电力无线通信技术研究

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电力无线通信技术研究:电力通信中无线通信技术的应用

近年来，我国的电力通信技术飞速发展，其普及范围非常广泛，成为目前的信息技术中研究最为活跃的信息技术之一。电力通信是保证电力系统安全稳定运行的通讯网络。在当前形势下，无线通信技术被越来越多地应用到电力通信系统中，也得到了人们的广泛关注和认同。

一、无线通信技术的简介

无线通信技术是利用电磁波信号进行信息交换的一种通信方式。而无线通信主要分为卫星通信和微波通信。微波的传送距离很短，一般只有几十千米，但是由于它能够携带数量较大的通信信息，而得到了广泛应用。在利用微波传送信息时，必须借助于微波中继站来完成。卫星通信就是将通信卫星作为地球站或移动体之间的中继站，使它们之间能够通过微波进行通信联系。

二、无线通信技术的分类

无线通信技术的主流技术目前只有四种，主要是WLAN、WMax、WMN、3G等

2.1WLAN技术简介

WLAN技术也称为Wi-Fi技术，是一种利用无线通信技术，在局部范围内建立起来的通讯网络。它是以无线信道作为媒介，发挥类似于传统有线局域网的功能，使用户能够随时随地地接入宽带网络。WLAN可以延伸到附近90m左右，而且传输速率较快，特别适合同一楼层的用户接入使用。WLAN技术的研究已经趋于成熟，与其相关的应用产品也非常丰富，因此得到了广泛的应用。但是由于WLAN技术是利用空气发送和接收数据，使其存在着一定的安全隐患，容易受到外界攻击，而使覆盖范围内的数据遭到盗窃。另外，由于WLAN的相关应用产品参差不齐，使其传输的信号不是很稳定，让用户得到不好的体验。

2.2WMax技术简介

WMax的传输距离比较远，最远可达50Km的范围。它是一种新型的无线通信技术，能够通过静止和半静止的状态来进行网络访问，比较适用于互联网的高速连接。WMax的传输速率非常快，一般可以达到10M-70M左右，完全可以满足用户对于宽带上网的要求。而且WMax技术能够为用户提供不同形式的宽带连接，比如：固定式、移动式和便携式，以满足用户在不同情况下的互联网接入要求。WMax技术由于推出时间晚，相对其他无线通信技术而言，要更为先进一些，但同时也存在着一些还未解决的问题，比如利用率低、频率复用性小等，并且由于其完成标准化的时间不长，还必须经过长时间的实践检验，才能进行推广应用。从应用前景来看，WMax技术的网络信号覆盖面广，在实际应用中能够减少中继站的数量，节约电力通信的成本。由于先进的技术和超远的传输距离，WMax技术被认为是未来无线通信技术的方向，受到了业界的青睐。

2.3WMN技术简介

WMN是源于AdHoc网络研究与开发的一种无线网状通信技术，其承载的信息量大，传输速度快，融合了WLAN技术和AdHoc网络的优势。WMN利用网络拓扑结构，有效避免了中心网络拥塞和单点故障等缺点，而且它能够与多种宽带无线接入技术相结合，组成有效的无线网状通信网络。WMN虽然还处于研究之中，但是融合有不同的无线通信技术特点的WMN技术，将会在无线宽带接入中得到广泛应用。它的对象检测和数据采集功能，能够在环境检测和交通运输，以及工业生冯丽莉产中发挥巨大的作用。虽然目前还没有研究出相对成熟的产品来支持WMN技术的广泛应用，但是随着该技术的不断完善，不久之后，WMN必然能够在电力通信系统中占据一席之地。

2.43G技术简介

3G是第三代移动通信技术的简称，是指能够通过较高频率进行数据传输的一种蜂窝数据通信技术。3G技术是将国际互联网和无线通信相结合的一种移动通信技术，它的传输速率一般是几百kbps以上，用户可以通过3G技术传送声音、图片、以及数据信息等。目前的3G技术一般只有CDMA2000、WCDMA、TD-SCDMA这三种标准。从1996年提出标准开始，到2000年制订出完整的标准，再到如今的广泛应用，3G技术已经拥有相当多的实践经验，并且形成了一套完备的理论。从应用前景来看，3G技术在全球范围内的许多地区都已经得到了应用，比如欧洲国家、韩国以及日本等亚洲国家都已经将3G技术投入到了商业应用之中，此外，还有许多国家正在实现或者即将实现3G网络的全覆盖。

三、无线技术在电力通信中的应用

3.1电力通信对无线通信技术的要求

首先，电力系统中采用的无线通信技术，在灾难发生时，要能够作为紧急的通信工具，维持灾难发生区域与外界的正常联系。其次，由于部分地区之间相隔距离较远，架设光缆通信的费用较高，便可以考虑无线通信技术。再次，我国的配电系统自动化技术仍然比较落后，通过采用无线通信技术，不仅可以对配电系统进行实时监测，还能精确覆盖各个节点，减少线缆的成本。最后，对于电力楼层和电厂等小范围的网络覆盖，可以选择无线通信网络，这不仅可以避免综合性较强的布线系统，节省布线的成本，还能够在接入宽带无线网络时更加方便，迅速。

