复合通信对提升用电信息采集成功率作用研究

1、复合通信对提升用电信息采集成功率作用研究【摘要】随着时代的发展和社会经济的进步，电力事业 发展迅速，国家电网公司正逐步进行转变和改革，其中，非 常重要的一项内容就是用电信息采集系统的建设。通过实践 研究表明，基于复合通信的用电信息采集本地信道方案具有 很多的优势，比如较高的实抄率、较好的通信效果、可以十 分稳定的运行等等。本文主要从三个方面进行了研究，首先 简单介绍了电力线载波及微功率无线通信存在的问题，然后 探讨了复合通信技术，最后通过实例进行了分析，希望可以 提供一些有价值的参考意见。【关键词】复合通信；用电信息采集；作用分析依据国网公司发展规划，用电信息采集系统建设作为现阶段工作重点，通

2、过全覆盖和全采集的逐步实现，将基础数 据及时准确完整的提供给营销系统和相关系统，从而依据这 些数据做出有效的各项经营管理决策，促进电网公司实现智 能用电双向互动服务。1、电力线载波及微功率无线通信存在的问题通过具体的研究表明，在目前的现场应用通信方式方 面，有较多的问题存在于本地通信环节，简单来讲，就是从 集中器、采集器以及载波表层面。通常情况下，应用比较广 泛的通信方式主要有两种，分别是载波通信和无线通信，两 种通信方式都存在自身特性所导致的弊端；前者由于低压电 力线路较为恶劣的通信环境，阻抗的变化、噪声、谐波等因 素都会影响到载波通信的可靠性，据统计，一次实抄成功率 只能在百分之八十到百分

3、之九十之间。后者则受到传输距 离、建筑物、无线干扰等因素，影响到微功率无线通信，一 般情况下，抄表成功率也不能突破百分之九十。针对这种情况，可以采用复合通信的方式，有机地结合 载波和无线两种模式，通过这种方式将二者优点充分利用， 无线作为载波的辅助，自动切换，实现提高通信成功率的目 的。2、复合通信技术利用复合通信技术，在组网方案方面：复合通信方式的 中心是台变，也即是本地通信和远程通信的中转枢纽。将集 中器安装在每一个相应的台变上，按照一一对应的原则将采 集器安装在居民的计量表箱内。第一部分，利用本地通信信 道，电能表数据通过rs-485总线被采集器采集，从而让集 中器利用低压电力线路向采集

4、器收集数据；第二部分，采用 远程通信信道，主站由无线方式接收集中器传递过来的居民 表、台区考核表的相关数据。本地信道采用的载波技术，通 过实践研究表明，在距离为3公里内信号衰减较小，有着较 高的通信成功率；远程信道可以采用的通信方式有很多，比 如光纤、gprs、cdma等等，传输比较的稳定和可靠。在通信成功率方面：我们将通信成功率用w来表示，载 波的单次通信成功率用w1来表示，无线的单次成功率用w2 来表示，其中，载波的单次通信成功率和无线的单次通信成 功率都在0和1之间，集中器和采集器之间是复合通信方式, 有机的结合了载波和无线，这种通信方式有三种情况是可以 正常通信的，只有一种状况是不能通

5、信的，也就是载波和无 线方式全部无效的情况。我们将载波和无线可以正常通信的 情况设置为p1,将载波无效、无线有效的情况设置为p2, 将载波有效、无线无效的情况设置为p3,将两者都无法正常 通信的情况设置为p4,那么，我们从概率论的角度上可以了 解到：那么，我们就可以用计算式来表示复合通信方式的单次 通信成功率pa：因为通过上文我们可以得知，w1和w2都在0到1之间, 那么我们就可以了解到：因此，复合通信的单次采集成功率要大于载波的单次通 信成功率和无线的单次通信成功率。我们假设载波的单次通 信成功率和无线的单次通信成功率都为百分之九十，那么复 合通信的单次采集成功率则为w1+w2-w1*w2,

6、通过计算可以 得知，复合通信的单次采集成功率为百分之九十九。举一个例子来讲，某一个台区现场一共有10万户集抄 用户，如果单独采用载波通信的方式，或者是单独采用无线 通信的方式，那么在某一时刻抄不到用量数据的用户可能有 10万户左右；但是，假如采用复合通信的方案，仅仅有1000 户可能在某一时刻抄不到用量数据。然后，再进行第二轮的 召测，那么通信成功率可以达到99.99%,也就是说，只有 10户左右抄不到用量数据，这样通信成功率就得到了大大的 提高。3、测试分析已某一个城市的某个台区进行实用效果测试，分别进行 了复合通信测试、载波通信方式和无线通信方式的测试，台 区内的采集器一共有15个，集中器

7、下发测试帧，如果可以 收到采集器确认的返回帧，那么就表示通信是成功的，如果 收不到采集器确认的返回帧，那么就表示通信是失败的。在同样的环境条件下，我们三种通信方式分别进行100 次的测试，复合通信测试集中器的所有采集器全部都表示通 信成功，而在载波测试和无线测试均有出现不同情况的通信 失败，通过分析数据可以得到这样一个结果：复合通信测试的通信成功率要远远大于载波通信成功 率和无线通信成功率，其中复合通信测试的通信成功率在 99. 42%左右，而载波通信成功率和无线通信成功率则只能够 达到88. 88%和87.64%。同时，复合通信测试时，通过一轮 的补召就已经足够，只需花费6分钟的时间；无线测试和载 波测试时，补召的次数分别需要达到三轮和五轮，并且需要 花费很长的时间，前者甚至需要花费140分钟左右的时间， 后者需要花费70分钟的时间。4、结语通过实践研究表明，在用电信息采集建设通信方式应用 方面，现存的载波通信和无线通信两种方式，单一应用由于 自身特性均不同程度受到诸多外部因素的影响，存在着难以 逾越的困难，实际现场实抄成功率有较大的不确定性。针对 这种问题，本文提出了复合通信的方式，即有机结合载波通 信和无线通信两种方式，将两者的优势给有效整