电力营销业务中，这些用户相当多的 是零点抄表户，要求抄表人员风雨无阻地执行抄表任务，抄表工作量大，也容易 产生数据错误。利用负荷管理系统采集电能量数据、完成大用户抄表自动化，是 近年来负荷管理系统的发展方向之一，并在部分城市得到实际应用。 江苏大学工程硕士学位论文 5 )为反窃电斗争提供有力武器。反窃电一直是困扰电力部门难题之一。 反窃电的难点在于现有管理和技术手段跟不上窃电作案方式和技术水平的变化， 特别是难以及时发现窃电并抓到直接的窃电证据。电力负荷管理系统直接深入用 户计量现场，能够充当反窃电斗争的“千里眼”；它通过实时监测用户的负荷情况 和计量器具的工作状态，判断和捕捉窃电特征，引导用电检查人员及时发现窃电 并掌握现场证据。 6 )为营销和计划业务提供有力支持。电力营销的主要任务是利用各种管 理手段和技术手段开拓电力市场，并及时回收电费。负荷管理系统不单是一个负 荷监控与电能采集的实时系统，而且具备很强的离线分析功能。不但可以提供负 荷和电量的历史数据和实时数据，而且可以提供大量的数据分析结果，包括：日 ( 周、月、年) 的用户用电分析、行业用电分析、分局用电分析、系统用电分析、 线损分析等，并生成各种负荷曲线和报表。分析用户的用电变化和负荷曲线，可 以评估用户对用电合同的执行情况，挖掘用电潜力并采取积极的措施引导用户经 济合理地用电。负荷管理系统提供的基础数据和分析结果可以为营销业务提供有 力的支持。系统控制的功能还可以直接用于营业的催费工作。 7 )在负荷预测方面，负荷管理系统由于信道覆盖面大，工程费用低，具 有独到的优势。充分利用负荷管理系统收集的数据和分析结果，就可为负荷预测 提供大量的基础数据信息。 1 1 1 负荷管理系统组成 负荷管理系统由主站和终端两部分组成。主要特征为集中管理、分散控制。 因此可归结为集散控制系统( d c s ) ：将分散控制与集中控制相结合，由主控站 对远方终端进行控制条件设定，远方终端按设定条件进行当地闭环控制。各终端 数据采集功能独立，主站循环进行数据通信，实现数据管理和系统管理功能。 2 江苏大学工程硕士学位论文 1 1 1 1 主站组成 负荷管理 工作站 负荷管理 工作立占 图1 1 负荷管理系统主站组成 务器 电力负荷管理系统主控站包括：计算机网络、通信设备、操作系统、数据库、 应用软件等软、硬件资源。主站一般装设在当地供电管理部门。 ( 1 ) 负控服务器 负控服务器即数据库服务器，用于存储所有用户档案资料，参数资料、运行 数据、历史数据、运行日志等数据，要求符合开放式标准，以满足负控系统同管 理信息系统( m i s ) 、配电远程数据采集系统( s c a d a ) 、营业等系统的联网。 ( 2 ) 主控台工作站 工作战上运行电力负荷监控管理软件，操作员可在此完成网络中心主控台工 作站监控和管理工作。如查看和设置各种用户参数、召测用户终端的有关数据、 监控终端工作状况、发送操作员的各种命令、自动生成和打印各种用户定义的统 计报表和曲线等。 ( 3 ) 前置机 前置机是负荷管理系统主站网络的一个节点，是一个特殊的工作站，在整个 管理系统中，它是主控台面向所有监控终端的窗口，也是主控台与所有监控终端 通信的通信控制器。它接受来自主控台的指令，遥控远方终端或采集其运行数据 江苏大学工程硕士学位论文 并存储到网络数据库内，供主控台或其他网络角户分析使用。也可根据设置时间 自动完成某些功能。同时，对事件和优先级的分配也由前置机来完成。 ( 4 ) 交换机 交换机是局域网中重要的设备。交换机采用的是交换技术，当网络上的交通 流量较大时，冲突也增多，网络的吞吐量将显著下降。交换机是通过硬件实现了 网络带宽的独享和数据包的线整转发，大大提高了网络的传输速率。 ( 5 ) 网络管理机 网络管理对网络的正常运行有着重要作用，是互连网络生存的一个关键因 素。一个优秀的网络管理软件可以提高网络效率，减少网络故障，缩短排障时间。 因此网络设计时应全面考虑对整个网络的管理。 ( 6 ) 网关机 在物理上分隔网络，实现负控网络与其它系统网络的互联，并分别位于两独 立的网段，以增强负控系统采集终端数据的实时性、安全性以及提供用户访问控 制。但在逻辑上依然联结成一个整体的网。网关机工作在i s o o s i 模型中的数据 链路层，是具有一定智能的网络互联设备。一般用于互联相似的局域网。它具有 足够的缓冲空间，以满足高峰负荷时，不同速率局域网之间的信息传输。网关机 扩展了网络，通过网关机，一个网络用户可以访问其他网络的程序和数据。从更 高一层的观点看，网关机将一个较大的网络分成了两个网段，只有两段之间需要 交换信息才经过网关，送到另一个网段。所以，网关机 可以有效的隔离其他网段产生的广播风暴，隔离不需要的信息量，一节省负控网 宝贵的带宽资源，确保负控子网实时认为顺利、快捷、安全的进行。同时，网关 机还可以对用户的访问权限进行控制，防止非法用户的越权访问，从而提高了网 络的安全。 ( 7 ) 路由器 将负控局域网同其他互联网互联成广域网，这样，在其他局域网的工作站上 就能通过路由器、m o d e m 等远程登录到负控局域网，获取负控局域网中服务器 上的数据。并依照权限对负控终端进行操作。 4 江苏大学工程硕士学位论文 1 1 1 2 终端组成 电力负荷管理终端安是装在用电用户侧的监控设备。该终端即能接受电力负 荷控制主站命令，又能向主站发送被控端信息的电力负荷控制终端，称为双向终 端。由主站向终端传输的报文定义位下行报文；又终端向主站传输的报文定义 为上行报文。 一个负荷管理系统中有若干台终端，为了识别各个终端，我们给每个终端设 置通信地址编码，简称终端地址。由于主站有时需要对系统中所有的终端下发同 样的命令，所以每台终端需要设置一个公共地址编码，以响应系统广播，这个地 址称为公共地址，又常简称为统控码。负荷管理系统中常需使属于同一行业、同 一变电站或同一线路的终端响应同一个命令，为此给划分在同一组的每个终端设 置一个公共地址称为终端地址。 双向监控终端由无线电台、微处理器系统，i o 接口电源及稳压电源组矗 图1 2 负荷管理系统终端组成 1 1 2 负荷管理系统的发展 以国内电力负荷管理系统的发展为例，可概括为以下3 个发展过程，它反映 了电力企业对信息自动化系统的需求变化过程。 第1 阶段负荷控制系统，仅限于满足负荷限电不拉路的基本要求，它独立 江苏大学工程硕士学位论文 于电力企业内部的其他系统，信息的一致性和共享能力。 第2 阶段负荷管理系统，除满足基本的控制功能外，信息的采集功能进一 步加强，如远方抄表、小电厂上下网及发电信息采集、催缴电费、购电等，系统 的使用仅限于负荷管理部门内部。 第3 个阶段负荷综合管理系统，系统的负荷控制仅作为一项基本的功能要 求，信息采集的面更广，通信方式多样，软件系统的建设，除满足负荷管理部门 内部使用外，更注重其他部门对信息的使用和一致性要求。 1 1 3 系统功能 以市场为中心的电力体制运作模式，要求各技术支持系统提供反映用户及相 关特性的综合信息，因此要求各自动化系统在结构设计和功能要求上满足这种需 求，便于集成和共享，主要体现在以下几个方面。 1 ) 信息组织方式的分层结构 为了实现上层系统对各专业系统数据的透明抽取，同时又不影响各支持系统 的运行，应该在逻辑上将反映各专业系统的基础数据形成一次数据库( 专业主 题) ，它主要围绕各专业的具体事件来构造；其次基于一次数据库构建能够反映 事件趋势或不同组织方式的二次数据库( 分数据库) ，方便于其他各专业或全局 综合分析系统对专业数据的抽取和利用。 