徐虹雨 程歡 魏雪芳
【摘? 要】隨著無線通信技術(shù)的發(fā)展,其應(yīng)用也日趨廣泛,將其應(yīng)用到電力通信專網(wǎng)中,能夠提供緊急狀態(tài)下的通信,從而彌補光纖通信的不足,提高電力通信專網(wǎng)的穩(wěn)定性,更好的保證電力通信系統(tǒng)的運行?;诖?,本文筆者根據(jù)多年工作經(jīng)驗對電力通信專網(wǎng)當(dāng)中無線通信技術(shù)的運用進(jìn)行簡要闡述。
【關(guān)鍵詞】電力通信;專網(wǎng);無線通信;
在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中,電力通信專網(wǎng)中最常用的就是光纖組網(wǎng),而當(dāng)出現(xiàn)自然災(zāi)害時,光纖容易遭受破壞,從而導(dǎo)致光纜不能夠正常的運行,可能會造成大面積的光纜中斷的情況,一旦發(fā)生這種情況,需要較長的時間進(jìn)行修復(fù),這會導(dǎo)致電力通信在一段時間內(nèi)中斷,嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的運行安全,在這樣的情況下,需要考慮到應(yīng)急情況下電力系統(tǒng)的應(yīng)急通信。無線通信技術(shù)的發(fā)展為解決這一問題提供了必要的手段,通過應(yīng)用無線通信技術(shù)能夠彌補光纖通信的不足,在緊急情況下提供應(yīng)急通信,從而更好地保障電網(wǎng)的安全運行,基于此本文對無線通信技術(shù)在電力通信專網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。
一、電力通信專網(wǎng)對無線通信網(wǎng)絡(luò)的需求
第一,在發(fā)生災(zāi)難應(yīng)急狀態(tài)下:采用基于無線通信技術(shù)的電力通信專網(wǎng)可作為電網(wǎng)運行在災(zāi)難發(fā)生后條件下的通信網(wǎng)絡(luò)最佳選擇方案。即當(dāng)發(fā)生突發(fā)性災(zāi)害事故或光纜線路故障難以及時搶修的情況下,可以無線通信技術(shù)組網(wǎng)方案作為電力通信專網(wǎng)的應(yīng)急通信方式;第二,遠(yuǎn)距離接入延伸:對于城域網(wǎng)遠(yuǎn)距離營業(yè)以及海島變電站所接入節(jié)點而言,由于距離較遠(yuǎn),直接敷設(shè)光纖線路的費用高昂,缺乏推廣價值。在這一條件下,為了滿足電力通信專網(wǎng)遠(yuǎn)距離接入延伸的實際需求,可以嘗試引入無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)覆蓋電力通信專網(wǎng),解決因敷設(shè)光纖線路所產(chǎn)生的費用昂貴問題,同時也能夠有效解決供電所、變電站等電力通信關(guān)鍵節(jié)點的通信信號覆蓋問題;第三,用戶抄表:在電力通信專網(wǎng)中構(gòu)建無線通信技術(shù)網(wǎng)絡(luò)體系能夠?qū)崿F(xiàn)對電力終端用戶使用電量進(jìn)行實時性、連續(xù)性監(jiān)控的目的。并且,隨著無線通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展延伸,還能夠?qū)崿F(xiàn)對終端用電用戶用電量的有效控制;第四,配網(wǎng)自動化建設(shè):現(xiàn)階段技術(shù)條件支持下我國配網(wǎng)自動化建設(shè)相關(guān)技術(shù)及其應(yīng)用還相對比較薄弱。通過對無線通信技術(shù)及其組網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠快速覆蓋所有節(jié)點,在面向電力通信專網(wǎng)終端用戶提供服務(wù)的同時實現(xiàn)節(jié)約線纜敷設(shè)投資的目的;第五,新建變電站臨時通信方案:在變電站建設(shè)過程中,變電站機房環(huán)境、線路施工條件等因素會在不同程度上對電力通信網(wǎng)絡(luò)建設(shè)質(zhì)量產(chǎn)生影響,而電力通信專網(wǎng)的建設(shè)與投運是變電站正式投入使用中必不可少的前提條件。因此,能夠留給電力通信專網(wǎng)建設(shè)的時間是非常有限的,光纖線路敷設(shè)量巨大,工期長,因此常常會對變電站的投產(chǎn)時間產(chǎn)生影響。但通過對無線通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及其組網(wǎng)系統(tǒng)的應(yīng)用,能夠作為新建變電站的臨時通信方案,具有方便、快捷等諸多優(yōu)勢。
二、常用無線通信技術(shù)簡介
1.數(shù)傳電臺通信
數(shù)傳電臺是用數(shù)字信號處理數(shù)字調(diào)制、前向糾錯和均衡軟判決等的一種無線數(shù)據(jù)傳輸電臺,具有數(shù)據(jù)和通信兼容、數(shù)據(jù)傳輸效率高、免使用費及適用于各種惡劣環(huán)境等優(yōu)點。數(shù)據(jù)電臺的覆蓋率極高,能覆蓋幾十公里,甚至一個小型城市的范圍。它通常與計算機自動化程序的各部件相連,如數(shù)據(jù)采集器、數(shù)據(jù)終端等。通信行業(yè)的初始階段是無線電臺,經(jīng)過發(fā)展已廣泛應(yīng)用于航空航天、鐵路和氣象等諸多行業(yè)。
2.擴頻微波通信技術(shù)
擴頻微波通信技術(shù)全名為擴展頻譜通信技術(shù),其發(fā)送傳輸信息數(shù)據(jù)時需要用到的帶寬遠(yuǎn)大于信息本身帶寬。這項技術(shù)的基本原理是將傳輸?shù)男畔⒂脭U頻碼調(diào)制后傳輸,擴頻碼的速率遠(yuǎn)大于傳輸信息的速率,以致傳輸信息時用到的信號帶寬遠(yuǎn)大于信息本身的帶寬,以此實現(xiàn)擴頻(即頻譜擴展)。該技術(shù)最早用于軍事通信,因其具有多媒體通信組網(wǎng)、安全通信性能較好、與同類其他系統(tǒng)互不干擾、信息傳輸距離遠(yuǎn)范圍大和抗衰落性能好等優(yōu)點,逐漸被應(yīng)用于野外聯(lián)網(wǎng)。
