《计量自动化终端通信技术》电科院培训

,计量自动化终端通信技术培训课件,广西电科院计量中心 李刚通过本课程的学习，可以使新员工掌握（懂得、提高）以下知识。,1、计量自动远程和本地通信方式,2、远程通信技术及应用情况,3、本地通信技术及应用情况,1、窄带载波通信技术特点,2、微功率无线通信技术特点,3、宽带载波通信技术特点,课程简介,适用范围,适用人群,介绍国网用电信息系统及南方电网计量自动化系统术上行和下行通信技术及运用分析情况。让学员了解和掌握计量自动化通信技术及发展要求,本课件适用计量自动化班及终端检测班作业员学习,计量自动化专业,二,一,三,四,第三章：本地通信信道情况,第二章：远程通信信道情况,第四章：总结及展望,第一章：概况,采集系统分为主站层、信道层和终端层三个层面，而通信信道可区分为远程通信信道（主要为GPRS无线公网、CDMA无线公网、光纤专网、230MHz无线专网、CATV、Mobitex、北斗卫星等）和本地通信信道（窄带载波、宽带载波、微功率无线、RS-485总线）两种。远程信道是指各类采集终端与系统主站之间的通信接入信道,本地通信信道是指采集终端之间、采集终端与电能表之间的通信接入信道。,二,一,三,四,第三章：本地通信信道情况,第一章：概况,第四章：总结与展望,第二章：远程通信信道情况,远程通信信道应用情况,无线公网通信方式,光纤专网通信方式,230MHz无线专网通信方式,230MHz无线专网通信方式,其他通信方式,公司范围内有4个单位用电信息采集系统远程通信方式采用CATV、Mobitex、及北斗卫星等远程通信方式进行部分用户的用电信息采集。累计安装电能表数量为36.95万只（采集终端0.74万只）。（1）国网山东、四川电力公司采用CATV通信方式进行用电信息采集远程通信方式试点应用。（2）Mobitex专网以蜂窝技术为基础，遵循MASC(Mobitex Asynchronous Communication Protocol)协议，使用分组交换来实现最高效率。（3）北斗卫星通信方式是国网青海电力公司根据实际特点，采用卫星传输技术对偏远地区电力用户实现远程抄表的一种手段,远程通信效果统计,远程通信效果分析主要针对智能电能表的一次采集情况和日平均采集情况。根据加和求平均的原则，得出每一种通信方式的平均抄表成功率。,二,一,三,四,第二章：本地通信信道情况,第一章：概况,第四章：总结与展望,第三章：远程通信信道情况,本地通信信道应用情况,本地通信方式占比情况。,窄带载波方式,窄带载波方式用户数情况。,RS-485总线方式,RS-485总线应用情况。,微功率无线方式,微功率无线应用情况统计表,宽带载波方式,宽带载波方式,宽带载波方式,宽带载波方式类型对比情况,其他方式,GPRS到表应用情况统计表,本地通信效果统计,本地通信效果分析主要针对智能电能表的日平均抄表情况，据加和求平均的原则，得出每一种通信方式的平均抄表成功率。,本地信道技术供应商情况_窄带载波方式,窄带载波方式,窄带载波芯片应用的问题,窄带载波方式,1.部分供应商窄带载波模块软件版本存在功耗较大问题，不利于线损控制；2.部分供应商窄带载波出现远距离抄表成功率下降的现象；3.现场应用中存在噪声干扰问题，严重影响采集成功率；4.部分单位现场应用中存在模块与不同厂家集中器不兼容情况，增加了工程实施、调试难度。,本地信道技术供应商情况_微功率无线方式,微功率无线方式,本地信道技术供应商情况_宽带载波方式,微功率无线方式,电力线宽带载波模块供应商有深国电、中电华瑞、威盛电子等厂商。芯片有以美国Marvell公司DSS系列为代表的“一代芯片”方案和以国内深国电公司SGSG5000/SG3000系列、海思公司Hi3911C/Hi3911T系列为代表的“二代芯片”方案,本地信道技术供应商情况_一代芯片应用情况及效果,微功率无线方式,本地信道技术供应商情况_二代芯片应用情况及效果,微功率无线方式,本地信道技术供应商情况_二代芯片应用情况及效果,微功率无线方式,本地信道技术供应商情况_二代芯片应用情况及效果,微功率无线方式,本地信道技术供应商情况_一、二代芯片方案对比分析,微功率无线方式,本地信道技术分析,窄带载波方式,本地通信技术包含电力线载波、RS-485总线、微功率无线等。各通信技术均能满足目前用电信息采集系统业务应用，但随着需求的增长，部分通信技术在未来营销业务的支撑上具有局限性。,本地信道技术分析_电力线窄带载波技术,窄带载波技术分析,1.电力线窄带载波技术繁杂没有统一的技术标准，通信厂家采用各自的企业标准，频率选择、调制方式、传输技术及组网技术各有特点，难以实现互联互通，不利于行业标准化的制定；2.