2 ) 系统功能可灵活扩展 各专业系统的建设应方便的与目前已有系统及以后待建系统的兼容和接口。 3 ) 多种工作模式的信息分析和组合方式 由于新的工作模式下对信息的一致性和共享能力提出了较高的要求，各专业 信息除满足本专业的需求外，还应该提供其他专业对信息的基本需求和分析方 式，所以在系统的功能上，应提供对信息的多种组合( 如用户自定义的方式等) 和使用方式( w e b 查询和下载、e x c e l 、指定格式文件等) 。 4 ) 高的安全性和系统功能的灵活配置 在提高各专业系统信息共享和信息一致性的同时，应保证各专业系统自身的 安全性，尤其对于电力信息采集和监控系统，所以系统应具备更完善、更精细的 安全性机制和授权及跟踪机制( 如日志管理等) ，并且具有较高的灵活性，可根 6 江苏大学工程硕士学位论文 据不同的使用人员对系统的功能进行合理的分配。 5 ) 适应多种应用和使用环境 如图所示，系统的运行环境应支持多种操作系统和数据库系统运行平台，并 支持多种系统使用环境，反映负荷综合管理系统对使用环境的适应性。 最蜕运行鲜埯 姐簧管蠼最缆翎肯 蔗奉信息采袋相控制 最娩传理 互i i 己馋期 蚺常惦n 的监挖翱搬臀簿 惭测糍 戏下级 系统使用蚌蠕 嵇想f ：= ：= ：= ：，二_ ! 到器粼鬃霞锩墼覆篓 i 啪粥览 或下找 = = = = i 嗍谢览 或f 虢 = = = = 参 搬表：_ l l 虢榆删 夜j r 始留仿息 朋电嗡察 荫窃电咆能礓磁霉 剞一- | 图1 3 负荷管理系统使用环境 1 2 课题研究内容以及意义 连云港市，位于江苏省东北端，是龙海铁路的终点，我国十四个沿海开放城 市之一。现辖新浦、连云、海州三个区，灌云、灌南、东海、赣榆四个县。全市 面积为7 5 0 0 平方千米，总人口4 6 7 8 3 万。 连云港是一个新兴工业城市，其工业生产发展迅速，现已经初步形成以食品 加工、化工、电子、纺织、建材、机械、塑料制品为支柱的工业体系，尤其是盐、 磷化工生产在全国占有重要地位，现已建成连云港经济技术开发区，同时正在进 行信息、电信、金融、保险、外税、商检、服务行业等各项基础设施的建设。 连云港市历史悠久，文物名胜古迹众多，傍山临海，自然景色也极为美丽， 其主要山脉有前云台山、后云台山、锦屏山，属于典型的丘陵地貌。 连云港市已经建立两套负控系统，主站使用频点( 2 3 1 2 2 5 2 2 4 2 2 5 ) ，连云 区北崮山倒频基站使用频点( 2 3 1 4 7 5 2 2 4 4 7 5 ) ，分别架设于幸福路的连云港电 力公司大楼及连云区北故山上。连云港市系统中已实现负控用户1 5 0 户，按近期 规划，总用户数要达到1 0 0 0 户。因此从覆盖需求和用户容量的角度考虑，需要 对现有负荷管理通讯网络进行扩容改造，增加信道。 7 江苏大学工程硕士学位论文 扩容后的网络要到达以下要求： 本网要解决整个连云港市的负荷管理系统通信的盲区。 根据电网运行情况及时调整用户负荷，保证电网安全运行，实现电力“控 制到户”。 将用户的小时电量、日电量、月电量、峰电量、总表的有功、无功电量 和最大需量、功率因数等数据遥测到负荷管理中心。，并通过网络或其 他方法传送给有关职能部门以供查询及时了解电网运行状况。 管理中心通过负荷管理网与各种类型被管理用户终端实现遥控 管理中心随时能修改受控范围内的各种类型用户终端的电量定值及设 置参数 电力负荷管理系统的计算机网络要与局级的m i s 信息网络联网。 连云港市电力负荷管理系统，其基站的通信设备具有自动监测并能实现 远方自动切换等功能，以达到无线信道的真正热备模式。 8 江苏大学工程硕士学位论文 第二章电力负荷管理系统常用组网方式 九十年代负控系统应用初期，由于受到当时条件的限制，通信组网方式为传 统的“一点多址建立一个基站，组成一个辐射网络”。