無線通信技術及在電力通信專網中的應用研究

劉坤

摘 要：光纖在進行數據傳輸時的速度快、穩定性高的優勢被廣泛應用于電力系統通信網絡中，然而隨著對電網要求的不斷提高，電網系統在故障處理、智能化以及自動化等方面的各項要求不斷增加，無線通信技術逐漸被應用于電力通信專用網中，而無線通信網絡的穩定性和安全性直接決定了整個電力通信系統的穩定性和安全性，所以需要積極加強無線通信技術研究，以確保通信系統的質量。本文從常見的無線通信技術介紹出發，隨后對無線通信技術的應用范圍以及組網方式展開了詳細的探討，以更好地保證電力通信網絡質量，為電力系統的穩定通信以及運行安全奠定基礎。

關鍵詞：無線通信技術；電力通信專網；應用

中圖分類號：TM73 文獻標識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）21-0325-02

1 引 言

隨著無線通信技術的高速發展，配電網已經基本走完了光纖化的轉換歷程。無線通信技術主要是指無線通信設備在無線接入技術的基礎上通過通信網絡與用戶設備間建立無線通信連接關系，從而實現無線通信。而在電力通信專網中主要采用光纖通信網絡，因此當出現惡劣的自然災害，就會直接影響到光纖網絡的穩定運行，甚至導致通信網絡大面積癱瘓，并且搶修工作都將會遇到較大阻礙。因此亟需尋找到一種可以替代的通信網絡作為互補通信方式，當光纖通信網絡出現故障時，可以迅速恢復電力通信，保障電力系統穩定運轉。正是在此基礎上，本文從三種常見的無線通信技術介紹出發，對電力通信專網中的無線通信技術的進行詳細探討，以更好地保障電力通信專網的通信質量，維護電力系統的通信安全穩定。

2 電力通信專網中常見的無線通信技術概述

2.1 無線通信技術中的無線局域網技術分析

2.1.1 無線局域網技術概述

無線局域網技術是指在通信設備中增加無線通信模塊，使通信設備能夠直接通過無線局域網實現數據信號傳輸，最終將無線通信傳輸技術、通信終端設備、通信網絡三者緊密連接為一體，從而使得局域網內的各個設備間能夠實現數據共享，方便數據傳輸。根據網絡覆蓋范圍可以將無線局域網分為廣域無線局域網、城域無線局域網、小范圍無線局域網以及短距離無線局域網。

2.1.2 無線局域網技術的優勢

無線局域網的優勢主要集中體現在：①無線局域網使用起來非常便捷，目前的無線通信網絡與通信設備都能夠支持無線上網，只需要建立一個無線局域網網絡就能夠方便快捷地實現多設備聯網，用戶能夠非常方便的使用。②無線局域網的傳輸速度非常快，數據傳輸速度理論上能夠達到1G/s，并且還會隨著正交頻率技術的逐漸完善，傳輸速率會得到進一步提升，為人們的信息傳遞需求提供更加高效的服務。除此之外，無線局域網屬于局域網，不容易受到外界環境因素的干擾，因此，其穩定性與安全性將會得到大幅度提升。

2.2 WIMaX技術

2.2.1 概念分析

WIMaX技術現階段使用的標準主要有802.16e、802.16d兩種，信號傳輸距離最遠能夠達到50km，從目前來看還屬于一項新型的通信技術，將這項技術與互聯網實現高速銜接，可以在停止或者半停止的情況下實現網絡訪問，一般情況下，傳輸速率可以在10～70M間，能夠完全滿足家庭寬帶上網需求。特別值得注意的是，802.16e標準已經非常明確地定義了空中物理層以及MAC層，而802.16e與IP核心網直接銜接，能夠使用戶享受到VoIP的服務，點對多的構造也逐漸進入大眾的視野中。

2.2.2 WiMAX組網方案

WiMAX體系網絡結構通常主要由WiMAX終端構成，根據實際運用場景以及標準的不同，WiMAX終端分為固定、便攜以及移動三種不同類型。WiMAX接入網實際上是指基站要為無線資源管理等提供支撐，必要時還要為與其余網絡互通便利，提供認證或者事務授權等工作。

2.3 WMN技術

2.3.1 WMN的概念

事實上WMN技術是一種無線網狀通信技術，在許多AdHoc網絡形態中它是非常重要的一種，具有高容量與高速率的特色，與通常的無線網絡不同，它可以看作是AdHoc網絡與WLAN緊密結合的產物，有效整合了兩者的優勢，可以有效解決“最終一公里”的通信問題。正確合理運用WMN技術可以有效推動無線連接功能的實現，及時發現故障產生，不用占用有線網絡資源。在網絡中，WMN技術可以將無限接入技術以及3G移動通信技術等緊密聯系在一起，這樣就可以形成無線網狀網絡。在對其應用時，可以有效避免故障的發生與干擾，此外還能進一步延長電池的壽命，有效降低發生器功率，有利于推動無線網絡的發展。

