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电力通信技术总结十篇

发布时间:2024-04-25 17:03:35

电力通信技术总结篇1

【关键词】电力工程;电力自动化;应用

引言

电力能源具有传输便捷、减少环境污染的特点,已经成为现阶段经济发展的主要能源。由于电力系统不断复杂化,电力工程管理更加困难,因此,电力自动化技术应运而生。电气自动化技术的应用在很大程度上解决了电力系统运输过程中的问题,进一步促进了电力工程的发展。

1电力自动化技术应用的必要性和技术要求

随着科技的不断进步,国家电网系统的配电技术的网络化和智能化程度得到很大提高,如图1所示,这也为电力自动化技术提供了发展契机。电力自动化技术是一门综合性技术,它以现代电子技术信息处理技术和网络信息技术为基础,可以有效控制、监督电力系统。电力自动化技术的应用,为电力系统的平稳运行创造了良好条件,它可以有效减少电力事故的发生,节约人力资源。同时电力自动化技术的应用可以对电力系统的整体数据参数进行检查,从而保证电力系统的正常运转。电力系统自动化技术的要求主要有以下两个方面:1)要不断发展电力技术,改善电力技术发展水平,减少电力事故,并节省人力,避免紧急事故发生,保证电力系统的安全性和稳定性。2)实现对电力系统的整体数据及参数的实时检验、检查,及时发现电力系统的隐患,保证电力系统的正常运转。

2电力工程中的电力自动化技术的应用

2.1现场总线技术的应用

随着网络以及信息通信技术的发展,现场总线技术在电力工程中得到推广和应用。现场总线技术是实现现场控制、设备数字化通信的一种工业现场层网络通信技术,其结构图如图2所示。基于现场总线的自动化监控系统采用计算机数字化通信技术,使自控系统与设备形成信息网络,从而实现电力工程现场的有效控制。现场总控技术让智能的自动化装置及仪表控制设备进行连接,从而可以将数字通信智能传感器等融为一体,形成综合性的技术,它可以通过分散电力工程中的控制功能,并配备相应的计算机进行信息处理,实现对现场的控制。现场总线技术实现了前置机与上位机的配合,并最终控制电力系统。在电力系统自动化发展日益迅速的情况下,现场总控技术满足了系统的多样化需要,及时将电力系统中的各个信息进行互换、共享,实现电力工程的顺利进行。当前,应用较广的现场总线技术主要为Can、HaRt、LonwoRKS等。现场总线技术充分利用了传感器,将对设备监控所获得的电流、电阻等信息参数都可以实时地传输给主机,工作人员通过对数据的处理分析,制定相关指令,并将指令信号发送到相关设备中,从而实现自动化控制。

2.2光互连技术的应用

光互连技术在电力工程中的应用在很大程度上促进了电力工程的发展进步。光互连技术是通过在自由空间中传播的光束进行数据传输,它可以使互连密度接近光的衍射极限,这种技术不存在信道对带宽的限制,易于实现重构互连。光互连技术不受平面的限制,不受实践电容负载的限制,有利于系统的集成度的提升及系统的控制。实践证明,利用电子传输及电子交换技术可以对互联网进行拓展,实现对编程的结构重组,而且光互连技术可以实现数据采集、数据控制,为电网系统控制提供技术支持。

2.3主动对象数据库技术的应用

数据库技术在电力系统中的应用,主要是为了实现对电力系统的监控。采用数据库技术可以实现对污染源的实时监控,及时发现、处理电力运转系统中存在的问题,实现系统瞬时状态的输出或关键点状态的输出功能,提高数据库管理系统的模块化。主动对象数据库能及时分析对象函数的变化,从而实现电力工程中电力自动化的应用,而且随着触发机的使用,数据库监视也得到了很好的控制,并节约了数据传输时间。主动对象数据库技术在主动功能与对象技术上存在着极大优势。在主动对象数据库技术中引进了对象技术与触发机制,从而实现了数据库自动监控功能,极大提高了数据处理与分析的准确性。在电力工程中应用主动对象数据库技术,能够实现更为复杂的电力系统功能。

2.4自动化补偿技术

在电力工程中,传统的补偿技术为低压无功补偿技术,通过采集三项电容器与单一信号进行补偿。这种传统的补偿方式在对单相负荷用户进行补偿时存在着三相负荷不平衡的缺陷,容易出现欠补或过补的现象。采取自动化补偿技术,将动态补偿与固定补偿相结合、将分相补偿与三相共补结合、将快速补偿与稳态补偿相结合,适应负荷变化,提高了补偿精度。

3电力自动化技术的发展趋势

3.1电力工程自动化全面发展

传统的电力工程指电能生产、输送和分配有关的工程,随电力工业的发展,以电作为动力和能源的领域也得到快速发展。一些高精密的企业对电能质量要求更是苛刻。提高用电的质量,需将原来发、输电自动化改为发、输、配电同步发展。我国目前大部分地区已在进行配电网自动化建设的计划,但还处于基础准备阶段。配电自动化借鉴输电自动化技术,将是未来电力投资的一大重点。

3.2信息共享

电力自动化技术不断发展,数据采集的频率和范围也有了很大变化,但是数据信息采集系统的本质概念基本没有变化。例如远程终端(RtU)收集数据,执行控制命令时没有独立的处理能力,各个子系统又相互独立,造成信息采集的重复。故而一些新的信息共享的系统应该被引起重视。由于一些原因,可能在短时间内无法实现,但是信息共享是电力自动化系统的发展方向。

3.3系统结构多元化

随着检测手段的提高和自动化管理软件的增多,对于计算机的速度和处理信息的要求越来越高,集中式的电力自动化系统结构显现出明显的局限性,系统规模达到一定程度,不易扩展的特点突出。分布式结构,恰巧摒弃了集中式结构都由主机完成的模式,分散处理,大大提高了吞吐量,使结构扩展更加容易。在未来的电力自动化管理系统中,将出现更多的新老技术结合的新型系统结构,更加趋向多元化。

4结束语

电力自动化技术集计算机、通讯技术等现代技术于一体,是电力系统平稳运行的重要保证。它的发展依托于现代科技的进步,因此要自主创新,不断地进行探索,培养优秀的技术和管理人员,积极为电力工程做贡献,使我国的电力系统逐步达到完善,最终实现电力工程的高度集成化和自动化。

参考文献

[1]杨涛.电力系统自动化技术的应用综述[J].科技信息,2010(23).

电力通信技术总结篇2

[关键词]有线通信;无线通信;优势劣势;温室产业;组合应用

中图分类号:S625文献标识码:a文章编号:1009-914X(2016)23-0379-01

现代通信技术可分为有线通信和无线通信,各有优势劣势。目前,农业现代化的高速发展,温室作为农业发展的重要环节,对通信技术提出了更高的要求。本文将介绍几种比较常见的现代通信技术在温室产业中的利用,从多角度分析其优劣和组合应用并做出总结。

一、有线通信技术在温室中的应用

1.现场总线技术

现场总线技术是迅速发展起来的一种工业数据总线,它主要用来解决工业现场的智能化仪表、控制器、执行机构等现场设备间的数字通信及控制系统之间的信息传递问题。其中,Can总线被接纳为汽车电子系统与农业设备的标准总线,它是一种串行通信,可以连接现场设备和自动化系统,直接通信距离可达10km,它能够结合并适应温室产业的生产特点,并与RS-232/485分布式控制系统协调使用,为温室生产提供高效的信息传递。

2.RS-232/485分布式控制系统

这种分布式控制系统适用于数据传输速率在0―20000b/s范围内的通信,它是美国电子工业协会指定的一种串行物理接口标准。RS-232分布式控制系统的速率较低,操作程序复杂,可靠性较差,不能达到温室生产中对信息传递灵活性的要求。RS-485分布式控制系统在RS-232的基础上增加了多点,双向的通信,使信息传输速率得到了提升。

