230MHz頻段窄帶超高速用電信息採集無線組網系統的製作方法

2023-05-16 22:18:36 1

專利名稱：230MHz頻段窄帶超高速用電信息採集無線組網系統的製作方法
技術領域：
230MHz頻段窄帶超高速用電信息採集無線組網系統技術領域[0001]本實用新型涉及的是一種230MHz頻段窄帶超高速用電信息採集無線組網系統， 屬於用電信息數據採集、傳輸系統組網技術領域。
背景技術：
[0002]由於用電信息分布於配電網系統和眾多電力用戶，信息採集點分散，數據量大，傳統的230MHz窄帶無線專網速率最高為9600bps，傳輸方式採用POLLING方式通信，沒有明晰的鏈路層、網絡層和應用層協議的劃分，存在著通信速率低、信道利用率低、頻點容量不足、 安裝調試不方便、不支持突發事件實時上報功能等缺陷，無法滿足智能電網對用電信息採集系統的要求。發明內容[0003]本實用新型提出的是230MHz頻段窄帶超高速用電信息採集無線組網系統，其目的旨在解決現有技術存在的上述缺陷，在230MHz窄帶上將通信速率提高到19. 21ApS，支持自組網及路由功能，支持終端側突發事件的主動上報，具有實時性好、信道利用率高、通信盲區少、調試簡單等優勢，是智能電網用電信息數據採集、監控和需求側管理的理想解決方案。[0004]本實用新型的技術解決方案其結構包括主站、基站、終端，其中主站中的應用工作站的信號輸出/輸入端與230MHz無線傳輸信道的第一信號輸入/輸出端對應相接，主站中的前置機的信號輸出/輸入端與230MHz無線傳輸信道的第二信號輸入/輸出端對應相接，無線傳輸信道的第三信號輸入/輸出端與基站中的通信伺服器(或控制分機)的信號輸出/輸入端對應相接；基站中的備用電臺的信號輸出/輸入端與終端中的i終端的信號輸入/輸出端對應相接，基站中的主用電臺的信號輸出/輸入端與終端中的i +1終端的信號輸入/輸出端對應相接；所述的基站包括通信伺服器(或控制分機)、主用智能modem、主用電臺、備用智能modem、備用電臺，其中通信伺服器的串行口的第一信號輸入/輸出端通過主用智能modem與主用電臺的信號輸出/輸入端對應相接，通信伺服器的串行口的第二信號輸入/輸出端通過備用智能modem與備用電臺的信號輸出/輸入端對應相接；i=l、2、3、 4、......、N。[0005]本實用新型的優點本系統在230MHz窄帶專用頻點上實現了 19. 2kbps超高速數據傳輸，有效的提高了數據傳輸速率，克服了現有技術所存在的缺陷，以場強測試、終端中繼和高速調製解調技術為基礎，通過路由優化、全雙工通信技術使230MHz無線通信組網更靈活，鏈路層獨立設計將使終端設計、安裝更方便，通信調試也非常容易，通信效率獲得了較大的提高，很好地解決地形複雜、建築物阻擋等因素給電力數據採集組網帶來困難以及通信效率不高的問題。