3.無線網(wǎng)橋技術(shù)
無線網(wǎng)橋是有線網(wǎng)橋和無線射頻結(jié)合而成的新型通信技術(shù),主要針對微波遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)信息傳輸而設(shè)計,可以實現(xiàn)多個設(shè)備間信息數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)距離和高速傳輸。視頻監(jiān)控因社會需要被廣泛應(yīng)用于大數(shù)據(jù)量的信號傳輸工作,但其需要將擴頻微波通信和無線網(wǎng)橋技術(shù)結(jié)合。
三、電力通信專網(wǎng)中無線通信技術(shù)組網(wǎng)技術(shù)
1.WLAN技術(shù)
WLAN技術(shù)是結(jié)合計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及無線通信技術(shù)等三方面,在一個有限的局域范圍內(nèi)建立的網(wǎng)絡(luò)。WLAN技術(shù)主要是通過無線多址信道進(jìn)行信息的傳遞,通過這種傳輸媒介不僅能夠提供穩(wěn)定高速的局域網(wǎng)LAN功能,而且還能夠?qū)⑵浣尤氲綄拵ЬW(wǎng)絡(luò)。WLAN技術(shù)也就是我們生活中所用的Wi-Fi技術(shù),一共有3個IEEE標(biāo)準(zhǔn)。WLAN技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用于居民的生活以及同樓層的無線辦公當(dāng)中,而且在許多的公共場所也都有WLAN技術(shù)的覆蓋,WLAN技術(shù)能夠滿足基本的傳輸速率的需要,但是在傳輸?shù)木嚯x方面有很大的限制,越遠(yuǎn)的地方Wi-Fi信號越差。盡管WLAN技術(shù)在日常的生活中得到了廣泛的應(yīng)用,但是它在安全性上存在著一定的隱患,由于WLAN技術(shù)是采用射頻技術(shù)發(fā)送和接受數(shù)據(jù),因此很容易受到其他的無線電波傳輸數(shù)據(jù)的干擾和影響,外界很容易利用無線通信技術(shù)對傳輸?shù)男畔⑦M(jìn)行攻擊。WLAN技術(shù)的組網(wǎng)方案是由接入控制點(AC)、接入點(AP)、無線網(wǎng)卡以及網(wǎng)絡(luò)管理等4個部分組成。
2.WIMaX技術(shù)
WIMaX技術(shù)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)有802.16e、802.16d兩個類型,這是近些年來一種新興的無線通信技術(shù),利用其能夠?qū)崿F(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的高速連接,同時其可以實現(xiàn)在靜止?fàn)顟B(tài)或者是半靜止?fàn)顟B(tài)下的網(wǎng)絡(luò)訪問,這一技術(shù)的最大傳輸距離能夠達(dá)到50km,傳輸速率在10~70m之間,傳輸速度能夠滿足寬帶上網(wǎng)的需求。WIMaX無線通信技術(shù)組網(wǎng)主要由三部分組成,分別是無線通信終端、無線通信核心網(wǎng)以及無線通信接入網(wǎng)。在實際的應(yīng)用過程中,根據(jù)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)以及實際環(huán)境的差異,無線通信終端有三個種類,分別是固定式、移動式和便攜式。無線通信接入網(wǎng)本質(zhì)上是一種基站,主要提供無線管理以及交互式聯(lián)通的功能。而無線通信核心網(wǎng)的主要作用是給其它網(wǎng)絡(luò)提供接口,以及解決用戶認(rèn)證和漫游中遇到的問題等。
3.WMN技術(shù)
WMN 技術(shù)組網(wǎng)主要由智能接入點、無線路由器及終端用戶及設(shè)備等三部分構(gòu)成。WMN 技術(shù)是一種無線網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù),其具有容量大速率快等特點,其和傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)具有一定的差別,其可以認(rèn)為是Ad Hoc 網(wǎng)絡(luò)和 WLAN 結(jié)合的產(chǎn)物,兼具二者的優(yōu)點,能夠?qū)崿F(xiàn)寬帶無線匯聚連接,及時的發(fā)現(xiàn)相關(guān)故障以及不占用有線網(wǎng)絡(luò)資源方面的特點。同時,WMN技術(shù)還能夠和其它無線接入技術(shù)結(jié)合,從而組成完整的無線網(wǎng)狀網(wǎng)網(wǎng)絡(luò),這樣能夠最大程度上降低故障的干擾,提高應(yīng)用效果,而且能夠提高無線網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。
結(jié)束語
總之,當(dāng)前電力通信專網(wǎng)采用的光纖通信方式,雖然具有較快的傳輸速率以及較高的可靠性,但是并不能夠滿足應(yīng)急通信、配電網(wǎng)自動化等方面的需求,通過應(yīng)用無線通信技術(shù)來作為補充通信的手段,能夠更好地保證電力通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定運行。
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