3.电力线传输技术

电力线传输技术是目前唯一的可免除对线路进行投资的有线通信技术,通过载波方式将信息进行高速传输,实现了一线两用,具有其他有线通信技术无可比拟的优势。但目前电力传输技术还刚刚起步,发展并不成熟,其成本低,操作简便等优势使其在温室生产产业中拥有巨大的发展潜力。

二、无线通信技术在温室中的应用

1.蓝牙技术

蓝牙技术主要用于对通信和信息设备之间的无线连接。蓝牙技术属于短距离传输,在温室生产中与各个温室采用Can总线连接,将分散的技术统一集合起来,可以对温室环境进行实时的监控管理,但电力的持续性供给仍是未解决的问题。

2.电力载波通信技术

电力载波通信技术可以用来实现对温室生产的远程控制和实时监测。电力载波通信技术的数据采集分为定时采集和查询采集。由多点环境采集系统组成,硬件结构中包括单片机系统,温度、湿度等测量电路。为节约成本,主通讯单片机系统采用双串口结构。

3.ZigBee技术

ZigBee技术属于短距离无线通信技术,采用跳频和扩频技术。ZigBee技术的组装成本低、容量大、可靠性高、保密性强、失误率低等一系列优势使其在现代通信技术中发现迅速。

三、有线通信技术在温室中应用的优势劣势

1.有线通信技术在温室中应用的优势

1.1可操作性高

有线通信技术在狭义上讲是通过有形媒质传递信息的方式。有线通信技术的线缆等设施真实存在,便于技术人员操作。

1.2稳定性高,抗干扰能力强

天气等外生因素对有线通信几乎无干扰,温室生产中若出现某些不可抗的气候温度等环境时,有线通信仍可正常使用。

2.有线通信技术在温室中应用的劣势

2.1维修成本高

由于温室具有温度高、湿度大、光照足等环境特点,对线缆的质量提出很高的要求会造成一些有线通信媒质的维修费成本变高,施工难度变大。

2.2安装成本高

有线通信技术需要额外架线,线缆相互交错,布置起来非常麻烦,直接导致了有线通信的安装成本变高。

2.3可靠性低

温室环境的温度,湿度,土壤,空气,光照等因素极易使线缆等设施发生老化,造成信息无法接受或信息不准等情况。

2.4可拓展性低

有线通信技术的设施固定,一旦完成安装,移动起来将十分麻烦,设施的拓展升级操作不便.

四、无线通信技术在温室中应用的优势劣势

1.无线通信技术在温室中应用的优势

1.1安装成本低

无线通信技术是相对于有线通信技术来说的。由于无线通信并不需要繁琐的布线过程,降低了安装成本。

1.2维修成本低

即使温室环境持续保持湿度高,光照足等一系列条件也不会对无线通信造成影响,降低了温室产业维修成本。

1.3操作简便

无线通信技术无需挪动笨重的设备,通过简单的操作即可实现远程监测。

2.无线通信技术在温室中应用的劣势

2.1电力供给不足

无线通信技术中对电力供应的要求高,电源的持续性供给问题未解决

2.2部分通信技术存在先天性缺陷

如无线通信技术中的蓝牙模块成本高,实现通信的距离较短;ZigBee技术的信号相对较弱,比较容易受到干扰。

2.3阻碍物对通信信号造成阻碍

农作物及其他障碍物会阻碍无线设施的通讯,对信息的传递造成不同程度的干扰。

五、有线通信技术与无线通信技术在温室生产中的组合应用

温室生产的监控分为现场监控和远程监控。

现场监控可以运用现场总线方式和近距离的无线通信技术,远程监控可以运用有线通信技术与实现远程监控的子系统internet的组合。如果要实现对温室环境更高的监测精度,比如对温室的光度,湿度,温度等气候环境因子,土壤中的磷钾等元素的含量,农作物自身的生理条件指标做出自动监测,单单依靠有线通信技术是远远不够的,此时则需要运用无线通信技术协助实现监测。如对运动中的对象或者环境恶劣的区域进行监测,此时要实现精确控制与自动监测的结合,只运用无线通信技术是无法达到这一要求的,因此可以运用无线传感器网络技术与internet技术的组合。针对不同的实际情况,我们要灵活地选择合适的方案。

六、现代通信技术在温室中的应用展望

目前,现代通信技术正高速发展,对信息的采集处理正在不断完善。随着温室产业的不断进步发展,对通信技术提出了更高的要求,这就要求相关技术人员不断突破现有条件的限制,在电力的持续供应、能耗消损降低,网络容量提升,提高抗干扰能力等方面进行积极的探索,找到解决问题的方法。通过对有线通信技术和无线通信技术的优势劣势分析,从总体上合理灵活地安排布局。现代通信技术在温室产业中的应用前景广阔,值得探索。

总结

温室产业的发展离不开现代通信技术的支持。现代通信技术通过有线通信和无线通信两种方法对温室产业进行信息的传递采集处理。而这两种方法都有各自的优势和劣势,这就要求在温室生产中根据实际情况灵活运用技术,取长补短,将两种技术优化组合,实现对温室生产的全方位多层次监测,将温室产业的发展推向新高度。

参考文献

[1]李莉,张彦娥,汪懋华,张淼,刘卉.现代通信技术在温室中的应用[J].农业机械学报,2007,02:195-200.

电力通信技术总结篇3

【关键词】:数字化;智能化开关;光电式电流

在当今的信息化时代中,数字化也越来越为人们所重视。数字化技术主要体现以下几个方面的特性:首先,数字化是数字计算机的基础,并且数字化是软件技术的基础,是智能技术的基础;其次,数字化是多媒体技术的基础,它为信息社会提供了基础。数字化变电站就是使变电站的所有信息采集,传输,处理,输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息,并建立与之相适应的通信网络和系统。它的基本特征体现在设备智能化,通信网络化模型和通信协议统一化,运行管理自动化等方面。我国首座数字化变电站-翠峰变电站位于1998年3月3日建成投产,并于2006年3月27日改造为全数字化变电站正式投入运行。经过7个月的投产运行.各种数据采集、传输准确无误.运行平稳、安全、可靠.在全国处于领先地位.并达到国际先进水平.

1.数字化变电站的技术特点和应用

1.1一次设备的智能化。一次设备中被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路都采用微处理器和光电技术的设计,这使常规机电式继电器及控制回路的结构简化了,传统的导线连接被数字程控器及数字公共信号网络所取代。可编程控制器代替了变电站二次回路中常规的继电器和其逻辑回路,常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。

1.2二次设备的网络化。变电站中常规的二次设备:故障录波装置、继电保护装置、电压无功控制、量控制装置、远动装置、同期操作装置、在线状态检测装置等,都是基于标准化、模块化的微处理机技术而设计制造,设备之间的通信连接全部采用高速的网络,二次设备通过网络真正地实现了数据、资源的共享。

1.3自动运行的管理系统。变电站运行管理系统的自动化包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化、自动化;变电站运行发生故障时,并且能够及时地提供故障分析报告,指出故障原因及相应的处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告。

要想在变电站内一次电气设备与二次电子装置均实现数字化通信,并具有全站统一的数据建模及数据通信平台,在此平台的基础上实现智能装置之间的互操作性。在一、二次设备之间同样实现全数字化通信,如果变电站内智能装置的数量急剧增加,全站智能装置必须采用统一的数据建模及数据通信平台,才能实现互操作性.