[0006]附圖1是230MHz頻段窄帶超高速用電信息採集無線組網系統的結構示意圖。
具體實施方式
[0007]對照附圖，其結構包括主站、基站、終端，其中主站中的應用工作站的信號輸出/ 輸入端與230MHz無線傳輸信道的第一信號輸入/輸出端對應相接，主站中的前置機的信號輸出/輸入端與230MHz無線傳輸信道的第二信號輸入/輸出端對應相接，無線傳輸信道的第三信號輸入/輸出端與基站中的通信伺服器(或控制分機)的信號輸出/輸入端對應相接；基站中的備用電臺的信號輸出/輸入端與終端中的i終端的信號輸入/輸出端對應相接，基站中的主用電臺的信號輸出/輸入端與終端中的i +1終端的信號輸入/輸出端對應相接；所述的基站包括通信伺服器(或控制分機)、主用智能modem、主用電臺、備用智能 modem、備用電臺，其中通信伺服器的串行口的第一信號輸入/輸出端通過主用智能modem 與主用電臺的信號輸出/輸入端對應相接，通信伺服器的串行口的第二信號輸入/輸出端通過備用智能modem與備用電臺的信號輸出/輸入端對應相接；i=l、2、3、4、……、N。[0008]所述的主站是整個系統的管理中心，管理全系統的數據傳輸、數據處理和數據應用以及系統運行和系統安全，並管理與其它系統的數據交換。它是一個包括軟體和硬體的計算機網絡系統，可分為應用工作站、數據伺服器和前置機等。[0009]所述的基站是無線電臺站的一種形式，是系統通信交換中心，由通信伺服器(或控制分機)、主用智能modem、主備數傳電臺等組成，具有駐波比、輸出載波功率、接收場強等通信狀態監視功能。同時，作為基站的主要組成部分，通信伺服器(或控制分機)主要完成通信狀態的採集、路由計算、通信時序管理及主備電臺的切換控制等功能。基站控制分機其在整個系統中處於前置機與主站電臺之間。緩衝前置機的數據轉發任務，自動採集數據，優化路由，優化數據發送序列，提高傳輸信道佔空比，提高系統整體效率。[0010]所述的終端完成各採集點的電能信息採集和監控，具有當地設置、查詢、數據存貯、信息處理和數據傳輸等功能。採集點主要為電能表和相關測量設備、客戶配電開關、無功補償裝置以及其他現場智能設備等。終端內裝有高速數傳電臺，實現與基站之間的信息傳輸。[0011]230MHz高速通信網絡所用數傳電臺採用單頻點，傳輸速率為19. 21cbpS，實現基站和終端之間、終端和終端之間的數據傳輸。230MHz窄帶高速電臺，電臺啟動時間壓縮在 3ms以下；並通過兩點調製等技術，獲得良好的低頻特徵；在230MHz窄帶無線信道上實現 19. 2kbps的超高速數據傳輸。[0012]230MHz高速通信網絡通過測量各終端彼此的接收場強，獲得路由優化的依據。具體做法是終端主動發測試報文終端在上電、在一定時間內沒有被主站召測過或通過按鍵手動啟動可發送測試報文。主動發測試報文起到信道的質量測試、向基站和臨近終端報告該終端的存在的雙重作用。[0013]場強測量基站和終端記錄其可接收終端的地址及相應的接收場強。保存一定數目終端的數據，按強度排序數據動態刷新。對於超過設定時間(比如一天)沒有收到信號的終端，清除出場強數據列表。終端同時還必須測量記錄接收到基站信號的場強。[0014]為了及時發現不通終端，避免其因場強太弱，不能被記錄，需獨立記錄收到測試報文的終端地址和接收場強。場強記錄由基站巡測採集或通過鏈路令牌和鏈路搭車上報。[0015]路由優化在本設計中，中繼作為重要技術手段，必須完善的路由確定方法，並可對中繼時通信質量進行測量。[0016]路由的優化分上行和下行分別進行。最佳路由是通過對場強信息處理，對路由按通信質量指標的排序獲得的。通過對單個終端路由優化，來使整體系統性能獲得提高。整個系統的通信效率的優化隨著巡測的場強信息獲得不斷改善。
權利要求1. 230MHz頻段窄帶超高速用電信息採集無線組網系統，其結構包括主站、基站、終端， 其中主站中的應用工作站的信號輸出/輸入端與230MHz無線傳輸信道的第一信號輸入/ 輸出端對應相接，主站中的前置機的信號輸出/輸入端與230MHz無線傳輸信道的第二信號輸入/輸出端對應相接，無線傳輸信道的第三信號輸入/輸出端與基站中的通信伺服器或控制分機的信號輸出/輸入端對應相接；基站中的備用電臺的信號輸出/輸入端與終端中的i終端的信號輸入/輸出端對應相接，基站中的主用電臺的信號輸出/輸入端與終端中的i +1終端的信號輸入/輸出端對應相接；所述的基站包括通信伺服器或控制分機、主用智能modem、主用電臺、備用智能modem、備用電臺，其中通信伺服器的串行口的第一信號輸入/輸出端通過主用智能modem與主用電臺的信號輸出/輸入端對應相接，通信伺服器的串行口的第二信號輸入/輸出端通過備用智能modem與備用電臺的信號輸出/輸入端對應相接；i=l、2、3、4、......、N。
專利摘要本實用新型是230MHz頻段窄帶超高速用電信息採集無線組網系統，包括主站、基站、終端，主站中的應用工作站、前置機的信號輸出/輸入端與230MHz無線傳輸信道的信號輸入/輸出端對應相接，無線傳輸信道的信號輸入/輸出端與基站中的通信伺服器的信號輸出/輸入端對應相接；基站中的備用電臺的信號輸出/輸入端與終端中的i終端的信號輸入/輸出端對應相接，基站中的主用電臺的信號輸出/輸入端與終端中的i+1終端的信號輸入/輸出端對應相接。優點本系統在230MHz窄帶專用頻點上實現了19.2kbps超高速數據傳輸，提高了數據傳輸速率，解決地形複雜、建築物阻擋因素給電力數據採集組網帶來困難及通信效率不高的問題。
文檔編號H04W24/00GK202334908SQ20112044283
公開日2012年7月11日 申請日期2011年11月10日 優先權日2011年11月10日
發明者姚肖禹, 董立軍, 錢昱 申請人:南京新聯電子股份有限公司