一種電力系統現場載波信號強度調試方法與流程
2023-06-18 17:13:11
技術領域
本發明涉及電力系統監測技術，尤其是涉及一種對電力臺區用戶現場的載波通訊信號強度進行實地測試的調試方法。
背景技術：
電力管理部門或電力產品製造商在對電網監測、計量設備進行讀取或測試的時候，主要是依靠測試人員利用手持機在臺區內的一定預設區域內進行無線方式的數據獲取，或者在調試過程中，例如一幢大樓內敷設幾百米長的雙絞線纜，接入大樓內的電力線路上進行載波抄表，但是由於信號強度等問題，在更換另一幢大樓時可能會出現沒有信號或者架線困難等實際問題，而且需要不同測試人員分段工作，因此技術問題凸顯：首先是測試過程不可重複性，不同的環境就要重新進行一次測試操作，完全憑藉測試人員的現場經驗；其次，人力成本和試驗成本較大，而且使用並不方便；再者言，測試人員無法控制載波信號的具體發射/接收強度，這就會造成測試人員需要往復嘗試，耗費時間，而且採集到的信號的強度無法定性定量的得到分析，反而使得測試結果無法得到分析，對測試過程並無幫助。
在現有技術中，沒有涉及到使用可攜式現場測試裝置，測試人員攜帶的是不同類型的測試儀器，無法滿足到數據匯總和整合的目的。
技術實現要素：
本發明的目的是解決上述缺陷，提供一種OFDM系統中載波信號調試方法，可以供電力管理部門或測試單位維護人員實地使用，定量定性分析載波信號數據，便於調試。
為了達到上述目的，本發明的技術方案：電力系統現場載波信號強度調試方法，包括步驟：從一個正交頻分復用(OFDM)載波通訊系統中下載下行鏈路數據集DLF，其中所述下行鏈路數據集DLF1包含了開環接入點距離，載波信號傳遞強度和信號接收靈敏度值；通過上位機測量下行鏈路數據集DLF的接收信號強度值RS1；根據所述的開環接入點距離、載波信號傳遞強度、信號接收靈敏度以及接收信號強度值RS1生成調製編碼數據；以及根據所述調製編碼數據生成上行鏈路數據集ULF給所述的OFDM載波通訊系統。
在一個實施例中，所述OFDM載波通訊系統包括若干個手持機，用於接收下行鏈路數據集DLF，在接收所述下行鏈路數據集DLF時，無需預先發送接入點請求。
在一個實施例中，進一步包括步驟：下載第二下行鏈路數據集DLF，所述下行鏈路數據集DLF包含了閉環接入點距離，載波信號傳遞強度和信號接收靈敏度值；通過上位機測量所述第二下行鏈路數據集DLF的第二接收信號強度值RS2；以及根據所述的閉環接入點距離、載波信號傳遞強度、信號接收靈敏度以及第二接收信號強度值RS2生成第二調製編碼數據。
在一個實施例中，所述下行鏈路數據集DLF的接收信號強度值RS1由關係式(1)加以界定：
RS1～PTX_POS–PSEN (1)，
其中PTX_POS為當前手持機處開環接入點的載波信號傳輸功率，PSEN為在所述信號接收靈敏度下生成調製編碼數據所需的最小功率。
在一個實施例中，所述調製編碼數據是由關係式(2)加以界定：
MEF1＝PTX_STATION–PSEN–PL (2)，
其中PTX_STATION為當前上位機處開環接入點的載波信號傳輸功率，PSEN為在所述信號接收靈敏度下生成調製編碼數據所需的最小接收功率，PL為鏈路線損。
在一個實施例中，所述接收信號強度值RS1是關聯於鏈路線損PL。
在一個實施例中，所述第二下行鏈路數據集DLF的第二接收信號強度值RS2由關係式(3)加以界定：
RS2～RS1–PSEN (3)，
其中PSEN為在所述信號接收靈敏度下生成調製編碼數據所需的最小接收功率。在一個實施例中，所述第二調製編碼數據是由公式(4)加以界定：
MEF2＝PTX_STATION2–PSEN–PL (4)，
＝PTX_STATION2+MEF1–PTX_STATION
其中PTX_STATION為上位機處開環接入點的載波信號傳輸功率，PTX_STATION2為上位機處閉環接入點的載波信號傳輸功率，PSEN為在所述信號接收靈敏度下生成調製編碼數據所需的最小接收功率，PL為鏈路信道損耗。
在一個實施例中，通過所述上位機根據公式(4)對接收到的載波信號加以調製，以保持信號強度值不變。
在一個實施例中，所述上位機或手持機在接收下行鏈路數據集DLF和發送上行鏈路數據集ULF後進入休眠狀態。
根據以上技術方案，本發明的技術優勢明顯突出，首先，可以在一臺設備中實現載波信號實際通訊過程的檢測和模擬轉換，當手持機採集到載波信號時，可以立刻插入至裝置本體中進行數據轉換，同時可以對載波通訊的實際效果做即時存儲和匯總分析，使用方便；其次，可以在不同環境下檢測載波信號的具體幅值，通過核心板的運算單元加以解決，可定量定性地分析載波信號的強度，同時又能夠供使用者手動調節信號發射強度，即直觀地由測試人員通過觸控面板手動調節，方便實用；再者，裝置可以拆分成多個部件，實現人機分離，降低了測試成本。