2.数字化变电站自动化系统的结构

数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为智能化的一次设备和网络化的二次备。在逻辑结构上分为三个层次:"过程层"、"间隔层"、"站控层"。各层次内部和层次之间采用高速网络通信。

过程层的典型设备有远方i/o、智能传感器和执行器,主要完成开关量和模拟量的采集以及控制命令的发送等与一次设备相关的功能。间隔层设备的主要功能包括汇总本间隔过程层实时数据信息,实施对一次设备保护控制功能,实施本间隔操作闭锁功能。实施操作同期及其他控制功能。站控层的主要功能包括通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息,不断刷新实时数据库,按时登录历史数据库、按既定协约将有关数据信息送往调度或控制中心、接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行。

过程层与间隔层之间基于交换式以太网的串行通信方式在标准中称为过程总线通信,间隔层与变电站层之间串行通信方式称为站级总线通信。

3.数字化变电站技术中存在的问题

数字化变电站自动化系统的研究目前尚处于起步阶段,大部分精力集中在过程层方面,例如智能化开关设备,光电互感器、状态检测等技术与设备的研究开发。目前存在着许多问题:首先,研究开发过程中专业协作需要加强,比如智能化电器的研究至少存在机、电、光三个专业协同攻关。其次,材料器件方面的缺陷及改进。并且试验设备、测试方法、检验标准,特别是电磁干扰与兼容控制与试验还是薄弱环节。

4.数字化变电站的未来发展

数字化变电站技术的发展将会是个长期的过程,需要考虑与目前常规变电站技术的兼容性。

4.1过程层常规设备接入方案。过程层常规设备主要指互感器和断路器设备,具体应用就是采取非常规互感器技术和智能断路器技术,或智能断路器控制器技术,常规设备的接入方式主要有三种基本模式:常规互感器和常规断路器;常规互感器和智能断路器;非常规互感器和常规断路器。

4.2过程总线方案。在第二阶段中前面控制和测量数据的分离通信系统将合并到一起,控制和测量数据的合并减少了间隔接线的复杂性,但间隔层ieD设备需要两个以太网口分别与过程总线和变电站总线连接。由于传送了来自合并单元的数字化电气量测系统的瞬时值,此种通信方式比第一阶段中的通信方式更快。出于这个原因将使用100mbit/s以太网,通过过程总线保护装置的跳闸命令被发送到断路器。

4.3过程总线和站总线合并方案。由于第一,第二阶段中过程总线和变电站总线都使用了基于mmS应用层通信堆栈的以太网,和以太网的不断发展,使得变电总线联接构成一个通信网。并且不会影响变电站内部站的通信。

5.结束语

文章论述了数字化变电站综合自动化系统的特征、结构及其发展。数字化变电站自动化是一个系统工程,要实现全部数字化变电站自动化的功能,还有许多技术问题需要攻关解决,基于智能断路器技术的成熟度实现信息采集、处理、传输、从交流量的采集到断路器操作的全数字化应用;通过变电站总线与过程层总线的集成,实现数字化变电站集成型自动化的应用。

数字化变电站技术发展过程中可以实现对常规变电站技术的兼容,这意味着数字化变电站应用技术的发展可以建立在现有变电站自动化技术的基础上实现应用上的平稳发展和逐步突破,使新技术的应用能有机地结合电网的发展,未来在数字化变电站应用技术成熟的基础上将标志着新代数字化电网的实现。

参考文献

[1]周长久.国内领先的数字变电站技术[J].云南电业.2006,11:7.

[2]朱大新.数字化变电站综合自动化系统的发展[J].电工技术杂志.2001,4(2):20-22.

电力通信技术总结篇4

【关键词】:数字化; 智能化开关; 光电式电流 

 

 在当今的信息化时代中,数字化也越来越为人们所重视。数字化技术主要体现以下几个方面的特性:首先,数字化是数字计算机的基础,并且数字化是软件技术的基础,是智能技术的基础;其次,数字化是多媒体技术的基础,它为信息社会提供了基础。数字化变电站就是使变电站的所有信息采集,传输,处理,输出过程由过去的模拟信息全部转换为数字信息,并建立与之相适应的通信网络和系统。它的基本特征体现在设备智能化,通信网络化模型和通信协议统一化,运行管理自动化等方面。我国首座数字化变电站-翠峰变电站位于1998年3月3日建成投产, 并于2006年3月27日改造为全数字化变电站正式投入运行。经过7个月的投产运行.各种数据采集、传输准确无误.运行平稳、安全、可靠.在全国处于领先地位.并达到国际先进水平.

 

1. 数字化变电站的技术特点和应用 

 

 1.1 一次设备的智能化 

 一次设备中被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路都采用微处理器和光电技术的设计,这使常规机电式继电器及控制回路的结构简化了,传统的导线连接被数字程控器及数字公共信号网络所取代。可编程控制器代替了变电站二次回路中常规的继电器和其逻辑回路,常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。 

 

 1.2 二次设备的网络化 

 变电站中常规的二次设备:故障录波装置、继电保护装置、电压无功控制、量控制装置、远动装置、同期操作装置、在线状态检测装置等,都是基于标准化、模块化的微处理机技术而设计制造,设备之间的通信连接全部采用高速的网络,二次设备通过网络真正地实现了数据、资源的共享。 

 

 1.3 自动运行的管理系统 

 变电站运行管理系统的自动化包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化、自动化;变电站运行发生故障时,并且能够及时地提供故障分析报告,指出故障原因及相应的处理意见;系统能自动发出变电站设备检修报告。 

 要想在变电站内一次电气设备与二次电子装置均实现数字化通信,并具有全站统一的数据建模及数据通信平台,在此平台的基础上实现智能装置之间的互操作性。在一、二次设备之间同样实现全数字化通信,如果变电站内智能装置的数量急剧增加,全站智能装置必须采用统一的数据建模及数据通信平台,才能实现互操作性.

 

2. 数字化变电站自动化系统的结构 

 

 数字化变电站自动化系统的结构在物理上可分为智能化的一次设备和网络化的二次备。在逻辑结构上分为三个层次:"过程层"、"间隔层"、"站控层"。各层次内部和层次之间采用高速网络通信。 

 过程层的典型设备有远方i/o、智能传感器和执行器,主要完成开关量和模拟量的采集以及控制命令的发送等与一次设备相关的功能。间隔层设备的主要功能包括汇总本间隔过程层实时数据信息,实施对一次设备保护控制功能,实施本间隔操作闭锁功能。实施操作同期及其他控制功能。站控层的主要功能包括通过两级高速网络汇总全站的实时数据信息,不断刷新实时数据库,按时登录历史数据库、按既定协约将有关数据信息送往调度或控制中心、接收调度或控制中心有关控制命令并转间隔层、过程层执行。 

 过程层与间隔层之间基于交换式以太网的串行通信方式在标准中称为过程总线通信,间隔层与变电站层之间串行通信方式称为站级总线通信。 

3. 数字化变电站技术中存在的问题 

 

 数字化变电站自动化系统的研究目前尚处于起步阶段,大部分精力集中在过程层方面,例如智能化开关设备 ,光电互感器、状态检测等技术与设备的研究开发。目前存在着许多问题:首先,研究开发过程中专业协作需要加强, 比如智能化电器的研究至少存在机、电、光三个专业协同攻关。其次,材料器件方面的缺陷及改进。并且试验设备、测试方法、检验标准,特别是电磁干扰与兼容控制与试验还是薄弱环节。 

 

4. 数字化变电站的未来发展 

 

 数字化变电站技术的发展将会是个长期的过程,需要考虑与目前常规变电站技术的兼容性。 

 4.1 过程层常规设备接入方案 

 过程层常规设备主要指互感器和断路器设备,具体应用就是采取非常规互感器技术和智能断路器技术,或智能断路器控制器技术,常规设备的接入方式主要有三种基本模式:常规互感器和常规断路器;常规互感器和智能断路器;非常规互感器和常规断路器。 

 

 4.2 过程总线方案 

 在第二阶段中前面控制和测量数据的分离通信系统将合并到一起,控制和测量数据的合并减少了间隔接线的复杂性,但间隔层ied设备需要两个以太网口分别与过程总线和变电站总线连接。由于传送了来自合并单元的数字化电气量测系统的瞬时值,此种通信方式比第一阶段中的通信方式更快。出于这个原因将使用100 mbit/s以太网,通过过程总线保护装置的跳闸命令被发送到断路器。 

 

 4.3 过程总线和站总线合并方案 

 由于第一 ,第二阶段中过程总线和变电站总线都使用了基于mms应用层通信堆栈的以太网,和以太网的不断发展,使得变电总线联接构成一个通信网。并且不会影响变电站内部站的通信。

 

5. 结束语 

 

 文章论述了数字化变电站综合自动化系统的特征、结构及其发展。数字化变电站自动化是一个系统工程,要实现全部数字化变电站自动化的功能,还有许多技术问题需要攻关解决,基于智能断路器技术的成熟度实现信息采集、处理、传输、从交流量的采集到断路器操作的全数字化应用;通过变电站总线与过程层总线的集成,实现数字化变电站集成型自动化的应用。 

 数字化变电站技术发展过程中可以实现对常规变电站技术的兼容,这意味着数字化变电站应用技术的发展可以建立在现有变电站自动化技术的基础上实现应用上的平稳发展和逐步突破,使新技术的应用能有机地结合电网的发展,未来在数字化变电站应用技术成熟的基础上将标志着新代数字化电网的实现。 

 

参考文献 

 [1] 周长久.国内领先的数字变电站技术[j].云南电业.2006,11:7. 