3.2无线通信组网

对几种无线通信技术分析发现，WMax和Wlan以及卫星通信等技术，比较适合应用于电力通信系统中的应急通信，而且WMax也适合于配电系统通信。因此，如果能够将WMax作为电力通信中的主要无线通信技术来研究，有望解决电力通信中的各种问题。为了避免平时对应急通信网络的闲置，减少网络建设的投资成本，可以考虑将WMax技术、Wlan技术以及卫星技术相结合，并研究出相应的解决方法。目前，光纤传输网和数据网络发展快速，可以通过利用它们现有的资源，将无线通技术进一步发展，使应急通信网络在平时的日常生活中也能得到良好应用。

四、结论

虽然目前的电力通信仍然是以光纤通信为主，但是无线通信技术由于具有不受地面限制和能够迅速部署的优点，能够作为电力通信系统的应急方案，并且能够在电网自动化技术中发挥巨大的作用。因此，无线通信技术可以作为一个补充手段，为电力通信系统提供自己的力量。

作者：冯丽莉

电力无线通信技术研究:电力线载波与无线通信技术研究

摘要：本文针对我国混合组网并无缝连接的可行性进行整体的讨论，在此基础上，对笔者自行研发设计的电力线波载无线通讯系统的运行原理进行阐述，并在上述理论基础的支持下，解析成功运行电力线载波无线通讯系统技术层面的关键要点，分析其硬件系统的相应要求。希望凭借自身多年的工作经验，抛砖引玉，给予相关从业者一些具有实际参考性的帮助。

关键词：混合组网；无线通讯；电力线载波

伴随着我国电力系统科技水平的不断增强，我国电网覆盖面积变得愈发广阔，电力系统的相关技术人员应该怎样才可以更加高效针对现有的供电网络系统资源进行利用，在电力网上完成高效准确的信息传送，这一课题正在逐渐被该行业中的相关从业者所关注与研究。电力线载波通信使用电力线网络当做信息传送的一种通讯方式，因为低压电力同时拥有较为广阔的网络覆盖面积，并且在接入时较为方便等诸多优点，由此在我国拥有着极为广阔的使用前景。但把此通信技术与我国目前常用的通信技术进行对比，电力线通信在噪声的控制，频率的选择上却又有明显的缺陷，为了能让电力线波载通信技术能够在我国被广泛的运用，就必须针对上述问题进行解决。

一、混合组网无缝连接的可行性讨论

（一）针对无缝连接实现方法的讨论

在配电网络中，将混合的通信方式进行组网，存在有诸多的技术难点，其中最为主要的问题是如何将上述多种通信技术进行合理的融合，并且让上述通信技术彼此之间不会产生干扰。当下，通信技术的融合主要有以下两种方法：首先是给予某个系统中的不同的通信技术进行重新开发，并且从接口处、通讯条例、系统的运行模式和带宽等多个方面进行规范与统一的系统研发。第二就是给以某个通讯系统构建一个能够开闸混合通讯的网络，并从已有的设备之中找寻能够相互使用的方法。分析第一种办法，即重新针对系统进行研发，其特点是在研发的过程当中，需要投入大量的资金，并且在进行研发的过程当中，将会投入大量的时间，但是研发出的系统在投入使用之后，在很长的一段时间当中，保持相对稳定的工作状态。在新研发的系统当中，里面的所有通信技术之间存在有高度的融合性，所以新研发的系统就需要面对应用对象范围较少且拓展性差的可能。针对电力系统中的配用电系统来讲，当下开发出一套满足并能够渐变复制的混合通讯系统，拥有极为广阔的使用前景。当下，构建混合通讯网络一般所采用是第二种方法，即在现存的通讯产品之中，选择合适的设备。构建混合通讯网络需要考虑的环节主要有以下几个部分：首先是融合点通讯技术的接口，融合点涵盖到数据传输过程中的数据交换，因此在该系统当中就一定要有一致的接口，当下采取的主要办法是使用以太网接口或串行接口等，针对一些特别应用，相关技术人员可以选择使用总线接口的办法。其次就是电力线载波通信系统中通讯稳定的稳定，虽然使用无线网进行通讯可以有效改善因为建筑物构建复杂从而导致的线路搭建困难的问题，但是电力线载波无线通信系统本身的稳定性同样还是相关技术工作者需要进行解决的问题。尤其是在电力设备当中，通信信号是否稳定往往会对电网的安全产生决定性的影响。最后是在未来电力线载波通信技术投入使用之后，怎样才能够让该系统在多种通讯方式联合的情况下，却不会受到干扰，同时也不会干扰到其他信息的正常传输，上述问题都是在电力线载波通信系统设计中的要点和难点。

（二）多通道通信系统在未来应用前景的展望

伴随着我国电力系统发展的愈发智能化，原本单一的通讯技术已经无法多角度全方位满足多种规模配电自动化的要求，所以多种通讯方式在配电网中的混合使用就无法避免，因此多通道混合通讯技术在未来拥有着极为广阔的发展前景。

二、电力线载波无线通信系统的运行原理

笔者设计的电力线载波无线通信系统原理如图1所示。组网监控系统的构成是由无线发射板块、运算板块、电力线载波板块这三个部分形成，和用电设备相互联通的电量计算模板依靠AD来进行转换，即把模拟信号转变为数字信号。之后电联计算模板开始针对获得的相关信息进行储存和处理，然后先把信号传输至无线发射板块，与此同时，电量计算模板也可以把信息传输到电力线载波板块。

