基于超窄带FDMA的分散用户远程抄表解决方案

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1、2009年第9期《贵州电力技术》(总第123期)基于超窄带FDMA的分散用户远程抄表解决方案贵阳供电局王磊[550002]珠海天瑞电力科技有限公司王国度孟绍良[519000]摘要本文基于超窄带FDMA电力线通信技术的研究和应用，对分散电力用户的抄表难题提出了经济适用的解决方案。国际上最新的超窄带技术(UltraNarrowBandTechnology)则解决了利用电力线进行远程通信的难题。该技术所选取的频率范围为555～1006Hz，从采集终端到站端数据处理单元(SPU)之间通过超低频电力线通信。因其载波频率低，信号可以穿越各种电压等级的变压器，直接到达变电站处理单元(SPU)，实现终端到

2、接收装置的一站式点到点通信，大大降低了系统复杂度，减少了线路铺设和施工成本，从而解决大范围远距离分散用户的集抄问题。关键宇信道主站变电站处理单元超窄带技术频分多址样需要单独铺设网络，从而最大限度地降低了材料、1概述施工成本和施工难度，所以从网络基础设施上，基于当前流行的集中抄表技术，重点解决的是对电力线的通信系统有着得天独厚的优势。城市居民小区的表计数据集中抄收和上传。例如在电力抄表领域占主导地位的低压电力线载波国内新兴的电力线宽带载波抄表系统，很好地解抄表技术大都采用扩频、调频等通信方式，其频率范决了居民集中表箱的电能表数据远程抄收问题，围为9～500kHz(窄带载波)或2～30MHz(

3、宽带载具有重大的推广意义。但是对于普通工商业用波)，信号不能穿越变压器。因此电表数据只能在户、城乡结合部和广大农村地区，尤其是偏远山区变压器的低压端进行数据集中，然后通过电力光纤的散户抄表问题，无论是有线的还是无线的方案，或电信运营商的电话线或GPRS／CDMA无线技术来要想在本地把分散表计的数据集中起来然后远程实现远传到局端。上传，都是非常困难的。因此一直没有一种经济国际上最新的超窄带技术(UltraNarrowBand适用的散户抄表解决方案，这是始终困扰着供电Technology)则解决了利用电力线进行远程通信的公司的一个难题。难题。该技术所选取的频率范围为555～1006Hz，针对国

4、内抄表的现状，为了切实解决散户抄从采集终端到站端数据处理单元(SPU)之间通过表的问题，珠海天瑞电力科技有限公司引进了国超低频电力线通信。因其载波频率低，信号可以外先进的超窄带FDMA电力线通信技术，并结合穿越各种电压等级的变压器，直接到达变电站处国内电力抄表的具体需求和技术条件，开发了金理单元(SPU)，实现终端到接收装置的一站式点龟远程分散抄表系统。该系统可以将分散电表的到点通信，大大降低了系统复杂度，减少了线路铺计量数据通过低压电力线传输到变压器端，然后设和施工成本，从而解决大范围远距离分散用户穿越各种电压等级的变压器直达变电站，传输距的集抄问题。离可以达到几十乃至几百公里，从而为解

5、决散户超窄带电力线通信的机制是通过频分多址抄表问题提供了经济有效、方便快捷的技术手段，Frequency—divisionmultipleaccess(FDMA)技术使得散户抄表不再是供电企业不可解决的难题，来实现的。FDMA技术将某一段频率分成多个具有重大的推广意义。信道并分配给不同的通信终端。每个终端都拥有固定信道，每个信道始终处于活动状态，从而2系统介绍保证了所有终端同时通信。在金龟远程分散抄供电企业的输配供电网络可以说是目前覆盖面表系统中，FDMA将1O0～800Hz的频率范围划最广的一种网络资源，由于基于电力线的通信技术分为9000—44，000频分多址信道，而每个传输所利用的通

6、信介质为电力线，不像其它网络系统那信道间隔最小为0．004Hz。也就是说，可以实现·33．2009年第9期《贵州电力技术》(总第123期)9000—44，000只电表的计量数据通过各自的采和远程通信设备组成。集终端沿电力线上传，但是由于传输频带非常系统架构和主要设备如图1和图2所示：窄，所以速率非常慢，从采集终端传输到站端SPU接受平均需要45分钟收到1个字节，4个小时收到1个表计基本数据，其中还有可能受电力线上的强干扰影响而造成接受不成功。但是，由于金龟远程分散抄表系统的传输机制是24小时流动的、不间断地主动上传的，即某表计数据的最后一个bit发送后，接着就发送该表计数据的第一个bit，

7、而不是应主站请求被动发送的，因此基本上每小时接收的数据不会超过2小时之前的当时数据，而且也能保证每天(如夜间)都能图1TS1集抄系统的架构接受到准确的抄表数据，除非出现停电、断线或3试点介绍线路24小时严重谐波干扰等现象，从而也有利于察觉线路状况和窃电行为。3．1安装情况基于超窄带FDMA电力线通信技术的金龟远基于超窄带FDMA电力线通信技术的金龟远程分散抄表系统有两类，一是单向传输的系统程分散抄表单向传输系统(TS1)