電力載波通信抄表集中器硬件設計外文翻譯

1、<p>　　畢 業(yè) 設 計（論 文）</p><p>　　外 文 文 獻 譯 文 及 原 文</p><p>　　學 生： </p><p>　　學 號： </p><p>　　院 （系）：電氣與信息工程學院</p><p>　　

2、專 業(yè)：電氣工程及其自動化</p><p>　　指導教師： </p><p>　　2009 年 6月20日</p><p>　　數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡自動抄表系統(tǒng)的可靠性和可用性</p><p>　　摘要：本文的結(jié)果顯示的是數(shù)據(jù)傳輸測量在自動抄表中（ AMR ）的制度環(huán)境。目的是研究現(xiàn)有的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡，并探索在數(shù)

3、據(jù)傳輸中重要的質(zhì)量因素。另一部分的研究側(cè)重于不同的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的AMR系統(tǒng)的易用性和可靠性。測量利潤的數(shù)據(jù)通信調(diào)查結(jié)果表明，新技術(shù)參與抄表測量數(shù)據(jù)通信符合要求。此外，測量數(shù)據(jù)信息提供了一個重要的方式來測試消費機和集中器之間的通信方式，也使人們有可能適應不同類型的通信方法。 關鍵詞：數(shù)據(jù)傳輸，可靠性，可用性，計量，自動抄表</p><p><b>　　1簡介</b></p>&

4、lt;p>　　AMR系統(tǒng)提供了串口和個人數(shù)據(jù)[ 1 ]。除了自動抄表，AMR系統(tǒng)啟用負載平衡和分配、迅速查明故障的權(quán)力，以及遠程服務激活或失活[ 2 ] 。使用AMR系統(tǒng)能源公司可以遠程讀取水、電、天然氣和熱量表。消費數(shù)據(jù)存儲在主機電腦。例如，在結(jié)算業(yè)務中。寬帶網(wǎng)絡提供了新的機會，以提高附加值的抄表和公司可以改善他們的實時結(jié)算業(yè)務，并實現(xiàn)成本效益的解決方案，在這一市場領域。 AMR遠遠超過取代消費機，并提供更準確的客戶帳

5、單。這是一個關鍵的信息源，有效地利用效率可以推動公司在輸配電（噸＆ D ）的業(yè)務，資產(chǎn)管理，客戶服務和能源效率[ 3 ] 。然而，極少數(shù)的能源公司設計的AMR系統(tǒng)基礎設施研究有關的任何數(shù)據(jù)傳輸或其具體細節(jié)。這是接近測量方面研究的一個重要因素，尤其是當公司開發(fā)新的網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)時。 AMR系統(tǒng)的投資已證明是一個非常經(jīng)濟的決定。系統(tǒng)計算時，投資償還期為八年。當添加費用消費機更換這些計算，盈利跌幅本質(zhì)和償還期增加約十年[ 4 ] 。<

6、;/p><p>　　如前所述，該公司不僅使收購有利可圖，它有幾個其他的好處：增加客戶服務滿意度，更切合實際的現(xiàn)金流和減少含糊不清的結(jié)算業(yè)務。風險中包括投資計算。這些主要組成部分盈利最顯著的屬性是總投資太高和利率改變[ 3 ] [ 4 ] 。</p><p>　　圖1介紹AMR系統(tǒng)架構(gòu)在試點項目中的應用。消費機和集中器之間通信的第二步很可能是采用電力線通信（ PLC ）、射頻（ RF ）、 TC

7、P / IP協(xié)議或M - BUS總線通信（見圖1 ） 。這些是最適合本研究的通信方式。在建設環(huán)境中對功能和適宜的數(shù)據(jù)傳輸進行了研究。對輸電線路變化的數(shù)據(jù)傳輸和服務質(zhì)量（ QOS ）特性也進行了檢查。</p><p>　　圖1 AMR系統(tǒng)架構(gòu)    如圖1所示，在住宅區(qū)有兩個現(xiàn)有的通訊線路，包括無線局域網(wǎng)和雙絞線線。雙絞線電纜線當前執(zhí)行區(qū)熱控制和自動報警的任務。所有的消費機