增大覆盖半径时，建立 无线中继站利用两组双工频点，以差转方式，保证系统中的终端频率为低发 高收。而在传输速率问题上，很少去关注，甚至呈现一种保守的观念。当时的观 点是传输速率6 0 0 b i t s 误码率低，传输速率高于1 2 0 0 b i t s 误码率会增大。因此， 当时上海启用2 4 0 0 b i t s 速率时，受到电力部负控专家组的质疑。科学技术在发 展，事实证明2 4 0 0 b i f f s 速率的误码率优于l o 。6 ，而且同样能达到9 8 的成功率， 这说明在九十年代后期专用器件已完全能在高速率的数据传输中使用模拟信道 机实现2 4 0 0 b i t s 以上的高速传输系统。由于通信技术的迅速发展，尤其是在城 网改造的过程中，电力系统的现代化通信系统得到了发展，从过去传统的微波通 信逐步发展为光纤化、网络化通信方式，为用电负荷管理通信网的发展提供了一 个平台。逐步改变了过去的“一点多址”和“无线中继”的陈旧组网方式，出现了“数 字微波中继”、“光纤中继”、“网络中继”，也就是说中继站的链路从无线走向了 微波、光纤、网络方式，这不仅提高了系统的抗干扰能力，同时，大大提高了系 统的可靠性及数据传输的速度。在一九九八年，浙江金华电力局的系统中使用局 内的数字微波通道，建立了第一个微波中继站，并获得了很好的技术效果。 用电负荷管理系统通信网的发展，必须充分利用电力系统内的通信资源，同 时利用现代化的技术手段去满足系统的需求，这也就是人们关注的性能、价格比 的过程。九十年代末，美国加州“m d s ”公司在中国建立办事处，向我国推荐使用 数字无线电话机，发射功率5 w ，传输速率9 6 k b i t s 或1 9 2 k b i t s ，但它的售价为 1 0 0 0 美元台，相当于每台人民币l 万元。新西兰大吉公司在2 0 0 4 年也推出数字 无线电话机，t m 8 0 0 0 系列发射功率1 0 w ，传输速率9 6 k b i t s 或1 9 2 k b i v s ，它 的售价为4 5 0 美元台左右，相当于每台人民币4 5 0 0 元台左右。数字无线电话机 特点：传输速率9 6 k b i t s 或1 9 2 k b i t s ，发射机启动时间小，一般5 m s 左右( 而模 拟无线发射机的启动时间约5 0 m s ) 。它对大容量系统的数据巡测速度快，巡测时 间明显缩短，但是考虑其价格一般比模拟无线电话机价格高3 7 倍。由于我国负 荷管理系统原电力部要求通信系统应具有数话兼容的功能，因此系统必然选用模 9 江苏大学工程硕士学位论文 拟无线电话机。在数传时一般都采用无线电话机+ m o d e m 的通信方式，早期有部 分系统采用国产无线电话机，最近几年主要采用日立m 3 3 8 、m 3 3 9 、新西兰t 2 0 0 0 和日精公司的n d 8 8 6 a 、n d 8 8 9 a 、n d 2 5 0 a 。如果系统速率提高到9 6 0 0 b i 以， 必须要考虑原系统设备的利用问题。 众所周知，频率资源是有限的，而且也无法再生，在系统的扩容，信息量的 需求增大的今天，大家都希望采用高速传输数据的方法实现扩容，在当今的信息 社会里人们追求效率、大信息量，从数据传输技术发展现状来看，采用高速传输 技术可以满足用电负荷管理系统的需求。但是，我们必须正视国内系统的现状， 如何充分利用现有的资源实现高速传输，这是一个通信技术人员应该重视的问 题。 目前，9 6 0 0 b i f f sm o d e m 硬件系统得到软件支持_ 软硬兼施”是科技发展 的支柱。运用这一手段k g l1 0 、k g 5 1 0 能和专用m o d e m 实现9 6 0 0 b i 讹的数据 传输。