三、运行电力线载波无线通信系统的技术要点

按照配用电现场的实地环境，需要进行技术组网的正确选择，考虑到无线和电力线载波通信完成从使用电终端至通信集中器，从而再到主站的完全通信路程，并针对混合通讯的完美相连，笔者提出了相应的执行方案。

（一）电力线波载和无线的特点

电力线载波技术和无线通讯技术都不需要事先进行对传输导体的铺设工作，宽带和信息传输速度都可以符合一定条件下配电网的业务需要，在我国目前使用的标准通信接口之中可完成相互联网或者按照关系等通讯方法进行组网工作。电力线载波指的是使用电力线作为数据传送介质的一种通讯方法，该种通讯方法是使用电力线进行信号的传送工作，在此工程之中，不再需要铺建新的通讯电缆，极大程度上减少了施工的时间和施工中的资金投入，成为在我国范围内诸多地区SCADA系统10KV线路检测中最常用的通讯方式之一。在电力配网通讯中可以使用中压电力线载波通讯技术进行针对终端信息的采集和传送工作，在进行用电信息的采集过程中，可以使用抵押电力线载波超标等技术从而完成载波通信技术的实时采集。例如，在智能电动车充电站当中，针对数据进行采集时也可以应用中压电力线通讯技术完成。电力线是电力公司进行直接管理的，所以专线之间的通讯就拥有更高的安全性。但是在信息传送速率上，配电线载波通讯的效率相对较低，并且及其容易受到干扰，在传送过程当中，还会发生信息失真等现象，上述原因都在很大程度上阻碍电力线载波通讯技术的进一步发展。无线通信系的组成是由无线终端、无线基站和应用管理服务器构成，并且按照不同应用在运行过程中要求的不同，可以选择不一样的无线技术，笔者重点讲述无线宽带技术TD-LTE230MHz与静距离无线技术Zigbee。TD-LTE230MHz无线宽带技术是电力系统与第四代宽带无线通讯技术的综合运用，其符合配用电网络中分布较为广阔，实时监测点较多，并且对通讯可靠性很高等相关使用特点。在中国地区无线宽带系统单扇区的信息传输速度上行为1.76Mbit/s下行为0.711Mbit/s,无中继覆盖范围超过三千米。TD-LTE230MHz的优点是它隶属于电力系统中的专用无线频段，因此不会和其他设备所产生的信号进行相互干扰，并且在使用过程当中，不需要另行申请频段，拥有较大的网络容量，一个基站可以支持一万名用户同时进行使用。同时，TD-LTE230MHz还拥有较好的抗干扰性和抗延迟性，它是应用OFDMS技术对信号进行调制，能够有效抵御来自多个方面的干扰因素。TD-LTE230MHz宽带无线技术能符合智能电网中对相关配电数据的实时采集，并完成配网的全自动化，因此TD-LTE230MHz在监控用电、电动机车运行方面拥有极为广阔的使用前景。ZIgbee是建立在IEEE802.15.4协议之上的，是低能耗、近距离中所采用的一种无线通讯技术，因为ZIgbee属于开放频段，所以此种通信技术为了最大程度降低干扰，在各个频段之中都是用直接序列扩频技术。针对Zigbee，其特点有；在运行过程中，其成本极低，一套完整的zigbee设备的售价一般不会超过一千元人民币；拥有较高的网络容量；在进行工作的过程当中，产生的延迟较低。一般来说，在进行设备搜索的过程当中，延迟的典型值仅为30ms左右，在休眠状态下仅为15ms左右，在有活动设备接入时，仅为15ms左右。波载通信技术采用电力线进行信息的传统，其带宽MHZz范围在2-30，信息的传送速度为1Mbits/s,信息传送距离为十几千米以内。而在安全性方面，波载通信是使用专网通讯加密的计算方式进行对信息的加密。TD-LTE230MHz可以使用大气进行信息的传送，在进行传送的过程当中，其带宽MHZz的范围在1-20，传输速度可以达到1-2Mbit/s，传送距离一般大于3km小于10km。TD-LTE230MHz信息传送的过程中，采用3DE或者AES的方式进行加密。ZigBee同样可以依靠大气进行信息的传输，在传输的过程当中，带宽MHZ为2-5，但在传输速度方面就显得较为滞后了，仅为250Kbit/s，传送距离仅在2km之内，在安全性方面，ZigBee没有特殊的安全防护手段，其安全性较差。