电力线窄带载波技术速率一般在10Kbps以下，以单频点为主，通信带宽小，频段一般集中在500KHz以下，与现场噪声主要能量频段重合，时变噪声、脉冲干扰对通信效果影响大，传统调制方式无法有效应对多径干扰造成的传输误码；3.电力线窄带载波没有有效解决多台变串扰问题的方法，对采集成功率影响较大；4.部分电力线窄带载波产品与其他供应商集中器兼容性较差，很大程度的影响了采集成功率的提高及现场安装、运维、备件管理的困难；5.部分电力线窄带载波产品路由寻址能力较差，频繁组网，对采集成功率有较大影响。,本地信道技术分析_微功率无线通信技术,窄带载波方式,微功率无线通信技术应用于用电信息采集的微功率无线通信技术采用自组织网络构架，其发射功率不大于50mW，工作频率为公共计量频段471MHz486MHz，符合微功率(短距离)无线电设备的技术要求（信部无2005423号）的规定，目前国家电网公司已编制企业标准，实现了微功率无线通信的互联互通。,微功率无线通信技术分析,1. 微功率无线通信技术受周围环境影响较大，天气、楼宇建筑规格均会对其信号进行干扰，影响采集成功率；2.采用微功率无线技术进行组网的采集方案没有台区限制，不受电力支路走线影响，但进行台区线损计算时也存在较大困难。3.频率干扰：由于不是电力的专用频率，可能与其它无线电信号冲突，影响通信效果。,本地信道技术分析_电力线宽带载波技术,窄带载波方式,电力线宽带载波方案应用量仅占公司范围内智能电能表的一小部分应用，其采用先进的调制方式与研发手段，解决了大部分电力线通信的应用难题，解决了“全覆盖、全采集、全费控”的建设目标。,电力线宽带载波技术分析,优势1）速率快,采用2-12MHz带宽传输，速率可超过1Mbps，保证了电价下发、费控等传输实时性;2）解决台区串扰问题;电力线宽带载波相比窄带载波更好的解决了台区串扰问题。针对此问题，宽带载波方案主要从以下几个方面解决：1.设置白名单技术：通过表档案定义白名单，采用一定的鉴权机制，按照所配置的档案信息，对串扰过来的电能表数据信息不予抄收。2.实时动态带宽协调机制：根据串扰影响程度实时动态的协调带宽，确保通信成功率，支持频分和时分方案，可不间断实时抄表，支持蜂窝形式组网，可以保证6个台区协调工作2.短板 产业链较为单一，不利于未来市场化的发展；目前价格依然较高。,本地信道技术对比分析,电力线宽带载波技术分析,优势1）速率快,采用2-12MHz带宽传输，速率可超过1Mbps，保证了电价下发、费控等传输实时性;2）解决台区串扰问题;电力线宽带载波相比窄带载波更好的解决了台区串扰问题。针对此问题，宽带载波方案主要从以下几个方面解决：1.设置白名单技术：通过表档案定义白名单，采用一定的鉴权机制，按照所配置的档案信息，对串扰过来的电能表数据信息不予抄收。2.实时动态带宽协调机制：根据串扰影响程度实时动态的协调带宽，确保通信成功率，支持频分和时分方案，可不间断实时抄表，支持蜂窝形式组网，可以保证6个台区协调工作2.短板 产业链较为单一，不利于未来市场化的发展；目前价格依然较高。,二,一,三,四,第二章：远程通信信道情况,第一章：概况,第三章：本地通信信道情况,第四章：总结与展望,总结,窄带载波方式,1、 电力线窄带载波应用约占本地信道应用的65%，是目前主要的本地通信技术，但其技术局限性在其未来发展受到部分限制。2、微功率在实现无线互联互通后，微功率无线应用呈一定量的增长，相比窄带载波，其速率更快，但在全球通信宽带化、大数据广泛应用的背景下，微功率无线通信技术还需要进一步发展、完善，更好的支撑未来营销业务的应用。3、电力线宽带载波及光纤通信应用数量正在逐年递增，二种方式对未来营销业务支撑具有较大优势，但电力线宽带载波的产业链及造价依然是其难以发展的最大障碍，而光纤方式受在工程施工上造价上的限制，随着技术的发展及产业链的完善，宽带载波和光纤通信技术具有很大的应用潜力，是分布式能源接入、阶梯电价、实时电价和双向互动服务业务开展的重要保障。,展望,窄带载波方式,1）建立统一、开放、完整采集通信标准及协议； 2）实现即插即用的一体化通信网络，建立互动信息的安全防护机制； 3）双向通信技术； 3）突破 OFDM 高速窄带载波通信方式或宽带载波通信系统技术； 4）具有国际通信标准的微功率无线通信方式； 网络化、带宽化将是用电信息采集通信技术发展的必然趋势，高速率、兼容性、高可靠性、互操作、双向通信技术等代表了未来智能电网通信技术发展的方向。,1、计量自动化远程通信方式主要有_ 、 _ 、 _等。A: 载波 B: GPRS/CDMA C:CATV D 230MHz E: 4852、计量自动化按通信信道可分为A:远程