终端设备中广泛使用的大吉公司t 2 0 0 0 型，日精公司n d 8 8 6 a 、n d 8 8 9 a 、 n d 2 5 0 a 都可以配以专用m o d e m 实现9 6 0 0 b i t s 以上的传输系统。而且在 1 0 7 d b m 时误码率优于1 0 缶。也就是说已具有实际使用价值，可以推广使用。从 早期使用的6 0 0 b i 讹到今天的9 6 0 0 b i 佻m o & m 传输速率在这十年中整整提高了 十六倍。从目前通信技术发展的趋势，1 9 2 k b i f f s 或者更高的高速传输系统，为 今后大信息量的传输，尤其是图文的传输创造了条件。用电负荷管理系统通网的 发展历程说明高传输速率、高可靠性、光纤化、网络化是一个发展方向。 运用先进的组网技术和先进的系统管理，两者的结合也是在江浙两省的系统 中引起人们关注的问题。由于江浙两省行政区域小，多平原的特点，在如何充分 利用频率资源，提高和改善通信质量，有利于数据共享等问题上，系统逐步向集 中管理模式发展。过去每个县级市级或县级的电力局都各自建立独立的负荷管理 中心，这种模式是由于种种原因造成的。在1 9 9 9 年，浙江省嘉兴局系统一改早 期的分中心模式，把整个嘉兴市的系统由嘉兴市负控中心集中管理。我们认为先 进技术与现代化管理相结合是当今社会发展的必然趋势。 2 1 基于无线专网的电力负荷管理系统组网 2 3 0 m h z 无线通信组网 1 0 江苏大学工程硕士学位论文 电力负荷管理系统从应用至今，一直以v h f 2 3 0 m h z 频段的无线通信方式 为主组网技术实际上就是合理使用无线电频率资源。因为无线电频率是一种自 然资源，它无法再生，为了使有限的频率资源得到充分而又合理地使用，无线电 频率由国家无线电管理委员会和地方无委合理分配使用，任何单位和个人都无权 滥用无线电任何频率。对于电力部门的负控系统的无线电频点使用已有明确规 定：d i d 1 5 ，1 5 组双工频率( d l ：2 3 0 5 2 5 2 2 3 5 2 5 ，d 2 ：2 3 0 6 7 5 2 2 3 6 7 5 ，d 3 ： 2 3 0 7 2 5 2 2 3 7 2 5 ，d 4 ：2 3 0 8 5 0 2 2 3 8 5 0 ，d s ：2 3 0 9 5 0 2 2 3 9 5 0 ，d 6 ：2 31 0 2 5 2 2 4 0 2 5 ，d 7 ：2 3 1 1 2 5 2 2 4 1 2 5 ，d s ：2 3 1 1 7 5 2 2 4 1 7 5 ，i ) 9 - 2 3 1 2 2 5 2 2 4 2 2 5 ，d 1 0 ： 2 31 3 2 5 2 2 4 3 2 5 ，d n ：2 31 4 2 5 2 2 4 4 2 5 ，d 1 2 ：2 31 4 7 5 2 2 4 4 7 5 ，d 1 3 ： 2 3 1 5 2 5 2 2 4 5 2 5 ，d 1 4 ：2 3 1 5 7 5 2 2 4 5 7 5 ，d i s ：2 3 1 6 5 0 2 2 4 6 5 0 ) 和s l - s l o ，1 0 组单工频点( s l ：2 2 8 0 7 5 ，$ 2 - 2 2 8 1 2 5 ，s 3 ：2 2 8 1 7 5 ，s 4 ：2 2 8 2 5 0 ，$ 5 - 2 2 8 3 2 5 ， s 6 ：2 2 8 4 0 0 ，s 7 ： 2 2 8 4 7 5 ，s 8 ：2 2 8 5 5 0 ，s 9 ：2 2 8 6 7 5 ，s l o -2 2 8 7 5 0 ) 。并 规定，主控站的工作频率为“高发低收”，而终端用户为“低发高收”。 