（二）通信组网计划

电力线波载技术和无线技术不但可以单独形成电网，同时还可以相互混合组成网络，电力线波载能够承受的宽带带宽为2M-20M，还能够作为多个终端专点信息上传的通道，并且依靠电力线波载较长数据的传送能力，可以把无线集中器所采集的信息，通过电力线载波进行上传。电力线载波主载波能够直接和电网通讯的主站点进行连接，同时还可以依靠其他的通讯技术将信息传递至通信主站之中。例如，电力线载波主载波及上行链接连接至光纤网络或者无线网络之中。低压电力波载通讯的方法不能够完成变压器之间的通讯，还可以使用相同变压器进行数据的交换，从而要完成电器设备的远距离监控的能力，就需要在数据收集器与上位机管理系统之间甄选其他的通讯办法。因为ZigBee在进行传输的过程中，受到了较大的信息传送距离的限制，而联想到WIFI技术无线电波的涵盖范围较大，最大半径能达到大约900英尺，即大约300米。除此之外，蓝牙的覆盖范围大约是50英尺，大约为15米。所以在传送距离层面上Zigbee技术或者蓝牙技术都比WIFI较差，并且WIFI拥有传播速度快的优点，其最大传播速度能达到37.5Mbit/s，极大程度上高于TD-LTE230MHz和Zig。所以在此处笔者建议使用构建结构简单，同时拥有更广波及范围和最快传播速度的WIFI无线网络开展数据的。

四、结束语

电力线载波和无线通信系统在信息传送能力、信息传送稳定性等方面与光纤通讯之间存在有较大的差异。作为光纤通讯方式的一种有效补充，电力线载波与无线通信方式有其存在的价值与重要作用。在城市之中，针对部分地区光纤不容易铺设的特点；在城乡结合地区，相关站点安排比较分散的特点，由此造成在这些地区当中，一般会使用非光纤通信的方式。在一些对速度和实时性要求都不高的地区，电力线载波和无线通信系统就能够彰显出其特有优势。

作者：富斯源 单位：渤海大学

电力无线通信技术研究:电力无线通信技术创新初探

（1）探索电网发展的新途径

深入学习科学发展观，确保电力发展满足社会的正常需求，并适应我国能源分布的基本国情，使我国电力事业得到平衡、稳步发展。加强电力无线通信技术的研究和创新，探索电力发展新途径，将更多的无线通信技术应用到电网建中去，不断研究创新，使其适应当前电网运行和未来的发展需要。

（2）开创电网发展新局面

将电网建设的安全责任落实到位，不断改革完善安全工作体系，致力于解决电网安全问题。在加速电网建设的同时，加强创新安全管理理念，不断规范管理制度，严格监督管理，推进应急体系建设，真正做到安全供电。在一些事故频发区域，加强安全防护措施，保持电网安全稳定的运行，确保电网安全稳定。

（3）创新管理技术

遵循电网运行的一般规律，不断创新管理技术，借鉴国内外先进的管理技术和管理理念，建立有效的工作机制，以发展为主线，全面提高整体调度能力，完善管理，从而使电网建设趋于科学化、规范化、合理化。此外，还要加强核心调度能力，保持技术规范与技术支持系统的统一、协调发展，实现电网建设的一体化。

（4）积极推进技术的创新

加大科研投入，致力于技术创新研发，提高数字化、信息化水平，开发安全可靠的电力无线通信网络。全景分布式的一体化调度支持系统是未来电力无线通信技术的发展方向，采用多防线、多层次的安全防御系统，实现电网的最优化，全面促进我国电力通信事业的发展。

（5）积极推进调度建设

首先，准确把握调度中心功能定位，正确认识国家电力通信事业，加强部署，统一决策，全面提高思想认识。第二，加强思想作风建设，将国家电网安全问题作为工作重点，改善服务质量，结合实际调度情况，加强整顿工作，充分发挥党的政治优势和模范作用。

（6）结束语

无线通信技术以其独特的优势将成为电力系统构建综合通信网的重要组成部分，因此，今后要对无线网络有一个理性的态度和科学的把握，加强无线通信网络在电力系统中的应用，加强技术创新，实现资源的有效配置和利用，促进电力事业的发展。

作者：姚皓 单位：国网青海省电力公司信息通信公司

电力无线通信技术研究:电力无线通信技术运用论文

［论文关键词］无线通信；电网通信；技术分析

［论文摘要］随着现代科学技术的飞速发展，构建完善坚强可靠的电力通信网，显得越来越重要。文章结合电力通信的特点和需求及无线新技术的特性，分析无线通信技术在电网通信中的应用前景。

一、概述

电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统、调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。我国的电力通信网经过几十年风风雨雨的建设，已经初具规模，通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段构建而成为立体交叉通信网。随着无线通信技术的发展，无线通信系统的特性发生巨大的变化。鉴于采用无线通信网不依赖于电网网架，且抗自然灾害能力较强，同时具有带宽大、传输距离远、非视距传输等优点，非常适合弥补目前通信方式的单一化、覆盖面不全的缺陷。本文简单介绍一下无线通信传输体制的应用特点和优缺点，并分析其在电力系统的应用前景。

二、无线技术介绍

（一）无线通信技术的概念

目前，无线通信及其应用已成为当今信息科学技术最活跃的研究领域之一。其一般由无线基站、无线终端及应用管理服务器等组成。

（二）无线通信技术的发展现状

无线通信技术按照传输距离大致可以分为以下四种技术，即基于IEEE802.15的无线个域网（WPAN）、基于IEEE802.11的无线局域网（WLAN）、基于IEEE802.16的无线城域网（WMAN）及基于IEEE802.20的无线广域网（WWAN）。