 [2] 朱大新.数字化变电站综合自动化系统的发展[j].电工技术杂志.2001,4(2):20-22. 

电力通信技术总结篇5

【关键词】智能配用电通信网解决技术措施分析平台

一、构建新一代智能配用电通信网措施分析平台的由来

目前,国家电网公司构建最大的电力专用通信网络技术,发现很多通信网络总体上的问题。例如如何解决骨干网超强、接入网偏弱、网电高压环节操控性能强以及中低电压环节偏弱的配电状态工作难题。鉴于以上种种关于配电网段方面的智能配用电通信网络系统建设的重点和难点问题,设想创建新一代集网络计算机魅力,集相关专业工作人员的工作经验及技术,来解决国家电网公司集团亟需面临解决的的技术尖端问题。因此,凭借与时俱进的网络计算机技术,在不同大型网站上申请注册构建成功解决此问题的分析平台,通过本专业技术工作丰富的技术管理员进行系统周密的纽带联系,集合国内外众多相关专业的技术人才,来统一讨论学习此技术在工作实践中的相关问题以及解决问题的最佳措施,这样以集中方式进行讨论学习的方式正是提高新一代智能配用电通信网技术的平台契机。目前,国家整体的发展趋势都是数字智能化管理,新一代智能配用电通信网的构建更需要集合新的技术领域和工作经验,才能把难度最高的网电技术工作做好,因此构建新一代智能配用电通信网解决措施分析平台,更是引领时展的潮流,更是未来集中专业领域人才共同发展和学习进步的必然趋势。

二、智能配用电通信网分析结构

分析智能配用电通信网结构的需求及定制化方向,构建其新一代智能配用电通信网的建议解决措施,已经成为很多国家电网机构亟需解决的尖端问题。智能配用电通信网技术大多采用工业通信的总线进行简单叠加组网的创新模式,个别也有采用电信大网络智能控制的大型网络技术路线。针对智能电网信息化的大数据智能信息终端以及多元化的信息应用管理模式,传统工业的通信总线技术已经满足不了如今海量数据终端设备的接入技术和带宽分配技术的需求指数。目前,很多公共电信网络技术难以掌控工业所需的控制信息传输量,还存在着很多工业控制通信刚性管道分域管理需求和电信宽带技术重复利用排队推送信息交换的内在矛盾问题。为了解决这些种种问题,国家电网必须组织国内电力业务部门进行专业的构建通信网络技术方面的前沿讨论交流,以解决阻碍通信网络平台化发展的智能配用电通信建设技术高度和应用广度的系统工程问题,不能单独依靠国家电网的集中培训,只有理论的增进不是完全的增进业务技术水平,只有理论联系实际才能充分发挥国家电网高端电信局域网的拓宽领域经验发展。

三、分析新一代智能配用电通信网技术的共性特点

1、新一代智能配用电通信网的定位类型。根据讨论的新一代智能配用电通信网信息数据进行系统的应用划分,将智能配用电通信网分为远程监控配电网、电力企业与用户互动操作控制、提供现场音频辅助业务特点。集合新一代智能配用电通信网技术配备安全及实时有效性特点,同时还要兼顾广域多点接入及工业控制网的接入特点。在大数据信息流的处理方面,沿着电力线分布的信息的容量,流向与电能兼容的流向特点。综上所述,掌握好智能配用电通信网的工业控制与电网结构技术经验特征,是推动新一代智能配用电通信网重点服务的技术与发展的核心动力。

2、提升配用电通信网技术需求指数。通过在分析平台里进行一段时间的讨论学习,大家各自阐述实践中总结推新的观点,通过讨论互相增进学习和提高本专业的相关技术,对新一代智能配用电通信网提出了几点技术性的需求指数:首先,利用平台化管理的通信网络效率提高各应用层、承担信息处理的任务信息层实现信息传输的通信层组成部分;其次,对于传输性智能配用电通信网整合监测、馈线集中器与采集器等终端指数的数据信息指数的安全实效性;再次,智能配用电通信网需要安全身份认证观念。以确保通信传输通道与设备的安全保密完整性,以减少被信息安全攻击的可能性。其步e就是利用传输通道或介质来实现防火墙隔离,避免信息传输是发生安全泄露,结合wpa,SSL等算法对传输通道进行系统编程加密,避免信息传输时出现编程接口导致通信数据包的信息外泄,应用远程终端接入认证与数据包筛查等防护安全网络技术,避免非法数据包的侵入及破坏。传输时使用多频转换网络地址技术搭建隔离区进行信息隐藏传输的防范技术,边实践边防范杜绝一切不合理的网络安全隐患突发事件,降低网络信息被攻击的机率措施。

小结:构建新一代智能配用电通信网必须具备刚性管道分配能力,才能防止大数据信息泄漏的网络安全隐患问题;实现通信与信息数据的集成一体化以提高网络信息利用率。构建新一代智能配用电通信网解决措施分析平台正好迎合了时展共同学习进步契机,凭借分析平台使电力同仁可以相互增进新一代智能配用电通信网的专业技术水平。

参考文献

[1]王金丽,盛万兴,王金宇等.中低压配电网统一数据采集与监控系统设计和实现[J].电力系统自动化,2012(18):72-76.

电力通信技术总结篇6

关键词:电网变配电;用电管理;FCS技术;数字化;智能化;四网融合

中图分类号:tm755文献标识码:a文章编号:1009-2374(2014)26-0047-02

电网系统是由发电厂、电网、用户等部分组成,随着经济和科技的飞速发展,智能化电网已经成为电网系统发展的主要方向,电网的变配电是电网系统的重要分支与用户有紧密的联系,由于电网变配电具有网络分支多、生产参数检测量大、集约化程度高等特点,为确保电网系统的正常运行,必须加强电网变配电和用电管理。

1FCS技术的概述

1.1FCS技术的简介

FCS技术是在DCS/pLC的基础上研发的一种新技术,FCS技术即现场总线控制技术,这里的现场总线是指从控制系统连接到现场设备的双向串行数字通信总线,现场总线的“现场”指的是现场设备,而不是指某个位置。FCS技术是一种开放式、数字化、多节点、双向串行的控制技术,能用于自动化系统和智能化现场设备管理中。随着FCS技术的不断发展,FCS技术在电网系统的应用越来越广泛,FCS技术为电网变配电和用电管理提供了良好的选择方向。

1.2FCS技术的优势

FCS技术是在DCS/pLC的基础上研发出来的,在很多方面继承了DCS/pLC的成熟技术,例如在现场变送器的两线制供电、阀门定位器的两线制供电、ieC61131-3的编程组态方法、人机界面操作站、远程i/o、本质安全防爆等方面。同时FCS技术比DCS/pLC技术更加先进,超脱了DCS/pLC的框架,FCS技术的最大特点是现场设备的数字化、网路化、智能化。FCS技术为分布式网络自动化系统,采用标准通信协议,属于分散控制结构,准确度很高,误码率低,运行、安全、维护等操作简单。