频率复用技术 我们国家幅员辽阔，负控系统用1 5 组双工频点和1 0 组单工频点进行合理分 配使用确实难度很大，频率复用一般都采用蜂窝网频率复用模型( 如上图) ，其目 的一是使二个同频工作区域的距离最远，从而避免出现同频干扰；其目的二是频 率的分配尽可能避免三阶互调干扰。从理论上讲是比较易于解决的。但是具体的 通信网区域( 指城市或县级的地域分布) 是非常不规则的，有些是带状的，有些是 菱形的，尤其是江浙两省行政区域小，地貌以平原为主，这给频率复用技术、频 率的分配带来了许多想象不到的问题。因此在频率复用、频率合理分配使用的前 提下，电力系统的无线电管理委员会必须严格 鬻网一 江苏大学工程硕士学位论文 率( 江苏省局在九七年十月份专门对无线信道问题进行了一次研讨会) 。我们认 为，严格按照基站和中继站“高发低收”设计原则( 主站天线高度h _ 2 天馈故障，稳压电源输出0 v ，可提供为稳压电源故障等，维护人员根据信 息可以准备好可需携带的设备和工具。 3 4 光纤( 网络) 通信站的数据传输原理和通话方式 1 ) 数据传输网的工作方式： 当中央站要召测数据时，中央站通过前置机串口发送的数据信令管理中心 的光纤数据口一远方基站光纤的数据口一远方无线电通信站智能m o d e m 串口 - - - , m o d e m 调制_ 模拟信号- * k g 5 1 0 发射机调制输入端，并超前p t t 前延时间， 启动p t t ( 发射控制) 一发射机功放一天线_ 空间电磁波。 终端天线将收到这一信息的高频电磁波转换为高频电流信号一接收机高放 江苏大学工程硕士学位论文 级输入端，经接收机解调为一音频( a f ) 信息_ 终端m o d e m 解调还原为中央 站所发送的数字信息- 终端主板。终端应答的数字信息一m o d e m 叶模拟音频 ( a f ) 信息_ 无线电话机的发射机调制输入端( m i c ) ，将a f 信号调制为f m ( 调频) 经功放放大成一高频电流一天线一向空间发射高频电磁波。 远方通信基站k g 5 1 0 天线_ 音频已调载波信号_ 接收机_ a f 音频模拟信号 _ 远方通信基站智能m o d e m _ 数字信号_ 远方基站光纤数字口t x d _ 局内管理 中心光纤数字口r x d 叶前置机串口r x d 一工作站。 这样即完成了负荷管理中心对某一终端用户的巡测或召测过程。 2 ) 通话功能的工作过程 通话方式为中央管理中心控制模式：当管理中心需要和某一终端用户通话， 或终端用户向管理中心发送通话申请时，中央管理中心用调度电话拨该用户所属 的基站分机号，听到振铃声后，即发送一通话投入命令，此时远方的智能m o d e m 二线话路将实现自动摘机，此时管理人员提起话筒即可与终端用户双向通话，管 理中心为双工方式，终端用户为单工方式。通话完毕，管理中心只需发送一通话 解除命令，此时基站的智能m o d e m 二线话口将自动搁机，并自动恢复为数传状 态。当值班人员忘记发送通话解除命令时，通话接通后3 分钟系统将自动搁机恢 复至数传状态。通话投入实现远方的两线话路自动摘机，通话解除实现远方的两 线话路自动搁机，以实现有卜一无线接驳功能。 江苏大学工程硕士学位论文 第四章连云港市新增基站场强测试与计算 4 1 测试目的 场强测试的目的为电力负荷管理系统中基站的建设提供事实依据，为组网规 划提供以下内容： 测试点的接收电平、接收场强、与基站的距离； 评估基站的场强覆盖情况； 确定基站发射功率及天线架设位置、高度： 评估各种干扰情况及频率使用和配置依据； 为负荷管理系统进一步优化网架结构提供依据； 4 2 测试方法与测试点选取原则 4 2 1 测试方法 基站侧 圈4 1 测试方法示意图 测试点 用户测试基站发射型号，通过k o n p r o 电台发射一频率如2 3 0 9 5 0 m h z 的 信号，在测试点用定向天线连接p r o t e k 3 2 0 1 场强仪测试，并读出测试点接收到基 站的电平值，然后换算得到场强值，即为下行信号的场强值。 