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[其他]电网改造无线抄表 [复制链接]

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离线潇冰
 

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只看楼主 倒序阅读 我要置顶 楼主  发表于: 2011-07-21
        这个东西包含面比较广,比如无线,GPRS通讯和485通信,作为杂项分类!最早用的是载波表通过电力线传输数据,
低压载波集中抄表,其技术方案具有较大的优势,它利用了现有低压电力线作为通讯载体实施计算机自动抄表,不仅可省去敷设线路和日后维护线路的大量工作及费用,同时线路的安全也自然有了保障,运行通讯费用较低,它可以不更换旧表而是在原表上增装一个小的传感器来完成转换和传输数据,这样可省去大量换表资金。
  但它存在的缺点是,电网线路上周期性、持续性的干扰信号以及干扰的随机突发性与多变性影响了数据传输的稳定性,尽管可采用规避干扰和中继技术能够提高一些抄收成功率,可是产品的技术方案(电话线 +载波通讯)从根本上无法适应国内各种电网结构,抄收数据的实时性又很低,很难稳定地保证每天采集到完整的台区数据。由于电话线的通讯速率低,而且平常不能总保持连通状态(会发生大量的通讯费用),无法实现在线监测和自动报警功能,因此产品的实际用途受到很大的限制,其性能价格比直接影响了产品的推广应用。
!现在用的小无线模块,GPRS(General Packet Radio Service),即通用分组无线业务,这种无线业务是在现有 GSM网络上开通的一种新型的分组数据传输业务,它是利用"分封交换"(Packet-Switched)的概念所发展出的一套无线传输方式。GPRS采用分组交换技术,它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。GPRS特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。GPRS相对有线电话还具有通讯信道安全可靠、速率高、实时在线不发生费用、通讯费用低、普及面广、安装便利等优势,尤其是它所提供的点对多点无连接型网络业务非常适合抄表项目在这里先引用下紫狼烟的GPRS模块拆装图给大家赏析紫狼烟的GPRS拆卸图内容地址 !楼房的增加,无非是给电力抄表带来很大的工作量,费事费人力!无线抄表的到来,减少了很多人员,可能他们面临着下岗,也可能他们会有更多的时间去处理其他问题!无线抄表现在不管电力还是水利以及燃气,都在逐步实施!有些是预付费的,现阶段主要做的是无线实时抄表,了解用户的用电情况,合理分配电力!
       无线抄表用到的设备是这些:485电表(或者说带小无线模块的电表),采集器,集中器,后台服务器!

       现场所有表计都要具有RS485接口,采集器通过RS485可以最多采集32块电表数据,然后通过无线功能与集中器直接进行通讯,安装简便,需小量连接RS485线。适合以前已安装了电表和电表比较集中的现场进行集中抄表!电表集中,采集器数量就少,就更为节省成本!(借用别人的图片)  
这是基本的结构!在这里用到了无线自组网技术:自组网是一种移动通信和计算机网络相结合的网络,网络的信息交换采用计算机网络中的分组交换机制,用户终端是可以移动的便携式终端,自组网中每个用户终端都兼有路由器和主机两种功能。作为主机,终端需要运行各种面向用户的应用程序,如编辑器、浏览器等;作为路由器,终端需要运行相应的路由协议,根据路由策略和路由表完成数据分组的转发和路由维护工作,故要求节点实现合适的路由协议。自组网路由协议的目标是快速、准确和高效,要求在尽可能短的时间内查找到准确可用的路由信息,并能适应网络拓扑的快速变化,同时减小引入的额外时延和维护路由的控制信息,降低路由协议的开销,以满足移动终端计算能力、储存空间以及电源等方面的限制。
  目前路由协议的设计主要有三种思路:1) 修改现有的常规路由协议,使其能够适应自组网的需要,如DSDV(Destination Sequenced Distance Vector)协议就是通过修改常见的RIP协议得来;2) 采用按需发现的路由原则,不通过周期性广播路由信息来维持路由表,仅当需要建立路由时才发出请求以建立路由,从而有效地减少对网络资源的消耗,典型的有动态源路由(DSR)、AODV(Ad-hoc On-demand Distance Vector)等;3) 基于服务质量(QoS)的路由,节点根据收集到的网络资源情况(而不是通常的跳数)选择一条最有可能满足用户QoS要求的路由,如LS-QoS(Link State-QoS)协议。
  表驱动的路由协议适合于常规有线网络,但对无线自组网来说,由于网络自身存在的诸多限制,周期性广播控制信息分组会大量消耗网络带宽,维护路由表会大量消耗移动终端的资源,拓扑结构的快速变化会使很多路由信息很快变得过时,造成资源的浪费。即使将表驱动协议针对无线自组网进行改动,仍然在很大程度上存在这个问题。相比之下,按需路由协议更能适应自组网拓扑结构快速变化的特点。
  目前流行的几种典型按需路由协议中,DSR使用了源路由的机制,要求在每一个数据包头部包含完整的路径信息,大大增加了路由协议的开销,且断链发生需要重建路由时,需要将断链信息发回源节点,由源节点重新发起路由发现过程,带来了很大的延迟。AODV协议使用逐跳转发机制解决了这个问题,但它需要使用周期性的Hello信息来维持节点之间的连接状态,增加了开销,而且在发生断链时,则采用和DSR同样的方式进行重建路由。TORA协议除了自身的开销大外,还需要特殊硬件提供支持,如GPRS设备提供全网节点的时间同步功能,并需要数据和控制两个独立的无线信道,其应用局限较大。
       自组网有网状网星型网和一字型网三种,目前大多使用网状网, 这点大家可以通过了解自组网这个概念,就会明白网状网的好处!
        作为无线通讯,会受到环境,空间和位置的影响!因此在组网中又带出了新的概念:灵敏度和发射功率!国家电网规定的小无线模块的功率是50mW!IEEE 802.11规定的无线局域网设备的最大发射功率是20dBm(100mW),一般较大的要达到17dBm(50mW)
        接收灵敏度目前最大的是105dB,无线信号经过一层木板,接收信号衰减4dB;经过一层砖墙,接收信号将衰减8~15dB;经过钢筋混凝土墙,则至少衰减15~30dB。105dB无线设备能连续穿透3面1.2米厚的钢筋混凝土墙,其间隔在30米左右!
这里有个3dB法则:每增加或降低3dB,就意味着增加一倍或减少一半功率
                             -3dB=1/2功率                 -6dB=1/4功率                                                  
                              +3dB=2x功率                 +6dB=4x功率
需要指出的是,金属物体的障碍物,不仅阻挡微波无线信号,它还能把电磁的能量给吸收掉,生成弱电流泄流掉,因此,无线信号在家庭环境中最大的障碍物是内有钢筋网的楼板,这个方向的信号几乎没有穿透的可能。天线是无源器件 不会增加功率 不管加多大增益的天线它发射的功率都不会比路由器本身功率更高.

                                                                                      无线居民集抄系统结构图


时间问题,后期再续!我也是新手报到!只是把自己工作中的知识放到这里!与大家分享,也请高手指点错误之处!在工作中我也收集不少资料,后期慢慢更新!

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