具體實施方式
在電力系統現場載波信號強度調試方法的一個實施例中，包括步驟：從一個正交頻分復用(OFDM)載波通訊系統中下載下行鏈路數據集DLF，其中所述下行鏈路數據集DLF1包含了開環接入點距離，載波信號傳遞強度和信號接收靈敏度值；通過上位機測量下行鏈路數據集DLF的接收信號強度值RS1；根據所述的開環接入點距離、載波信號傳遞強度、信號接收靈敏度以及接收信號強度值RS1生成調製編碼數據；以及根據所述調製編碼數據生成上行鏈路數據集ULF給所述的OFDM載波通訊系統。
由於FFT處理使各子載波可以部分重疊，理論上可以接近Nyquist極限。以OFDM為基礎的多址技術OFDMA(正交頻分多址)可以實現小區內各用戶之間的正交性，從而有效地避免了用戶間幹擾。這使OFDM系統可以實現很高的小區容量。OFDM系統的信號帶寬取決於使用的子載波的數量，因此OFDM系統具有很好的帶寬擴展性。小到幾百kHz，大到幾百MHz，都很容易實現。尤其是隨著移動通信寬帶化(將由￡5MHz增加到最大20MHz)，OFDM將寬帶傳輸轉化為很多子載波上的窄帶傳輸，每個子載波上的信道可以看作水平衰落信道，從而大大降低了接收機均衡器的複雜度。相反，單載波信號的多徑均衡的複雜度隨著帶寬的增大而急劇增加，很難支持較大的帶寬(如20MHz)。OFDM系統可以通過靈活的選擇適合的子載波進行傳輸，來實現動態的頻域資源分配，從而充分利用頻率分集和多用戶分集，以獲得最佳的系統性能。由於每個OFDM子載波內的信道可看作水平衰落信道，多天線(MIMO)系統帶來的額外複雜度可以控制在較低的水平(隨天線數量呈線性增加)。相反，單載波MIMO系統的複雜度與天線數量和多徑數量乘積的冪成正比，很不利於MIMO技術的應用。
在一個實施例中，所述OFDM載波通訊系統包括若干個手持機，例如載波電錶的弱電部分，具有收發天線，用於接收下行鏈路數據集DLF，數據集DLF較佳地為一個數據包，包含了IP位址位或物理層(PHY)標頭。在接收所述下行鏈路數據集DLF時，手持機無需預先發送接入點請求，直接下載DLF。
在一個實施例中，進一步包括步驟：下載第二下行鏈路數據集DLF，所述下行鏈路數據集DLF包含了閉環接入點距離，載波信號傳遞強度和信號接收靈敏度值；通過上位機測量所述第二下行鏈路數據集DLF的第二接收信號強度值RS2；以及根據所述的閉環接入點距離、載波信號傳遞強度、信號接收靈敏度以及第二接收信號強度值RS2生成第二調製編碼數據。
在一個實施例中，所述下行鏈路數據集DLF的接收信號強度值RS1由關係式(1)加以界定：
RS1～PTX_POS–PSEN (1)，
其中PTX_POS為當前手持機處開環接入點的載波信號傳輸功率，PSEN為在所述信號接收靈敏度下生成調製編碼數據所需的最小功率。
在一個實施例中，所述調製編碼數據是由關係式(2)加以界定：
MEF1＝PTX_STATION–PSEN–PL (2)，
其中PTX_STATION為當前上位機處開環接入點的載波信號傳輸功率，PSEN為在所述信號接收靈敏度下生成調製編碼數據所需的最小接收功率，PL為鏈路線損。
在一個實施例中，所述接收信號強度值RS1是關聯於鏈路線損PL。
在一個實施例中，所述第二下行鏈路數據集DLF的第二接收信號強度值RS2由關係式(3)加以界定：
RS2～RS1–PSEN (3)，
其中PSEN為在所述信號接收靈敏度下生成調製編碼數據所需的最小接收功率。在一個實施例中，所述第二調製編碼數據是由公式(4)加以界定：
MEF2＝PTX_STATION2–PSEN–PL (4)，
＝PTX_STATION2+MEF1–PTX_STATION
其中PTX_STATION為上位機處開環接入點的載波信號傳輸功率，PTX_STATION2為上位機處閉環接入點的載波信號傳輸功率，PSEN為在所述信號接收靈敏度下生成調製編碼數據所需的最小接收功率，PL為鏈路信道損耗。
在一個實施例中，通過所述上位機根據公式(4)對接收到的載波信號加以調製，以保持信號強度值不變。
在一個實施例中，所述上位機或手持機在接收下行鏈路數據集DLF和發送上行鏈路數據集ULF後進入休眠狀態。
本發明的具體實施例僅僅是對本發明的詳細描述，並非是對本發明技術方案的限制，本發明的詳細技術方案將通過所附權利要求加以體現。