4 2 2 测试点选取原则 本次测试点的选取以用户集中区域、反映通信条件较弱区域以及用电地区的 边远的用户，为建站后的通信覆盖范围和通信环境提供依据。 江苏大学工程硕士学位论文 4 3 测试点有关参数 1 连岛临时基站 地址：连岛大酒店楼顶左侧 n ：3 40 4 5 5 3 0 ”e ：1 19 。2 7 0 0 0 ” 天线实架总高度：3 7 m( 天线架设处海拔：2 0 m 天线距离地面：1 7 m ) 天线型式及增益：中增益全向天线3 d b 电缆型号、长度及损耗：s y v 5 0 7 d 0 1 3 7 d b m3 0 ml r = 4 d b 发射功率：1 0 5 w 定向天线：g r = 8 d b ，l r = 0 d b 2 宿城临时基站 地址：宿城乡供电所 n ：3 4 。4 2 7 7 ”e ：1 1 9 。2 5 4 8 8 ” 天线实架总高度：3 5 ( 天线架设处海拔：2 2 m天线距离地面：1 3 m ) 天线型式及增益：中增益全向天线3 d b 电缆型号、长度及损耗：s y v 5 0 7 d 0 1 3 7 d b m3 0 ml r = 4 d b 发射功率：1 0 5 w 定向天线：g r = 8 d b ，l r = 0 d b 3 锦屏临时基站 地址：锦屏镇供电所 n - 3 4 。3 l 3 3 1 ”e ：1 1 9 0 0 7 5 8 9 ” 天线实架总高度：3 7 m ( 天线架设处海拔：2 4 m天线距离地面：1 3 m ) 大线型式及增益：中增益全向天线3 d b 电缆型号、长度及损耗：s y v - 5 0 7 d0 1 3 7 d b m3 0 ml r = 4 d b 发射功率：1 0 5 w 定向天线：g r = 8 d b ，l r = 0 d b 4 云台临时基站 地址：云台乡供电所 n ：3 40 3 5 4 9 2 ”e ：1 1 9 。1 7 4 9 3 ” 天线实架总高度：2 1 ( 天线架设处海拔：l l m天线距离地面：1 l m ) 天线型式及增益：中增益全向天线3 d b 电缆型号、长度及损耗：s y v - 5 0 7 d o 1 3 7 d b m3 0 ml r = 4 d b 江苏大学工程硕士学位论文 发射功率：1 0 5 w 定向天线：g r = 8 d b ，l r - - - - 0 d b 5 高公岛临时基站 地址：高公岛乡供电所 n ：3 4 。4 2 1 0 5 ”e ：1 1 9 0 2 8 3 2 2 ” 天线实架总高度：2 0 ( 天线架设处海拔：5 m天线距离地面：1 5 m ) 天线型式及增益：中增益全向天线3 d b 电缆型号、长度及损耗：s y v 5 0 7 d 0 1 3 7 d b m3 0 ml r - - - - 4 d b 发射功率：1 0 5 w 定向天线：g r = 8 d b ，l r - - - - 0 d b 6 堆沟临时基站 地址：堆沟镇供电所对面港城人酒店 n ：3 40 2l 2 6 6 ”e ：1 19 。4 5 0 2 6 ” 天线实架总高度：4 0 ( 天线架设处海拔：2 2 m天线距离地面：1 8 m ) 天线型式及增益：中增益全向天线3 d b 电缆型号、长度及损耗：s y v - 5 0 7 d 0 1 3 7 d b m3 0 ml r = 4 d b 发射功率：1 0 5 w 定向天线：g r = 8 d b ，l r - - - - - 0 d b 7 云山临时基站 地址：云山乡供电所 n ：3 40 4 2 4 9 ”e ：1 19 。