8、位于公寓內(nèi)，集中器位于公寓大樓的電力控制室。無線局域網(wǎng)將兩個供熱廠和建設的基站（基站）設備聯(lián)系在一起。 AMR系統(tǒng)今后的目標是確定網(wǎng)絡架構(gòu)，它可以實施每一個公司的網(wǎng)絡基礎設施且符合公司和其它客戶的要求?；镜腁MR系統(tǒng)自動抄表系統(tǒng)執(zhí)行任務的數(shù)據(jù)都保存在各種數(shù)據(jù)庫，通常在客戶信息系統(tǒng)（ CIS ）數(shù)據(jù)庫（見圖1的設計模型，通信步驟1 ） 。通常過去24小時抄表數(shù)據(jù)均儲存在集中器中?？筛鶕?jù)需要每天一次或每月一次閱讀數(shù)據(jù)。 本研究共

9、分四節(jié)：首先，我們提出一個AMR系統(tǒng)試點項目，計劃及其執(zhí)行情況，因為它通常用無線技術(shù)，這項研究的重點是AMR系統(tǒng)的WLAN （無線局域網(wǎng)絡）的溝通。其余本文安排如下。第2節(jié)中說明所采取的測量設置。測量結(jié)果和它們的討論在后</p><p>　　續(xù)第3節(jié)中。最后，在第4節(jié)給出了有關結(jié)論。</p><p><b>　　2測量設置 </b></p><p&

10、gt;　　測量方面的連接量實現(xiàn)了測量量的文件傳輸?shù)腇TP連接。在本研究中的參數(shù)為傳輸速度，平均延遲，抖動和轉(zhuǎn)播。轉(zhuǎn)播百分比需要額外的軟件計算。首先，我們必須找到使用以太網(wǎng)網(wǎng)絡分析儀的傳播軟件包的序列號。在此之后，該序列號被移交給轉(zhuǎn)播的電子表格程序和計算的數(shù)額比較發(fā)送和接收的數(shù)據(jù)包。轉(zhuǎn)播百分比描述了在這些測量數(shù)據(jù)通信的可靠性。 延遲和抖動的計算方法是使用ping程序和傳輸速度的使用電子表格程序。這些參數(shù)確定的主要方面的數(shù)據(jù)通信的可用性和Q

11、OS的要求。所有數(shù)據(jù)均采取了試點項目建設的環(huán)境包括四個測量情況如下： 情景1 無線通信無基站設備情景2 無線通信，包括PLC的以太網(wǎng)橋，基站設備，以及客戶天線 情景3 測量程序與WLAN的溝通，從濃縮的能源公司房地 情景4 雙絞線測量 案例1介紹了沒有任何無線通信網(wǎng)絡設備以外的測量設備測量程序。通信鏈路唯一的問題在測量這里。沒有其他通信基站之間發(fā)生同時測量。通信聯(lián)系中任何額外的通信量可能會造成干擾或噪音，<

12、;/p><p>　　可能導致誤導測量。無線局域網(wǎng)使用視線技術(shù)，兩基站之間的距離是345米。關于測量必須指出，指未作任何修改的基站和天線設置。這些經(jīng)常保持天線極化和方向。測試安排在假設1中，如圖2所示。</p><p><b>　　圖2 情景1</b></p><p>　　在第一種情況，我們構(gòu)建一個環(huán)境，以支持派遣某些數(shù)據(jù)包的鏈接。大小是50 MB

13、的數(shù)據(jù)包包括一個混合文件捆綁。我們使用WS_FTP軟件傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。實施傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包是首先向下行方向，然后在向上行方向。因此，作為一臺電腦操作的FTP客戶端和其他PC機作為該FTP服務器（見圖2 ）。其主要目的是執(zhí)行參考價值測量，如圖2所示。 情景2 ，一個PLC的以太網(wǎng)橋，基站設備，以及客戶天線被分配到不同的測量情況。PLC以太網(wǎng)橋取代以太網(wǎng)布線如圖2所示。 PLC的以太網(wǎng)橋通信測試見表1 ，因為干擾可能會造成以太網(wǎng)通信的&l