2FCS技术在电网变配电和用电管理中的应用

2.1在变电站监控中的应用

变电站是电网系统现场监控设备繁多、信号收集量比较大的一个中转站,变电站的现场信号采集包括电流、电压、过流、过压、功率、温度、短路保护等信号,这些信号的准确性对分析现场设备的正常运行有十分重要的作用。传统的变电站现场设备监控方式为RS-485模式,这种模式的现场查询方式和负载容量已经不能满足电网系统发展的需求,如果RS-485模式的通信方式出现故障,就会导致整个系统瘫痪,严重地影响了电网系统的正常运行。采用FCS技术进行变电站监控,能有效地提高现场设备信号的准确性,提高通信效率,FCS技术能实现手机通信故障报警,可以实现无人值守,极大地减少了工作人员的劳动量,有效地降低了电力企业的生产成本。

2.2电能参数远距离监控

FCS技术能满足电力系统运行管理的智能化、数字化、网络化、信息化要求,FCS技术能有效地提高电能参数检测质量,从而保证了电网系统安全、稳定的运行。目前,有很多电力企业采用FF总线、Can总线等现场总线建立的电能检测基站,以自动抄表为核心技术,以现场总线技术为载体进行信息传递,将用电管理技术、电测技术、通信技术等于一体,实现信息处理模块化、数据收集模块化、远程监控模块化,从而快速、高效、实时地完成电能参数监控任务,这样能及时准确地为客户提供服务,有利于电能数字化、智能化管理的实现。

2.3“四网融合”的电力调度管理

随着经济的快速发展和科技的不断进步,我国的电力调度系统发展规模越来越大,传统的DCS技术已经不能满足电力企业宏观管理额要求,目前,电力企业存在发电生产控制系统和集团公司生产管理系统相互独立的现象,采用FCS技术能打破这种现象,真正地实现数字化、分布式控制系统,从根源上改变管理信息网络系统的结构。在底层网络系统中,FCS技术打破了传统总线的局限性,为全面智能化、数字化管理奠定了良好的基础。随着计算机网络技术的快速发展,将通信技术应用到现场设备和数据管理中,以现场总线为基础网络,将互联网、企业网络、电力网、通信网络组合在一起,形成“四网融合”框架,从而推动用户信息、企业信息、现场信息等三方信息的交流,优化电力企业的电力调度和管理,增加电力企业的经济效益,有效地促进电力企业的发展。

2.4智能家居电器监控

智能家居电器是电网系统中用户终端设备之一,智能家居的实现,能满足智能电网的建设要求,做到智能用电、节能减排。智能家居包括室内温度、光线、烟感、急救、防盗等监控,室外门口、阳台、车库的监控,家用电器如电视、照明、电脑、空调、洗衣机、热水器、电冰箱等电器的电流、电压、功率因素的监控,电、气、水的远程抄表服务。FCS技术能将家居内用电设备连接起来,构建底层网络,采用无线网络、web技术实现远程实时监控,从而准确、客观地掌握家居电器用电状况。

3FCS技术在发电厂的应用

发电厂系统i/o测点比较多,现场设备比较多,并且设备比较集中,发电场的各个系统都有设备监控复杂、实时性高、可靠性要求高的特点,为保证发电厂各系统安全、稳定的运行,必须使用安全、可靠的控制系统进行监控。在发电厂系统中采用FCS技术,能真正地实现全厂监控,FCS技术能快速、高效地收集设备运行、管理等信息,极大地提高设备诊断功能,从而实现了现场设备远程监控和维护,优化了现场设备操作。FCS技术能减少控制柜的使用数量,减少了电缆数量,有效地降低了运行成本,FCS技术能增强系统抗信号干扰能力,快速、准确地将信号传递出去,从而提高了整个系统的可靠性和安全性。

4结语

FCS技术具有系统成本低、集成能力强、可靠性强、系统测量控制精度高等特点,能为用户提供互操性、开放式、标准化的控制产品,将FCS技术应用在电网变配电和用电管理中,能有效地提高电力企业的生产管理水平,降低电力企业的生产成本,增加电力企业的经济效益,提高电力企业的市场竞争力。

参考文献

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电力通信技术总结篇7

用电信息采集系统属于系统化集中管理过程,从我国各地方电力企业电力系统管理而言,整个采集系统建设仍然受到运行管理与资金等方面的影响;同时,光纤、卫星通信等技术的进步,为采集系统进一步发展提供可能。因此必须要根据电力企业电网管理的具体要求,对用电信息采集系统功能设计做分析。

一、用电信息采集系统关键技术

1、信息采集技术

在信息采集过程中,电能表是信息采集的主要媒介,通过电能表,完成对一个或多个数据采集,采集结束后对相关数据进行处理、储存,并将数据传输至主站系统中。因此,信息采集技术的采集起始点是用户端电能表,从用户端电能表工作原理与测量结构运行要求来看,电能表主要表现为机电脉冲式与全电子公式两种电表形式;而输出接口可划分为:RS-485型与低压配电线接口型两种。从功能来看,机电脉冲式电能表的工作方位(测量结构)与感应系电能表,都是依靠电子电路完成对数据测量;但由于机电脉冲式电能表主要依靠脉冲方式完成输出,信号在输出过程中易出现数据丢失或多脉冲现象。

2、信息传输技术

(1)有线通信技术

①有线电视电缆:通过已有电视电缆进行数据传输,这种传输方式更适用于中小型居民居住区。该传输方式具有传输质量高、信息总传输量大等优点;若在管理中能进一步增加有线电缆覆盖面积,传输效果将会进一步提高。

②RS485总线传输:该传输方式具有传输稳定、速度快等优点,是当前国内一种常见的通信传输方式;但该传输方式在布线过程中需要投入大量人力资源,总线受到破坏后,需要重新进行管理。

(2)无线通信技术

①红外线传输技术:该技术需要在一段距离内对某一位置进行定点,并完成两点之间的无连接数据,具有操作简单、经济效益好等优点;但该技术需要人工操作,对距离、接收等因素具有较高要求,更适合于用户集中区。

②无线电波传输技术:该技术分为现场手抄(无线抄表)与远程无线抄表两种形式。现场手抄所使用的无线装置功率略低,与红外抄表方式类似,但距离长于红外抄表;远程无线抄表通过大功率无线电台,对数据进行远程接收,是一种相对成熟的抄表技术。

二、系统建设

1、主站建设

由于不同客户在电力能源需求中具有明显差异,导致不同用户的用电环境、客户端类型、远程信息通道等方面存在不同。以国家相关要求来看,必须要以“统一”与“集约”两方面为基础,以实现电力企业营销战略为核心,建立完善的用电信息采集平台。

在主站建设过程中,必须要对对数据通信模式进行分析,本文从远程网络与GpRS移动数据通信业务两方面进行分析:

(1)远程网络

本文对光纤通信模式下的远程网络传输进行分析,具体结果见图1。

图1光纤通信模式下的远程网络传输

注:在光纤介入之前,采集服务器、路由器与光电转换皆属于主站系统;经过光纤介入后,路由器与终端属于采集对象。

通过光纤介入,主站系统完成对采集对象的数据管理,能完成对信息的实时控制。现阶段,光纤主要分为无源光网络与有源光网络,其中有源光网络应用范围更加广泛。

(2)GpRS移动通信业务

从功能上讲,GpRS技术的优势主要体现在以下几方面:

①结束时间短

②传输效率高

③资源利用率高

本文根据电力企业对数据传输的速度要求、持续性要求入手,对GpRS技术的主要设计流程做分析,具体结果见图2。

图2GpRS技术通信流程

注:通信设备与防火墙属于主站系统,无线模块、终端设备、无线模块与终端表示采集对象。

主站系统建设除上述两种技术之外,也包括pStn与230m无线专网。本文对4种技术各项数据进行统计,并进行比较,具体结果见表3。

表3不同远程通信技术比较

由表3可发现,光纤通信除建设成本不具备优势外,其他多项选项均符合用电信息采集的基本要求。因此本文认为,在具体功能选择中,必须遵循下列几点原则:

①在无成本压力的情况下,优先选择光纤通信技术;

②在系统建设初期,可先通过GpRS技术构建Vlan网络;

