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最新推出载波无线双模解决方案
发布时间:2011-12-29

一、应用背景

用电信息采集系统以全覆盖、全采集、全预付费为总体目标进行建设,下行通道主要采用低压电力载波进行数据采集,从目前大规模现场应用来看,载波通信的数据采集率已达到80-95%,与“全采集,全预付费”的目标还存在一定的距离。要提升整个系统的采集成功率与实时性,在寻求载波技术取得突破的同时,也在尝试载波与多通道相结合的方案。

二、电力载波的优势

系统简单

整个系统只需集中器和采集器两种设备即可完成组建。

成本低

    无需专门布线用于数据采集,载波信号耦合在现有的电力线上通信,极大节省了在布线环节的投入。载波??槭悄壳白畋阋说南滦型ǖ劳ㄑ赌??。

安装简单

    凡是电力线覆盖的地方都可以作为接入点,所以安装环境不受限制。

免维护

    设备通电即可使用,无须专门设置。

组网灵活

    整个通讯网络采用星型拓扑结构,任何通讯节点均带有路由功能,通信网络的形成快速,方式多样。

扩容容易

    新设备接入网络,通电即可进入工作状态。

三、电力载波面临的问题

电力载波技术经过这几年发展,初步达到了可用的目的,但在通信稳定性和实时性上还有很大的提升空间。由于电力线路上负载动态变化范围大,信号衰减严重,噪声频谱成分复杂,从而导致目前电力载波通信稳定性差,其中载波通讯中的 “孤岛现象,就是比较突出的问题,从目前看来载波还没有卓有成效的技术手段,可以避线路上存在的这些问题。

四、多通道技术对比

通道类型

成本

维护难度

发展前景

RS485总线

需专门铺设RS485总线,施工难度大,投入费用高。

随着时间推移,线路老化严重,一个采集点出现短接,则可能导致整个网络瘫痪,维护难度高。

网络大了以后,维护十分困难,限制了大规模使用。

电力载波

依托电力线数据传输,投入费用低。

已出台标准,设计已??榛?,维护方便。

技术日趋成熟,现在大面积采用。

微功率无线

存在某些信号不好的地方需要天线外置或者设备外移,成本较低。

 

维护难度低。

存在墙体阻挡,穿透力不强弱点,造成在城市电网应用不畅的局限,适合开阔电网环境使用。

光纤

设备成本高和前期建设成本高。

维护难度低。

前期建设需铺设专用的线路,限制了在采集系统中的发展。

广电光纤

设备成本高。

存在依靠广电维护相关线路问题,不确定性因素增加。

依托广电网络,造成维护主体不明。同时有些地方广电网络铺设不到位等造成无法大规模应用。

五、对现有下行通道的思考

从比较看来载波依然是成本最低,安装最方便,发展潜力巨大的一种通道模式。载波中的“孤岛”往往是由于该区域的线路存在一定的干扰,导致载波无法正常通信而形成,如果通过借助其它通道,采用载波与所选通道间无缝切换的方式来通信,那么“孤岛问题”就会迎刃而解。

如何组建成本低,通信稳定,维护方便的网络,桥接通道的选择至关重要。其它通道都有着各自的优缺点:485总线,故障率高维护不方便;专用光纤,铺设成本高难以承受;如借助广电光纤网络,但维护主体不明;微功率无线,有着成本低,通信稳定的优点,但大面积使用对现场安装环境有较高的要求;考虑各方面的因素,要组建低成本,高稳定的网络,选择载波与微功率无线相组合是比较恰当的方案。

六、载波无线相结合

以载波为主无线为桥来组建网络,无线作为“桥接”通道,降低了对使用环境的要求。整合了各自优势后,使得整个网络的灵活性,可靠性得到了提升,对存在载波“孤岛”的环境,只需选择23个点,把纯载波??楦晃D??,即可完成双模网络的组建,双模??榈耐庑?,接口保持与标准的纯载波??橐恢?,可即插即用,双模??橥庑稳缬彝妓?。

 

 

 

 

七、载波无线组网模型

 

八、双模??樘氐?/span>

n 低功耗设计

n 单芯片设计,性能高,成本低

n 载波、无线自动切换,混合组网,无缝连接

n 无线多频点设计

n 无线采用高效前向纠错信道编码技术,提高了数据抗突发干扰和随机干扰的能力

n 无需任何设置,即插即用

n 组网速度迅速,无需预留学习时间

高效的路由管理和数据压缩算法

引脚定义符合国网标准

外观设计符合国网要求,可以直接插入到电表,采集器中。

九、载波技术参数

BFSK调制方式

速率为800bps

中心频率421kHz(可调)

最大单帧有效数据240bytes

最大中继深度可达15

十、无线技术参数

GFSK调制方式

工作频率470MHz~510MHz

通讯速率10kbps

接收灵敏度-118 dBm

8-64独立信道

传输距离空旷地带1500m

十一、载波无线双模方案成本最低

以载波为主多通道通信方案中 ,载波与无线相组合的方案成效最佳,总结如下:

最经济,单芯片设计,处理载波无线双协议。

最标准,标准外形,??橥庑瓮耆瞎曜?,与纯载波??橥庑紊衔抟?。标准接口,无需增加转换接口,载波无线转换内部即可完成。引脚定义符合国网定义,具有普遍适用性。

最实用,现场无需新增通讯线路,只需把纯载波??楦晃D?榧纯?,多频点设计,保证相邻无线网络通讯不受干扰。

最有效,现场使用双模方案,可彻底解决载波面临的孤岛问题,采集成功率可达到98%以上,为智能电表的参数修改,远程预付费提供了技术保障。

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