2.3.2 WMN組網方案

由WMN技術構建的無線通信網絡其拓撲構造通常為格柵狀，由智能設備接入點、路由器以及終端設備共同構成。

3 電力通信專網中無線通信技術的應用范圍及組網方案

3.1 電力通信專網中無線通信技術應用范圍廣泛

電力通信專網中的無線通信技術應用非常廣泛，首先無線通信技術能夠在發生自然災害時作為緊急通信網絡支持，為電力系統提供應急通信服務，方便搶修人員及時準確了解電力系統的損害情況，并且及時與控制中心取得應急聯系，及時展開搶修工作。特別是在自然災害發生后又難以迅速排除光纜故障時，使用無線通信網絡可以實現不通過有線線路便可正常進行數據通信服務，因此將無線通信網絡作為應急通訊選項是一項非常關鍵并且有必要的安全防護措施。

3.1.1 能滿足遠距離通信接入和延伸需求

隨著我國供配電網絡的不斷發展延伸，各變電基站分布越來越廣越來越偏遠，雖然擴大了電力供應覆蓋范圍，但是也給變電設備維護帶來了極大的困難。特別是對于偏遠的變電站，鋪設傳統的通信線路成本大而且施工難度也非常大，導致這些變電站難以獲得及時有效的維護，進而難以保障獲得有效的數據通信服務。但是無線通信網絡不需要有線實現數據傳輸，因此非常適合于電力通信專用網絡中廣泛應用，極大地提升了電力系統的安全穩定性。

3.1.2 為新建變電站臨時通信需要提供便利

在新變電站的建造過程中，通常由于各方面的約束使電力通訊網絡建造進度緩慢，因此亟需開通相關的網絡通信服務，提升變電站的施工效率，無線通信網絡則可以方便地組建并及時實現數據通信服務，大幅度提升了通信網絡的便捷性，因此，在對變電站進行施工時，可以先展開無線通信網絡建設，實現與外部的通信服務，進而為工程建設提供便利，大幅度提升施工速度。

3.1.3 不斷完善自動化配網的個性化服務

當前，由于在配網自動化技術方面的儲備不足，導致在進行自動化配網時僅僅是更具傳統的配網模式進行配網，但是其只能滿足基本的無線通信網絡服務，沒有針對具體用戶的現實需求展開個性化的配網操作，因此，以后要不斷完善自動化配網的個性化服務，加強對無線通信網絡的利用，為相關用戶提供越來越多的個性化服務，提升無線網絡的服務質量。

3.2 電力通信專用網中的無線網絡組網方案概述

3.2.1 電力通信專用網中的無線網絡組網主要指導思想

綜合前面介紹的幾種主流無線通信技術，WiMAX、WMN、衛星通訊都能夠直接用于電力應急通訊專網中，但是相比之下，WiMAX無線通信網絡可能更加適合在配網自動化通訊中得到廣泛應用。因此，在建設電力通信專網時要優先選用WiMAX無線通信技術。除此之外，為防止在無線網絡建設導致原有的通信網絡廢棄或者重復建設情況出現，通常可以將WiMAX技術、WLAN技術以及衛星通信技術進行有機整合，并根據實際情況設定網絡切換機制，以使得各種通信網絡能夠得到最大化的利用，避免資源浪費，提升資源利用率。

3.2.2 電力通信專用網中的無線網絡組建方案

綜上所述，可以采取以下無線網絡建設方案：首先，在變電站、供電所以及高山上迅速建立WiMAX基站，在搶修車輛、配網接入點以及災害現場配備WiMAXCPE終端實現信息實時回傳，在各個基站結合實際情況，采集IP數據以及衛星通訊、微波網以及光纖傳輸網等資源并將其與配網中心和指揮中心實現信息連接共享，進而在災害過程中利用原有通信網絡平臺進行電力網絡建設，滿足災害現場基本的通信業務需求。除此之外，不僅要加強應用無線通信網絡方便應急通訊時實現與外界穩定通信，還要能夠根據實際鋪設光纖，將光纖網絡作為電力通信網絡配網的專用通訊網絡，從而不斷提升電力通信專網中的配網自動化水平。

4 結束語

總的來說，光纖組網方式被大量廣泛應用于電力通信專網中，一旦遭遇自然災害，比如洪澇災害、山體滑坡等，都會直接威脅到這些光纜的正常運轉，嚴重時甚至可能造成大面積光纜中斷問題，這時要想進行光纜搶修，就必須要滿足對應的工作條件，而且搶修進程比較長，因此電網的運行安全將會同時面臨嚴重威脅。本文通過歸納分析電力通信專網中無線通信技術的實際應用，提出了幾種對應的無線通信技術組網方案，希望能夠為實踐工作者提供一定的參考。

參考文獻

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收稿日期：2018-6-20