2 2 2 9 3 ” 天线实架总高度：2 9 m ( 天线架设处海拔：1 8 m天线距离地面：l l m ) 天线型式及增益：中增益全向天线3 d b 电缆型号、长度及损耗：s y v - 5 0 7 d 0 1 3 7 d b m3 0 ml r = 4 d b 发射功率：1 0 5 w 定向天线：g r = 8 d b ，l r = 0 d b 4 4 测试结果记录 嘿名 i n 西nn 寒；姑昏寸 荨 卜 旧 n 寸 n _ 一 蒸萝 卜 ni nn寸 n n 1 ；卜。 套薹 始 _ l nn 接 n no岔 垡笪 k n”寸n寸 呕 一n - _ - n _ n 蠢3 攸 ooooo oooo 鹫毫 - 一- 叫_h 一i- 一 一 叫_ 錾要 -i_i i i 趟 恒名寸on _ oo ni n0 0o 辍3 、nn n l ni ，、 _ - 一n寸n 婕 鼎褪，、 寸 口q- 一寸1l n卜i nn卜 n也n n卜 i ，、 昏 鎏爨喜 l n ooo。n、n寸nn 娟章 瞥磐磐瞥磐磐磐瞥磐磐瞥 矿礤 - _- _ 一 叫_ _- _ 一 - _ j 虿垦_ 一 一 - _ 一 _ 一 一 _ 嚣营 =之：= ：i - = aann 卜 n h寸 倒 寸no岔 n 6寸 一一寸 i n n n、： ， n - - ，、 n 寸 口 口口 中 o 寸 婚 一 寸n、n 寸寸 n 寸 nn 寸寸寸寸寸 。 。 。 寸寸 口 飞十 寸寸寸寸寸 nn 甘n 删 n、n、n 。 、 毯 馇 郦 i ：=：皇 ，= 鲁 毫 = 卜 西a口 n 口 一 寸 一 n n 赵 、 no寸口 二 。 o 小 _ 奠 nnn o 寸n 寸 嘧卜卜 0 0 ， 卜 均 nnn n 口口 n n ooo o nn o o 岔岔岔 a oo 昏 a 一 _ 一 一 昏a 一 一一 - 一 _ 列 n 一 _ _ _ 一 o n a o 一 岔 _ 一 _ _ ，_ 、 旧爱区 也 式旧吝与j 熙 p 斗 长 爿按辐 忉 * 考 划h 脚 暮 弓 = 脚 辎 楚蜒临州 爨 蜒 郭 遥 挺 弓数 爿 * 蜜诞彗 证田 簧 碟 省 弓 畲 嚣 1 k 舳 恤帝 nn寸n叼卜口 以聿掣特却鼙耧h扑撼h 鞲巅督醐营磐繇怛“ 慧叠 辑； i h 叶-o o n n ot -岔 蒸萝 k nnn 寸l nn _ 一 斗 套专 靶u 1卜n i n oo卜寸心i n 蠡要 k n _in 寸寸n - - _v i 4 设0 誉耋 小 a 蟥笃 i i loii - i i 靶3 型 埋名o al - - on o o 辎3 t - - - 一 - - _ n 嫩 i nnn _ 寸口卜n 骝蟹售l -o0 0o _ 卜 卜 o。 寸 。 岔 叫 褪- h 蚕毒 寸nv 、寸n 一 0 0 熊章 磐磐磐磐瞥瞥瞥瞥磐瞥 圹礤 筇厘 田均吣口口口 一一 - _ _ 一一一一 一 孱茁 0 0 0 0 0 00 0 0 00 0 ：暑：= ooa口 i n o0 0n - _ n中 l n n - 寸 刨 o 一 nnn nn n- 一 好 岔nnnnn 一 昏口寸 r 4 nnn nn n n nn oooooo 寸 oo 寸寸气十寸寸寸寸 n 寸寸 咖 nnnnn n n o nn 避 寸 m 缎 郦 ：=2： o 0 0n 套o a ： 寸nt - 蜊 寸n岣 0 0t -n n nn 一 i n十 o i n 寸n oo口叼 t - o o 一 划 o 一oo o o 卜 oooo oo。ooo 小 ooo 口岔口岔a 一 岔口岔 _ 一 _ 一 一 - 一一一 _ 一 - _ 叫 _ 一一 一 _ 口 凶 l蓬龌 。 心 u 汝蟥捶