总的来说，长距离无线接入技术的代表为：GSM、GPRS、3G；短距离无线接入技术的代表则包括：WLAN、UWB等。按照移动性又可以分为移动接入和固定接入。其中固定无线接入技术主要有：3.5GHz无线接入（MMDS）、本地多点分配业务（LMDS）、802.16d；移动无线接入技术主要包括：基于802.15的WPAN、基于802.11的WLAN、基于802.16e的WiMAX、基于802.20的WWAN。按照带宽则又可分为窄带无线接入和宽带无线接入。其中宽带无线接入技术的代表有3G、LMDS、WiMAX；窄带无线接入技术的代表有第一代和第二代蜂窝移动通信系统。

1.主流无线通信技术

从技术发展的趋势可以看出，以OFDM+MIMO为核心的无线通信技术将成为未来无线通信发展的主流方向。而目前基于该技术的无线通信技术主要有：B3G、WiMAX、WiFi、WMN等4种技术。

2.其他无线通信技术

除了上述主流的无线通信技术外，目前已存在的无线通信技术还包括：IrDA、Bluetooth、RFID、UWB、集群通信等短距离通信技术及LMDS、MMDS、点对点微波、卫星通信等长距离通信技术。

（1）IrDA：InfraredDataAssociation，是点对点的数据传输协议，通信距离一般在0～1m之间，传输速率最快可达16Mbps，通信介质为波长900纳米左右的近红外线。

（2）Bluetooth：Bluetooth工作在全球开放的2.4GHzISM频段，使用跳频频谱扩展技术，通信介质为2.402GHz到2.480GHz的电磁波。

（3）RFID：RadioFrequencyIdentification，即射频识别，俗称电子标签。它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID由标签、解读器和天线三个基本要素组成。

（4）UWB：UltraWideband，即超宽带技术。UWB通信又被称为是无载波的基带通信，几乎是全数字通信系统，所需要的射频和微波器件很少，因此可以减小系统的复杂性，降低成本。

三、无线技术优劣分析

（一）WLAN技术分析

Wi-Fi的技术和产品已经相当成熟，而且大批量生产。该技术适用于无线局域网，作为有线网络的延伸，对于特殊地点宽带应用，尽管Wi-Fi技术应用非常广泛，但是它依然在安全性上存在一定的安全隐患，Wi-Fi采用的是射频（RF）技术，通过空气发送和接收数据。由于无线网络使用无线电波传输数据信号，所以非常容易受到来自外界的攻击，黑客可以比较轻易地在电波的覆盖范围内盗取数据甚至进入未受保护的公司内部局域网。

（二）WiMax技术分析

WiMax是一个先进的技术，推出相对较晚，存在频率复用性小、利用率低的问题，但由于最近才完成标准化，该技术的大规模推广还需要实践考验。从应用前景看，该技术可以在较大范围内满足上网要求，覆盖可以包括室外和室内，可以进行大面积的信号覆盖，甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离，一直被业界看好，是未来移动技术的发展方向，并提供优良的最后一公里网络接入服务。

（三）WMN技术分析

WMN是正在研究中的技术，在研究中不断地在不同方面结合各种技术的特点进行融合，而且暂时没有一个成熟的产品系列来支持该技术的大规模应用。从应用前景看，WMN这一新兴网络不仅在无线宽带接入中有着广阔的应用空间，在其他方面如结合数据、图像采集模块可以对目标对象进行监控或数据采集，并广泛应用到环境检测、工业、交通等领域。随着其他技术的不断更新完善，WMN更好地与之相融合、互补，从而能够扬长避短，发挥出各自的优势。

（四）3G技术分析

3G于1996年提出标准，2000年完成包括上层协议在内的完整标准的制订工作。3G网络部署已具备相当的实践经验，有一成套建网的理论，包括对网络的链路预算、传播模型预算以及计算机仿真等。从商用前景看，目前，3G在部分地区已得到大规模的商业应用，比如欧洲很多国家、日本、韩国等都已经建设了3G的网络。3G技术已经进入可以实用的阶段，还有很多国家和地区正在建设或将要建设3G网络。

（五）LMDS技术分析

本地多点分布业务系统LMDS是一种提供点对多点通信的固定宽带无线接入技术，其工作频率在20GHZ以上，利用毫米波传输，可在一定的范围内提供数字双工语音、数据、因特网和视频业务，是一种非常好的宽带固定无线接入解决方案。在最优情况下，距离可达8公里；但是由于受降雨的原因，距离通常限于1.5公里。

其主要工作原理是通过扇区或基站设备将ATM骨干网基带信息调制为射频信号发射出去，在其覆盖区域内的许多用户端设备接收并将射频信号还原为ATM基带信号，在无需为每个用户专门铺设光纤或铜缆情况下，实现数据双向对称高带宽无线传输。

（六）MMDS技术分析

MMDS的主要缺点是有阻塞问题且信号质量易受天气变化的影响，可用频带亦不够宽，最多不超过200MHz。其次，MMDS对传输路径要求非常严格。由于MMDS采用的调制技术主要是相移键控PSK（包括BPSK、DQPSK、QPSK等）和正交幅度调制QAM调制技术，无法做到非视距传输，在目前复杂的城市环境下难以推广应用。另外，MMDS没有统一的国际标准，各厂家的设备存在兼容性问题。