③若建设过程中发现230m无线专网覆盖,要优先考虑利用本地资源;

④pSnt可作为通信的一种辅助手段。

2、数据采集与计量装置检测

(1)数据采集

可设置自动采集权限,重点对电力用户计量点电能值、负荷瞬时用电总量、用户用电事件、当前电网电能质量等进行控制,保证数据的完整性与准确性,未接下来的电费结算提供依据。

(2)计量装置检测

通过主站,对各个监测远方电能计量装置进行运行信息监控,并分析当前装置的计量内容,根据内容判断故障信息与窃电形式等,可在第一时发现用户端的用电异常,并及时制定解决方案。

结束语

本文对用电采集系统中的与运行管理、模拟建设等方面做简单讨论,重点分析了主站建设中的通信方式建设,并通过比较不同通信方式,对系统的通信方式做确定。总体而言,必须要根据电力企业的实际需求,选择不同种类通信方式,以获得更好的通信结果。

参考文献

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电力通信技术总结篇8

关键词:智能家居;电力载波;RS-485;ZigBee;wiFi;GSm/GpRS

中图分类号:tp393文献标识码:a文章编号:2095-1302(2017)02-00-03

0引言

智能家居是一种居住环境,其基础是住宅,其目的是构建高效的住宅与家庭日程管理系统,其手段是利用网络、布线、音频、自控、安全等一系列技术将家居生活有关的设施集成。

作为一个新兴产业,智能家居还未真正进入成长期,市场消费观念还未形成,但随着智能家居市场推广普及的进一步落实,在消费者的观念形成后,智能家居市场未来拥有无穷潜力,产业前途无量。正因为如此,越来越多的智能家居生产企业开始投入对行业市场的研究,特别是对企业成长环境和消费者需求变化的深入研究。随着科学技术日新月异的发展,数据通信技术迅速向智能家居渗透。居住环境信息获取和传输技术需要运用适宜的现代通讯手段来实现。按通信技术传输介质的不同可分为有线和无线两种方式。有线通信方式具有系统可靠性高、抗干扰能力强等优点。但传感器与执行机构数量多且分散,导致布线复杂、维护困难。无线通信以组网灵活、无需布线等优点在智能家居中逐渐兴起。智能家居中常见的有线方式有电力载波和以太网等,无线方式则包括ZigBee、wiFi、GSm/GpRS、无线射频技术等,本文对这些通信技术在智能家居领域中的应用进行了综述。

1有线通信方式

有线通信方式具有稳定、安全和高速等优点,但存在设备移动性差和布线繁琐、布线成本高等不足。常用的有线通信方式有电力载波和以太网等。

1.1电力载波通信

电力线载波(powerLineCarrier,pLC)是电力系统特有的通信方式,电力线载波通讯是指利用现有电力线,通过载波方式将模拟或数字信号进行高速传输的技术。其最大特点是不需要重新架设网络,只要有电线就能进行数据传递。

马乐等(2013)[1]设计了基于物联网体系的智能家居系统,以internet和GSm为远程控制基础,以RF无线射频技术为近程控制手段,以pLC为通讯总线,解决家庭内部点对点高速多媒体数据传输的问题。罗玉平等(2014)[2]设计了基于电力线载波通信的智能家居控制系统,系统以Stm32主控制器为核心,内嵌web服务器,结合GpRS网络、电力载波通信技术以及传感器技术可实现远程智能控制。宣航(2015)[3]开发了基于物联网的智能家居监控系统,该系统基于电力线载波通信技术,以top6410开发板为核心,以oFDm调制技术为基础建了智能家居系统的硬件体系结构和软件平台。

1.2以太网

以太网(ethernet)首次由罗伯特・梅特卡夫和施乐公司帕洛阿尔托研究中心的同事研制,如今已成为最流行的通信协议标准。以太网可以分为标准以太网、快速以太网、千兆以太网以及万兆以太网。

南春辉等(2013)[4]设计了基于web技术的嵌入式智能家居系统,通过构建web服务器对家居设备的工作状态进行记录和控制,内部家居通过以太网相连,以Socket协议与服务器通信。陈玮等(2015)[5]设计了基于andriod平台的智能家居系统,将云计算中心与路由器用以太网连接,使用内外网通信方式,当家庭宽带不可用时仍能通过内网实现对家居设备的控制。侯维岩等(2015)[6]设计并实现了智能家居网关及其web控制软件,提出了一种能够同时兼容ZigBee、Bluetooth和以太网,并能方便操作的B/S智能家居控制系统。

1.3RS-485总线

RS-485是串行数据接口标准,1983年在RS-422基础上制定了RS-485标准,增加了多点、双向通信能力,即允许多个发送器连接到同一条总线上,同时增加了发送器的驱动能力和冲突保护特性,扩展了总线共模范围,后命名为tia/eia-485-a标准。

陶莉等(2007)[7]设计了基于RS-485总线的智能家居系统,采用RS-485总线的主从网络实现了以pC机为家庭网关的基于RS-485总线的智能家居系统。徐锋等(2009)[8]设计了智能家居远程控制系统,以aRmLpC2364为核心,由maX3088构成RS-485接口,不仅可以节省开支,其省电节耗效果也十分明显。刘Z(2010)[9]设计了基于pXa270-Linux的智能家居系统,通过运用RS-485总线接入各种传感器模块的思想,实现了家居安全报警、家用电器及照明系统远程控制。张小贝等(2012)[10]设计了基于嵌入式控制和RS-485的智能家居系统,具有良好的应用性。张玲(2014)[11]设计了基于Stm32的智能家居系统,各智能产品通过RS-485总线方式和控制器通讯,具有控制方式多样灵活、模块功能可扩展性强、设备操作简单易行等优点。

RS-485接口具有良好的抗干扰性,按其接口组成的半双工网络一般只需两根连线,长的传输距离和多站能力等使其成为首选的串行接口,但RS-485总线的主从和半双工工作方式难以实现各节点之间的数据交换,且存在效率低、实时性差等问题。

2无线通信方式

与有线通信方式相比,无线通信网络是一种以数据为中心的自组织无线网络,具有可快速临时组网、拓扑结构可动态变化、抗毁性强、无需架设网络基础设施等优点。常用的无线通信方式有ZigBee、wiFi、GSm/GpRS、无线射频技术等。

2.1ZigBee技术

ZigBee类似于蓝牙,是一种新生的短距离通信技术。与蓝牙高昂的价格,组网复杂等特点不同,ZigBee成本低、功耗低,且组网方便,因此许多厂商都对其感兴趣。ZigBee遵循ieee802.15.4标准,工作在204GHz的频段上。

运用这种技术将智能家居中的各种电子设备组成一个无线传感网络,从而快捷方便地对居住环境参数进行自动监测,意义重大。辛海亮等(2013)[12]设计了一种基于ZigBee的物联网智能家居控制系统的总体方案,以Linux系统为核心,以ZigBee无线通信技术进行信号传输并以GpRS通信技术进行系统远程监控。高鹏等(2014)[13]设计了基于aRm和ZigBee的智能家居监控网络,在家庭内部通过基于德州仪器CC2530无线收发芯片的ZigBee无线网络将家用电器与其他监控设备连接在一起组成无线家庭网络。庞泳等(2014)[14]设计了基于ZigBee的智能家居改进系统,通过改进的maC协议与ZigBee数据帧结合,对网内不同数据类型采取针对性处理措施,使系统具有较低的功耗和较高的安全性。季建华(2015)[15]设计并实现了基于物联网的智能家居远程监控系统,同时又以Jn5139芯片为核心设计了各ZigBee终端节点,采用星型网络实现ZigBee无线组网。Chatura等(2016)[16]基于ZigBee设计了低复杂度展频智能家居网络体系,提升了共存能力,增强了多径衰落影响下的鲁棒性。Raafat等(2016)[17]基于ZigBee面向残疾人设计了可配置的智能家居控制系统,结果表明,该系统可为残疾人提供更好、更便捷的生活方式。孙正凤等(2016)[18]设计了基于改进ZigBee路由算法的智能家居控制系统,仿真表明,当节点数越多,改进的算法可减少30%的能耗,并且随时间的增长,死亡节点数将降低10%,有效均衡了网络负载。

