低压配电网载波自动抄表路由技术研究论文

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1、ClassifiedIndex：TN915.853U.D.C.：621.39DissertationfortheMaster’sDegreeinEngineeringRESEARCHONLINECARRIERAMRSROUTINGTECHNOLOGYINLOW-VOLTAGEDISTRIBUTIONNETWORKCandidate：ZhangPuSupervisor：Prof.WangGangAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpecialty：InformationandCommu

2、nicationEngineeringAffiliation:SchoolofElectronicsandInformationTechnologyDateofDefence:July,2007Degree-Conferring-Institution:HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要自动抄表系统，简称AMRS(AutomaticMeterReadingSystem)是一种不需要人员到达现场就能完成抄读用户消耗电能的智能化管理系统。它是电力部门为了加强用电管理，提高供电效益，使其适

3、应市场经济需要而设计的，但是由于配电网具有高时变、高衰减和高噪声的特性，抄表系统内部各点之间不能完全实现直接通信，需要有路由中继。本文主要研究能够应用于电力载波抄表系统的切实可行的路由算法，并根据具体的帧格式对其进行协议仿真与设计。首先本文研究可预测p-保持CSMA(Predictivep-persistentCSMA)的基本工作原理，这是一种根据预测信道上的数据流量来确定发送时隙的载波侦听多路访问机制。然后分析蚁群算法和洪泛算法的基本原理，蚁群算法是一种性能优良的启发式随机优化算法，采用正反馈机制实现分布式全局优化；洪泛算法的基本思想

4、是，当一个节点接收到一个非重复的广播消息时，立即将此消息转发给所有相邻的网络节点。最后研究用于AdHoc网络中的按需路由算法：AdHoc按需距离矢量路由协议(AODV)和源动态路由协议(DSR)。其次，本文提出了蚁群路由算法应用于电力载波抄表网络的具体方案。然后又对用于AdHoc网络的AODV路由协议和DSR路由协议进行了基于NS2网络仿真软件的仿真测试，设计了一个13个节点的通信模型。模型设定13个节点为固定节点，令一个节点向其他节点发送路由指令，检测这两种路由方案在电力载波抄表网络结构条件下找寻节点的方式和找寻结果，并给出了应用于电

5、力载波抄表网络洪泛路由协议具体设计方案。最后本文给出了系统协议的具体实现方案，该协议设计方案是基于力合LME2200C电力线通信调制解调芯片的固定帧结构。此款电力载波芯片采用了多载波调制解调技术，此技术专门针对电力线较差的信道条件，因而具有很好的传输性能。协议中的命令帧包括下行帧和上行帧。其中下行帧包括蚁群方式组网命令、抄收丢失节点数据命令、寻找丢失节点命令、广播测试命令、网络地址设置命令、间接PLC测试和洪泛广播命令等；上行帧用于电表开关报警。关键词自动抄表系统；蚁群算法；洪泛；CSMA-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文Abstra

6、ctAutomaticMeterReadingSystem(AMRS)isanintelligentizedmanagementsystemthatneedsnobodytoreadtheelectricenergyconsumerusedatthescene.AMRSisdesignforelectricpowerdepartmenttoenhancethemanagementofelectricenergy,improvethebenefitofelectricpowersupplementandadaptitselftothene

7、edsofmarketeconomy.Butthedistributionnetworkhasthecharactersofhightime-varying,highattenuationandhighnoise,someterreadingsystembetweenthepointscannotfullyrealizedirectcommunication.Theremustberoutingrelay.Thepurposeofthispaperistodesignseveralfeasibleroutingalgorithmsfor

8、AMRSandtheroutingprotocolfollowingthespecificframeformat.Firstly,thispaperstudiesthebasicworkingprincip