（七）集群通信技术分析

数字集群系统具有很多优点，它的频谱利用率有很大提高，可进一步提高集群系统的用户容量；它提高了信号抗信道衰落的能力，使无线传输质量变好；由于使用了发展成熟的数字加密理论和实用技术，所以对数字系统来说，保密性也有很大改善。

数字集群移动通信系统可提供多业务服务，也就是说除数字语音信号外，还可以传输用户数字、图像信息等。由于网内传输的是统一的数字信号，因此极大地提高了集群网的服务功能。

（八）点对点微波通信技术分析

微波传输的优势主要体现在以下几个方面：第一，可以降低运营商的运营成本。与租用线路相比，微波系统的投资只要一年左右即可收回。第二，微波传输系统部署简洁快速。与传统的传输手段相比，其快速部署的优势可以更快地满足新业务发展的需要。第三，目前的微波产品对未来的发展是有保障的，对于运营商的新业务和新需求都可以给予很好的支撑。未来，微波传输系统将升级到全IP的平台之上，可以全面支持运营商未来的发展。

（九）卫星通信技术分析

利用卫星在有些人口不很密集的地区来配合陆地通信。在这些地区散布着范围较广但不密集的用户，可以利用卫星作为用户连至固定有线网的接入设施。在陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境下，利用卫星建成宽带卫星接入系统是比较好而切合实际的方案，经济又可靠。

但是卫星通信毕竟是采用卫星作为通信平台，其地面站的建设、通信信道租用费用都需要花费大量资金，而且通信资源为卫星通信公司所有，受其带宽的限制，使得大量数据的传输需要付出非常大的代价。因此，作为日常生产、生活使用是极为不经济的；而将卫星通信作为应急通信、作战通信、海外通信等则比较适合。

四、无线技术综合比较

目前无线通信领域各种技术的互补性日趋鲜明。这主要表现在不同的接入技术具有不同的覆盖范围、不同的适用区域、不同的技术特点、不同的接入速率。3G可解决广域无缝覆盖和强漫游的移动性需求，WLAN可解决中距离的较高速数据接入，而UWB可实现近距离的超高速无线接入。

首先，从标准化程度上看，本报告所涉及的技术中，仅仅WMN技术没有成熟的标准体系，LMDS、MMDS、集群通信均有多种标准，只是没有统一的国际标准，其余的技术均已经完成标准化工作，并且都进行了试验网建设和商业网建设。

从频率上看，Wi-Fi技术、WMN均使用的是开放频段，WiMax技术、3G技术等其他技术使用的是授权频段。

从覆盖范围上看，Wi-Fi技术、WMN技术属于局域网无线接入技术，仅覆盖35m～100m；WiMax技术、3G技术、LMDS技术、MMDS技术、集群通信属于城域网接入技术，覆盖范围在1km～54km不等，而卫星通信、点对点微波则属于广域网技术，通常用于通信主干组网建设。

从传输速率上看，点对点微波和卫星通信属于干线传输技术，不同的情况速率变化较大，而其余的技术均为接入技术，仅仅是3G技术接入速率最小，仅为384k，而其余技术均为几十M甚至上百M的速率。

从调制技术上看，其中WiFi技术、WiMax技术、WMN、3G技术均采用最新的调制技术OFDM，其余的技术均未采用OFDM调制技术。公务员之家

从天线技术上看，仅仅3G和WiMax技术采用了MIMO技术，而其他技术均未采用MIMO技术；从传输环境上看，仅仅WiMax技术和3G技术支持非视距传输，其余技术均要求视距传输环境；从网络安全和QoS机制上看，WiMax技术和3G技术在这方面做得比较优秀、完善，其余的均存在较大的问题。

五、无线技术的应用及展望

目前，在电网电力系统通信中仍然以具有高传输率、高带宽、高可靠性等特性的光纤通信为主，但随着电网对灾难应急、配网自动化、办公智能化等需求的提出，无线通信将以其迅速部署、不受地面限制等特点寻求到在电力系统通信中的应用。因此，无线通信可以成为电力系统通信的一个重要补充手段，为电力系统构建综合通信网提供非常重要的一个部分。

电力无线通信技术研究:面向无线通信的电力通信技术

【摘要】：无线通信具有覆盖率高、灵活、速率高、无需铺线成本低等优点，在电力信息通信中有着重要的作用。为了满足电力行业发展要求，本文深入探讨了电力通信中无线移动专网的应用，希望能为我国电网建设拓宽思路，提供理论参考。

【关键词】：面向无线；通信；电力通信技术

1、电力通信专网对无线通信网络的需求

第一，在发生灾难应急状态下：采用基于无线通信技术的电力通信专网可作为电网运行在灾难发生后条件下的通信网络最佳选择方案。即当发生突发性灾害事故或光缆线路故障难以及时抢修的情况下，可以无线通信技术组网方案作为电力通信专网的应急通信方式；

第二，远距离接入延伸：对于城域网远距离营业以及海岛变电站所接入节点而言，由于距离较远，直接敷设光纤线路的费用高昂，缺乏推广价值。在这一条件下，为了满足电力通信专网远距离接入延伸的实际需求，可以尝试引入无线通信网络技术覆盖电力通信专网，解决因敷设光纤线路所产生的费用昂贵问题，同时也能够有效解决供电所、变电站等电力通信关键节点的通信信号覆盖问题；