应用ZigBee技术可通过无线传输方式实现每个节点家居环境控制器与管控计算机的组网及灵活的网络数据传输,提高了智能家居系统的灵活性和可靠性,并大幅降低了成本。

2.2无线wiFi技术

wiFi(wirelessFidelity)网络符合ieee/802.11b协议,由ap(accesspoint)和无线网卡组成,组网方式较为简单,具有无线接入、高速传输以及传输距离远等优点。

董思乔等(2015)[19]设计了基于wiFi构建的智能家居控制系统,采用pC机和智能手机作为基本硬件平台,辅以wiFi插座和wiFi智能传感器来实现智能家居控制系统。应闻达等(2015)[20]提出了家庭网络中智能家居设备无限快速连接技术,经测试,无线连接所需时间为10~20s,连接成功率几乎为100%,明显优于基于多播或广播的wiFi一键配置技术。乔季军等(2015)[21]设计了融合ZigBee和wiFi无线技术的智能家居系统,研究了采集数据的程序开发、单片机系统的底层编程和数据传输校验等软件程序。wang等(2016)[22]设计并实现了基于ioS的智能家居声控系y,手机通过路由器的wiFi信号向终端发送指令。贾阳静等(2016)[23]设计了基于android和wiFi通信的智能家居系统,采用具有android操作系统的智能手机或平板电脑作为家居控制终端,通过无线路由器搭建智能家居系统平台。

智能家居充分利用现有普及的wiFi网络资源,极大地扩展了信号的覆盖面积,组网成本大大下降,加之其固有的传输速度快的优点,在消费者中具有较大普及潜力。

2.3GpRS/GSm通信技术

GpRS(通用分组无线服务)是一种收费的数据承载业务,属于第二代移动通信中的数据传输技术,其传输距离远、稳定性较好、传输速度快,一般用于远距离实时通信。

Zhang等(2013)[24]设计了由SmS控制的智能家居系统,通过手机短信发送一系列指令,实现远程监控家居系统。刘练等(2014)[25]设计并实现了基于app的智能家居环境监测系统,传感器将污染气体及pm2.5浓度信息通过GpRS传送到后台服务器。武一等(2014)[26]设计了基于GSm和ZigBee技术的智能家居系统,通过GSm网络实现用户手机对智能家居的远程监控。实验表明,该系统具有功耗低、可靠性高、易扩展、使用方便等优点。曹梦龙等(2014)[27]设计并实现了基于internet和GSm的智能家居网关,系统重要的报警信息可以通过手机模组以短信的形式及时发送至用户的手机上。R.Gnanavel等(2016)[28]针对老年人设计了无线传感网络智能家居系统,其中,GSm用于紧急情况下向就近医院发送短信。

GpRS/GSm通信方式适合远距离且不具备有线网络情况下的数据传输,采用包交换的优点是在有效数据需要传送时才会占用频宽,还可以以传输的数据量计价,对用户而言,这是比较合理的计费方式。

2.4RF无线射频技术

无线射频是20世纪90年代兴起的一种非接触式自动识别技术,其识别系统主要由电子标签、读卡器、上位机组成,通过射频信号识别标签并获取信息。

刘杰等(2012)[29]实现了利用433mHz射频通信技术的智能家居系统,测试结果表明,使用433mHz射频技术可以很好地解决传输能力和频带资源分配问题。曾艳等(2014)[30]设计并实现了智能家居RF通信模块的问题,测试表明,该无线通信模块能够满足低成本、低功耗和远距离无线传输的要求。曾明如等(2015)[31]设计了基于aRm和nRF905组网的智能家居系统,系统对射频数据传输协议进行了设计,给出了室内多个微控制器的组网方案,万能遥控器通过射频信号实现对家电的近距离控制。曾明如等(2015)[32]设计了基于aRm和RF无线技术的智能家居系统,控制信息以射频信号的形式发送到无线通讯节点或智能插座,试验结果表明,各家电能够响应相应的控制要求。葛阳等(2015)[33]设计并实现了智能家居433mHz射频通信协议栈,并详细讨论了协议栈的工作原理。

3常用通信技术比较

上述7种作为智能家居系统常用的通信方式各有特点,在不同的应用场景可以发挥各自优势,扬长避短,也可以将这7种通信方式进行组合,实现高效、远程传输的目的。常见的是将适合近距离的通信方式和适合远距离传输的GpRS/GSm相结合。

有线通信具有高可靠性、速度快、稳定性高等优点。但布线繁琐、成本较高。无线通信方式具有设备移动性好,不需或只需少量布线的优点,但存在易受环境影响和延迟较大的不足。

从发展角度看,无线通信将是智能家居系统重要的研究方向。各种通信方式的性能比较见表1所列。

4结语

本文介绍了几种智能家居系统信息传输方式,包括有线及无线传输方式,比较了他们的优缺点,并提出了未来发展的趋势。信息传输是智能家居系统不可缺少的组成部分,合理选择信息传输方式对整个智能家居系统起着重要作用。随着网络技术和通信技术的发展,各种技术相互结合,发挥各自优势。结合后的数据传输技术可实现优势互补,既能充分发挥各种技术的突出优势,又能最大程度发挥整体效应。无线网络是未来的发展重点。

⒖嘉南

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电力通信技术总结篇9

【关键词】无线技术总线技术智能家居

一、引言

所谓智能家居,其核心当然是“家”,然后将建筑、自动化和智能化集于一体,以打造出舒适、安全和便利的家居环境。智能家居的技术起源于美国,最具代表性的便是X-10总线技术。

二、总线技术在物联网智能家居中的应用

下文将对总线技术在物联网智能家居中的应用现状做出探讨:

1.常用的几种总线技术。(1)X-10技术。X-10技术使用的历史最长,但是也是最简洁的一种总线技术。它以50或60Hz的载波,120kHz的脉冲为调变波为主发展而来的数位控制技术,而市电的传播则是利用市电电源的正弦信号的过零点来进行的。电力线是X-10控制总线系统的配线方式,它将住宅内的电力线直接作为控制总线。(2)CeBus技术。消费电子总线(CeBus)技术的出现,一开始便是为了弥补x-10技术的不足之处,CeBus技术的系统是开放的,它要求所有媒体中的传输信号都要以相同的速度进行传输,从而有效避免了瓶颈问题。(3)Lonworks技术。Lonworks技术主要为设计、创建、安装和维护设备网络方面的许多新问题提供解决方案。Lontalk协议由各种答应网络上不同设备彼此间智能通信的底层协议组成。Lontalk协议提供一整套通信服务,这使得设备中的应用程序能够在网络上同其他设备发送和接收报文而无需知道网络的拓扑结构或者网络的名称、地址,或其他设备的功能。

2、当前应用的总线技术优缺点。综上所述,可以看出,当前应用的各种总线技术都具有一系列优点,首先X-10技术的安装施工简便,不必对墙体造成破坏,且具有系统稳定可靠,使用比较方便,系统扩展功能强。但是由于我国和国外的差别,这种总线技术的应用并不广泛;而虽然CeBus技术具有一系列优势,但是其接口技术比较复杂,成本高,因此,当前应用CeBus技术的用户还是较少,尤其在我国;当然Lonworks技术的价格太高,光电开关的体积太大,虽然echelon公司开发了一个智能型收发器―――pL3120芯片组,其也只是逐渐在较多的高级建筑中被采用。

三、无线技术在物联网智能家居中的应用

1.红外技术。红外技术也是家庭组网的一个选择之一,其突出的优点便是设备简单、价格低廉。它采用红外波段内的近红外线,波长在0.75um个25um之间,由于其波长较短,对障碍物的衍射能力不强。因此,控制器与接收器要在没有障碍物的距离之内,使得其红外技术不适合于大范围对家居进行组网。

