多種組網方式在電力系統中的應用及對比分析

許夏威

摘 要：提出了以CDMA、3G、無線路由三種無線通信技術為不同的組網方式，闡述其各自在電力通信網信息傳輸中的可行性，并各自構建了在電力系統中的應用結構，最后對三種組網方式進行對比分析。CDMA及3G組網方式遠程傳輸存在一定的延時，其它無線通訊性能良好，三種不同的組網方式都具有較好的穩定性及可靠性，可適應不同的場合。

關鍵詞：CDMA；3G；無線路由；組網方式

引言

近年來隨著無線通信技術的迅猛發展，其在電力系統中的應用也越來越普及。電力行業通過無線通信技術提高了供電的可靠性和配電網的運行水平，并推出了許多新的業務項目，提高了整個電力企業的服務水平。就此，文章主要討論CDMA、3G、無線路由三種無線網絡組網方式在電力系統的應用及對比分析。

1 CDMA無線通信技術在電力行業中的應用分析

本方案實現的是點對點的實時信號傳輸，無線通信模塊是其中極其重要的一個環節，無線網絡的選擇影響著整個研究的成效，而基于CDMA 1X通信網絡的DTU能很好的解決這一問題，即在數據發送端和數據接收端都使用一個CDMA DTU無線智能傳輸模塊，兩端都走電信的空中信道資源。基于CAN2.0B協議標準幀格式進行雙向傳輸，實現了用電設備端及操作平臺端之間無線數據通信。

CDMA DTU內嵌TCP/IP協議棧，基于現有的CDMA網絡，可以方便的實現遠程無線的透明數據傳輸。而在用電設備端及操作平臺端采用PLC控制器作為數據采集、轉換、傳輸的控制模塊，其與CDMA DTU直接需用接口轉換模塊實現無縫連接。

2 3G無線通信技術在電力行業中的應用分析

本方案系統主要依靠點對點的3G技術，在用電設備端配置3G上網模塊，而在操作平臺只需配置上位機PC電腦，3G上網模塊通過外插3G上網SIM卡與操作平臺上位機通過Internet實現無線遠程連接。其中，3G模塊內置TCP/IP的連接程序，上位機的IP和端口號配置到3G模塊中，二者之間的數據傳輸是基于TCP/IP協議進行的。

本方案采用目前市場上商品化的3G上網模塊，由于3G模塊內部將TCP/IP數據與串口數據進行雙向透明轉換，所以操作平臺上位機與3G模塊的數據傳送可以看作是上位機與用電設備端PLC的數據傳送，從而實現了上位機對用電設備的監視與控制。

3 無線路由通信技術在電力行業中的應用分析

本方案利用無線路由器搭建小型的無線局域網，基于PLC標準的CAN數據協議，利用上位機作為服務器端工作模式的方法，實現了利用網絡與用電設備端PLC控制器CAN總線進行數據通信，實現通過上位機對遠端用電設備進行實時監控和控制，組網方式采用無線路由方式。

在用電設備端采用市場上流行的無線路由器搭建小型的無線局域網，而在操作端則必須使用配置有無線網卡的手持平板電腦。但是，此方案缺點也較為明顯，傳輸距離有限，避障能力不強，不能像方案一及方案二進行遠距離傳輸。因此，我們把方案三定義為近程搶險方案。

4 三種組網方式對比分析

首先，對三種不同組網方式產生的延時進行測試總結。方法采用選取不同的測試距離，對三個組網方式不同遠程操控在不同時間點進行測試實驗，重點分析其延時、斷線情況，得出不同測試距離不同動作延時時間值，不同時間點不同動作延時時間值，最后進行匯總。

其次，對三個組網方式用電設備狀態信息測試實驗，同樣選取不同的測試距離，對多個設備狀態信息在不同時間點進行測試實驗，重點分析其數據的準確性及穩定度，得出不同測試距離狀態信息數據值，不同時間點狀態信息數據值，最后進行匯總。

三種組網方式在測試階段都無斷線情況出現，都具有較好的穩定性及可靠性，能準確的實現遠程操控作業。采用組網方式三測試效果最好，基本無延時存在，組網方式一和組網方式二都存在延時，但兩個組網方式延時不多。CDMA具有1s至2s的延時，基本延時時間穩定在1.5s；3G網絡具有0.5s至1.5s的延時，基本延時時間穩定在1s。但是對于遠距離無線傳輸，1-2s的延時時間屬于可以接受的范圍，能達到了一般測控系統工程的要求。而組網方式三傳輸距離受到限制，我們把組網方式三定義為近程操控方案。

5 結束語

通過對CDMA技術、3G技術、無線路由技術三種無線通信組網方式的比較，我們發現這三種技術各有優勢。在具體的應用中，我們還需根據各地區實際情況的不同，根據不同業務的具體需要，選取合適的通信方式。

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