第三，用户抄表：在电力通信专网中构建无线通信技术网络体系能够实现对电力终端用户使用电量进行实时性、连续性监控的目的。并且，随着无线通信技术的进一步发展延伸，还能够实现对终端用电用户用电量的有效控制；

第四，配网自动化建O：现阶段技术条件支持下我国配网自动化建设相关技术及其应用还相对比较薄弱。通过对无线通信技术及其组网系统的应用，能够快速覆盖所有节点，在面向电力通信专网终端用户提供服务的同时实现节约线缆敷设投资的目的。

2、电力通信专网中无线通信技术组网技术

2.1 WLAN无线通信

WLAN是利用的无线通信技术在一定范围内所构建网络，是无线通信技术与计算机网络相结合的产物。WLAN无线通信网络以无线多址信道作为传输媒介，提供传统有线局域网LAN所具备的相关功能，能够实现用户随时、随地、随意的宽带网络接入。目前，WLAN技术共配置有三个IEEE标准，正常情况下其信号覆盖范围可以达到90.0m左右，基于802.11b标准协议的带宽可以达到11.0Mbit/s左右，而基于802.11a以及802.11g标准协议的带宽更是可以达到54.0Mbit/s左右。组网过程中的主要构成元素包括接入控制点、接入点、无线网卡、以及网络管理终端这四个部分。

2.2 WiMax无线通信

现阶段，WiMax无线通信技术系统可使用的标准包括802.16d标准以及802.16e标准两大类型，正常应用中WiMax无线通信信号的传输距离最远可以达到50.0km。作为一项新兴的无线通信技术，WiMax能够面向互联网提供高速连接通道，可使用在半静止以及完全静止状态下的网络访问，传输速率在10.0M-70.0M左右，完全可以满足宽带上网的需求。

2.3基于WiMax无线通信系统的典型组网方案

结合图1可见，组网过程中的主要构成元素包括WiMax无线通信终端、WiMax无线通信接入网、以及WiMax无线通信核心网这三个部分。根据所遵循标准以及使用场景的不同，WiMax无线通信终端包括固定式终端、便携式终端、以及移动式终端这三种类型，需要根据实际情况灵活选用。而WiMax无线通信接入网则是指基站，具备支持无线资源管理的应用功能，还可通过配置包含认证以及业务授权服务器终端的方式实现WiMax无线通信接入网与其他网络的交互式联通；WiMax无线通信核心网则主要面向其他网络连接提供工作接口，可用于解决用户认证、漫游等应用问题。

3、电力通信专网异构多网共存网络识别技术分析

电力通信专网需要支撑的用户量大且覆盖面广，业务高并发，运行环境复杂程度高。既往实践中表明：单一的无线通信技术及其运用体制难以满足电力通信专网的全部运行需求，包括本文前述的WLAN、WiMax、以及WNN等无线通信技术共同运行于电力通信专网中，电力通信专网存在异构多网混合共存的特点，覆盖不同区域，应用性能相互补充。在电力通信专网基于不同体制的异构多网共存时，为电力智能终端提供了丰富的网络接入选择机会。在这一背景下，必须首先针对电力通信专网网络进行发现与识别，以实现共存区域运行网络的检测、识别、分类，方便智能终端接入网络选择策略的制定。

以电力通信专网中TD-LTE无线通信专网、智能电网邻域网、WiMax无线通信专网、以及230MHz电力无线专网异构多网共存运行为研究背景，为实现对异构多种无线通信网络的识别，以下提出一种基于改进窗口滑动能量检测以及多周期特性加权循环平稳特征检测算法，以实现对网络的发现与识别。各网络基本特征如下表所示（见表1）。

结语

以往电力通信专网建设中大量使用光纤线路进行组网。在这种建设模式下，一旦发生自然灾害，势必会对对电力通信专网中光缆线路的正常运行产生严重不良影响，光缆线路极易发生大面积中断故障，影响电力通信专网的不间断运行。更为关键的是，当前技术条件下针对光缆线路的抢修必须满足适当的条件，耗时较长，因此势必会严重威胁到电力通信专网的安全稳定运行。针对这一问题，为确保电力通信的安全与稳定，就必须考虑在紧急情况下的的电力系统应急通信网络，引入无线通信技术以弥补传统光纤线路传输存在的局限性，构建基于无线通信的电力通信专网组网方案。本文即围绕电力通信专网中无线通信技术的具体应用问题展开分析，并研究了在多种无线通信网络技术异构并存情况下的网络识别技术方法，望能够促进电力通信专网整体运行性能的进一步提升与优化。

电力无线通信技术研究:无线通信技术在电力通信中的应用

【关键词】无限通信技术 电力通信 应用

我国电力通信行业历经多年的发展，规模不断扩大，而且在近几年也通过微波、载波、卫星等多种现代化的通信手段建成了一套立体交叉式的通讯网络。现阶段，无限通信系统的特性也随着无线通信技术的发展发生了较大的变化。对于无线通信技术而言，凭借其不依赖电网网架、带宽大、非视距传输和传输距离远等优点，在其应用过程中有效地弥补了当前通信方式单一化以及覆盖不全面的欠缺。所以，在当前电力通信中，无线通信技术也逐u的应用开来。