2.蓝牙技术。蓝牙技术是一种突破红外限制的较新型技术,当前也取得了很大的成果,尤其是在各种移动设备之间的资源共享中,更是较为方便。它的数据通信功能比较强大,由于其主要应用在数据交换和语音信号传输中,成本高,协议复杂,使得其在家居中的应用也受到较大限制。

3.ZigBee技术。而ZigBee技术却是一种近距离、低功耗、低速率和低成本的无线通信技术,其完善和标准化的技术规范,使得其在自动控制和远程控制领域中尤其适合应用。和当前热门的近距离无线通信技术蓝牙、红外等技术相比,ZigBee技术在家居组网中具有明显的可靠、成本、可扩展、安全性和信号覆盖率等方面的优势。

ZigBee技术是基于ieee802.15.4标准的,而ieee802.15.4标准正是为了满足无线网络低成本和低功耗的要求,并可以在低成本之间实现低数据率的传输。在ZigBee技术中,各个简化标准通常使用“层”这个概念来描述,每个层按照设计完成相应的功能,并且向上层提供特定的服务。其体系结构通常用“层”来描述它的各个简化标准,每一层负责完成特定的任务,并向上层提供服务。ZigBee技术的体系结构主要由物理层、媒体接入控制层、网络/安全层以及应用框架层组成。各层之间的通过接口进行连接,连接服务需要通过定义的逻辑链路来提供。

四、结语

由于ZigBee技术所具有的一系列优势,笔者认为,未来可以将ZigBee技术同当前热门的GpRS通信技术相结合的方式来搭建一个比较完善的智能家居控制系统,使其可以为未来我国物联网智能家居水平做出贡献。

参考文献

[1]叶玮琼,余永权,刘志煌.智能家居电力线总线研究与实现[J].微计算机信息,2008,(08).

[2]江修波.基于现场总线技术的智能家居照明[J].福建电力与电工,2005,(03).

电力通信技术总结篇10

关键词:电气工程;电气;电网调度;监控;变电站

中图分类号:tm411文献标识码:a

一、我国电气工程中电气自动化技术的发展概况

90年代我国开始应用高性能工作站以及相关软件技术,电站信息处理能力快速提高,并开始涉猎互联网技术,让供电监控以及电力调度自动化迈上了新的台阶,电力产品趋于开放化及网络化,各种智能自动技术持续更新,用更少的电力电缆换来了更优质的电力供应服务,配电设备占地面积不断缩小,节约了空间成本和建设投入,但设备工作效率与集成功能却有了质的飞跃,配电自动化技术带来了灵活的配置选择,提高设备之间的兼容性并降低了维修维护难度,配电可靠性大大增加。我国近几年开始将嵌入式产品应用到电气工程,比如嵌入式操作系统、嵌入式微处理器、嵌入式以太网等,为电力系统配备了更多高科技产品,推动了电力系统测量与控制以及继电保护的自动化进程,数据采集与传输等通信设备一再更新,相关硬件及应用程序朝结构简化的方向发展,信息处理能力更高,速度更快,功耗与损耗持续降低。总之,我国电气工程自动化技术正处于全面发展时期,前景广阔。

二、电气自动化技术的主要结构

1.远程监控技术

远程监控是电气自动化技术的关键,是确保电气自动化控制效果的重要体系,当前的远程监控技术主要集中在远距离通信和操作上,是电气工程中重要的功能系统与结构组成。

2.集中监控技术

集中监控是电气自动化技术的基础,是通过网络、控制站、处理器、操作系统的综合来实现集中控制,这有利于电气自动化技术实现高效率工作,对电气工程的各类信号做出及时而恰当的反应,有助于电气工程的安全和稳定。

3.现场总线监控技术

现场总线监控是电气自动化技术的未来发展方向,电气自动化技术的发展是融合局域网,这有利于实现现场的实时监控,并可以实现不同系统间监测功能的连接,形成自动监控的网络,达到全面监控的目的。

三、电气工程中电气自动化技术的应用

1.分散测控系统中电气自动化技术的应用

分散测控系统采用分布式结构,广泛分布于电气工程的各个环节,其主要功能是收发各类信息。一方面,分散测控系统可以向上传递不同部位的信息,实现工作站和主机对测控部位实施情况的掌握。另一方面,分散测控系统可以接受下行的指令信息,协调测控部位的活动,实现对电气工程的全面控制。此外,分散测控系统具有信息储存的功能,可以为出现问题的部位记忆参数和信息,以便技术人员诊断时使用。电气自动化技术应用在分散测控系统中能够优化整个系统的网络结构,提高信息的上传与下行的速度,避免错误信息的产生,实现对电气工程更为准确的控制。

2.电网调度中电气自动化应用

以电网调度的中心服务器、打印设备、大屏幕显示器、工作站和相应的计算机网络共同组成的电网调度自动化系统是一种通过电力系统专属的局域网将在系统可调度范围内的发电厂、下级电网调度中心和测量控制设备等变电站终端实现有效连接的自动化系统。在现代的电网调度领域中,电气自动化技术发展着重要的作用,主要表现方面有对电力系统的运行状态进行实时评估和依照累计获得的数据对电力负荷进行预测,并在这个基础上实现有关经济调度和发电控制的自动化,然而一般的只有在省级以上的电网中才会出现这种要求的许可。对数据进行实时的采集和处理和监控是电力系统在生产过程中的主要内容,在获得数据支持的情况下把握好电网的运行状况和安全情况,保证其可以很好的适应现代电力市场的实际运营需求。

3.电气工程管理工作中电气自动化技术的应用

管理是电气工程确保安全和运行平稳的重要工作,电气自动化技术可以将电气工程各主要部位的温度、电压、电流等数据进行集中采集和准确控制,实现电气工程精细化管理,既可以提高电气工程管理的精确性,又可以预防电气工程管理出现各类问题。

4.变电站对电气自动化技术的应用

变电站自动化技术是采用现代通信技术、先进的计算机技术、电子技术以及信息处理技术,实现对变电站的二次设备的重新组合和优化设计,从而减少了人力资源的浪费,减低了变电站及配电站工作人员的工作强度,提高变电站及配电站人员的安全性及整个系统运行的有效性。不仅如此,变电站自动化技术还可以多层次、全方位地对多种电气设备的运行状况进行安全检测以达到高效控制的目标。在实际的应用中,主要通过新型的设备代替以往的电磁式装置从而使得现场的监视操作更加智能化、可视化。变电站自动化除了满足变电站运行操作任务外还作为电网调度自动化不可分割的重要组成部分,是电力生产现代化的一个重要环节。随着对科学技术的应用以及监控设备的更新,种综合性的自动化监测系统能够提高变电站运行的稳定性,降低运行维护的成本,高质量输电过程,经济效益提高很多。

5.计算机自动化的应用

电气自动化技术在电力工程中的应用主要是引入了计算机操作系统,通过微型计算机让整个电力系统自动记录、反馈电气设施的实际工作情况。同时,对反馈信息进行的误差判定。加强软件的查找、分析、测算的应用,从而在电力工程中实现操作技术的使用性,更加便于电力工程的管理。在电气自动化技术中还要注意对监控方式、现场总线监控进行设计。只有全面加强电气设备的监控信息及监控方式,才能提高监控系统的效率以及整个系统稳定性、可靠性。

四、电气自动化技术的发展展望

电气工程中的电气自动化技术的发展具有非常大的潜力,在未来的发展中,电气工程中的一次设备会向着智能化方向发展,实现在线监测,并且电力互感器的发展方向为“光互式”。一次设备的智能化发展需要以二次设备的功能实践为基础,降低一次设备与二次设备之间连接使用的控制电缆和强信号电缆的使用,保证两设备之间的信号传输不受距离的影响,所以通过对一次设备结构方面的研究,实现自动化技术的应用,并且实现某些一次设备重要参数的不间断的检测,不仅监视一次设备平时的运行状态,同时也预测某些重要参数的变化和波动趋势,实现设备故障的可预测性,提高设备的检修保证,降低检修周期和检修成本。