1 无线通信技术简介

所谓无线通信技术，就是一种通过电磁波信号来进行交换信息的现代通信方式，其主要有微波通信和卫星通信两种类型。一般而言，微波的传输距离比较短，只有几千米，但是其却能携带大量的通信信息，所以也得到了一种广泛的应用，但在利用微波这一形式进行数据传输过程中，还需要借助微波中继站来完成。而卫星通信就是将卫星作为了地球站或其他移动物体之间的中继站，促使不同的站点之间能够借助卫星并通过微波来实现信息的相互交换。

2 无线通信技术在电力通信中的应用

2.1 WLAN技术的应用

WLAN技术历经多年的发展，至今已相当成熟，而且也得到了大批量的生产。目前，WLAN技术主要应用于一些无线局域网中，并作为了有线网络的延伸部分；对于一些特殊地点的宽带应用，虽然WLAN技术取得了非常广泛的应用，但其中同时也存在着诸多的安全隐患。首先，WLAN所依靠的事一种射频技术（RF），其数据的发送和接收都是通过空气这一媒介来完成；又由于在数据信号的传输过程中无线电波的使用，也使得系统面临着很容易遭受一些来外界攻击的风险，一些不法的电脑黑客也能够很轻易的盗取无线电波覆盖范围之内的数据信息，甚至直接进入那些未保护的企业局域网中，给企业带来巨大损失。

2.2 WMN技术的应用

WMN技术目前还处于前期研究阶段，在其研究过程中专家们尝试了从多个方面并结合多项技术进行了全新的融合，但遗憾的是，目前还没有一个成熟的产品系列来支持WMN技术的大规模应用。但从应用前景来看，对于WMN这一新型技术而言，在无线宽带中不仅拥有着一广阔的应用空间，而且在一些其他的领域如数据结合、图像采集等还能够完成对目标进行科学的监控和数据采集工作。随着科学技术的不断发展以及其他系列技术的不断成熟，在后期也必定会实现与WMN技术的有效融合与互补，从而达成一种扬长避短、优势全面发挥的应用结果。

2.3 LMDS技术的应用

LMDS指的是一种本地多点分布业务系统，它属于一种能够提供一对多的固定宽带无线接入技术；一般情况该技术的工作频率均在20Ghz以上，其数据传输的实现也是依据毫米波来实现，能够在一定的范围区间内完成数字双语音、因特网、数据、视频等服务的供给，是一种应用效果非常好的宽带固定无线接入解决方案。在该技术的应用过程中，当外界条件最优时，其传输距离可达到甚至超过8公里，但平时由于受到特殊天气条件（如雨、雪等）的制约，其传输距离一般也就在1.5公里左右。该技术的主要工作机理为：借助相应的基站设备和扇区设备，成功的将ATM信息转化为射频信号，并将其发射出去，而后在其覆盖区域内的所有用户设备完成该信号的接收，并将其还原为ATM基带信号供用户使用。由此一来，彻底避免了为实现数据双向对称无线传输而向每一位用户专门进行线缆敷设的工作。

2.4 集群通讯技术的应用

相比上述的几项无线通信技术，集群通信技术更具优势。首先，其频谱利用率与用户容量均得到了大幅度的提升；同时，该技术的应用使得信号抗道衰落能力也得到了有效地高，改善无线传输质量。因为该技术应用过程中采取了当前已发展成熟的数字加密理论和实用技术，所以也使得数字系统的保密性得到了显著的改善。另外，集群通信系统还能够提供一种多元化业务服务，不仅可以传输一些特定的数字语音信号，而且还可以输出一些图像等信息。基于网内传输的数字信号具有高度统一的特性，而已也使得集群网的服务功能得到了极大地提升。

2.5 卫星通信技术的应用

对于一些人口稀疏的地区，人口分布范围比较广泛，就可以应用卫星通信技术，将卫星作为实现用户与固定有线网相连接的设施，从而给陆地通信提供相应的配合。在这种陆地通信网已经构成宽带多媒体通信网的环境中，利用卫星实现系统接入是一种比较切合实际的方案，而且经济可靠。但是需要指出的是，这一技术毕竟是以卫星作为了通信平台，地面基地建设和通信通道租用都会涉及到高额的资金花费，同时又由于通信资源归卫星通信公司所拥有，宽带也会受到相应的限制，由此导致信息的传输特别是那种大量的数据传输也总是需要付出较大的代价。所以，如果只是针对日常生产和生活使用，卫星通信技术是不经济的。卫星通信技术更适合应用在海外通信、应急通信和作战通信等领域。

3 小结

目前，我国电力通信领域所应用的通信技术主要还是以具备高传输率、高可靠性和高带宽等优势的光纤通信为主；但随着社会的不断发展以及包括办公智能化、配网自动化等在内的诸多需求的相继提出，对于无线通信技术也提出了更高的要求，更加注重其能够以不受地面限制、能够迅速部署等特点，以便实现在电力通信系统中的更好应用。所以在电网通信技术中，无线通信技术就可以作为一重要的补充手段，为电力系统综合通信网的建设提供了重要的支撑作用。

作者单位

国网冀北电力有限公司张家口供电公司 河北省张家口市 075000