14、t;/p><p><b>　　問題。</b></p><p><b>　　圖3 情景2</b></p><p>　　為了避免過度的電力負荷上的PCMCIA卡，我們已經(jīng)使用了10分貝衰減器的天線連接。電力超載會產(chǎn)生失真的問題，這是不可避免的。發(fā)現(xiàn)在測量程序沒有失真。 一天中的時間通常會影響交通的數(shù)據(jù)傳輸率。這就是為什么測量采取三

15、種不同的時段。結(jié)果表明，一天中的時間并不明顯影響測量網(wǎng)絡。 情景3列出整個輸電線路組成的網(wǎng)絡能源公司電力控制室。傳輸線包括無線通訊，光纖和雙絞線傳輸線類型。</p><p><b>　　圖4 情景3</b></p><p><b>　　圖5 情景4</b></p><p>　　圖4顯示，所有消費計量信息存儲在數(shù)據(jù)庫。換言之

16、，真正的消費數(shù)據(jù)也進行測量。目前現(xiàn)有的輸電線路對應密切最后試驗系統(tǒng)的基礎設施。測試結(jié)果作為參考，以便分析程序，集中器進行所有測量任務。數(shù)據(jù)庫管理員收集所有消費表讀數(shù)的集中器。 </p><p>　　案例4包括雙絞線測量程序。數(shù)據(jù)傳輸線包括光纖和銅作為傳輸線，這種傳輸線的長度與情況3類似的。從住宅區(qū)到能源公司的整個網(wǎng)絡是幾公里長。在同一時間采取有正常的測量儀表中的數(shù)據(jù)傳輸線。這樣，整個網(wǎng)絡是可比的試點項目，系統(tǒng)

17、架構(gòu)的未來AMR系統(tǒng)環(huán)境。</p><p><b>　　3結(jié)果與討論 </b></p><p>　　結(jié)果顯然最符合更改或干擾時，用PLC 。電子設備可能造成電力網(wǎng)中的干擾。什么是不能夠確定，還不夠?qū)ΨQ和不足絕緣電線水管的一般原因的EMC （電磁遵約）和傳輸介質(zhì)的問題。電纜是專為50/60赫茲設計的，而不是為了高頻率的應用，因此它們具有高的PLC損失頻率范圍。 然而，這

18、些困難是能夠確定的測量結(jié)果。表1顯示不同的傳輸速率（ Mbps ）的不同情景。    正如表1 所示，設想2包括四個測量步驟。第一階段是基于圖3設置和設想值的可被用作參考文件進一步測量。第二階段是一個測試測量無PLC通信。第3階段的價值觀包括客戶為基礎的交通和它們連接的客戶端的WLAN網(wǎng)絡。我們也產(chǎn)生了來自PC的外部數(shù)據(jù)流量。同樣的測量程序，進行了3倍，并在不同時間的一天。潛伏期值如表2提供的平均潛伏期值在所有情

19、景。</p><p>　　表一 傳輸速度在四個不同的情景</p><p>　　表二 時延，抖動和損失情況1-4</p><p>　　無線局域網(wǎng)配置和設置是一個有趣的關注點。 Linux系統(tǒng)使用IP技術(shù)使得無線通信相當復雜。我們做出改變，以正常的IP配置來連接我們的測量設備和軟件。為此，我們確定固定IP地址的私人電腦。這些地址必須在不同的子網(wǎng)和靜態(tài)路由中，必須在Li

20、nux電腦（指路由器在這種情況下） 。 分析后的結(jié)果我們可以得出結(jié)論如下： ?無線局域網(wǎng)連接除了發(fā)送測量數(shù)據(jù)還可以接收其他數(shù)據(jù)，這意味著約44 ％的衰減能力價值。?阻尼使得相反的基站無法接收數(shù)據(jù)包。在實踐中，這不會影響數(shù)據(jù)閱讀，因為閱讀率和數(shù)據(jù)包的大小遠遠低于這些測量 。</p><p>　　?在轉(zhuǎn)讓高速下行方向比較結(jié)果的情況下外部客戶端的數(shù)據(jù)流量造成大約30 ％的降幅。數(shù)據(jù)流的變化是值得注意的，因為以前的測

21、量值，主要是非常均勻。?每個客戶在基站保留相同的能力，這并不取決于是否有任何其他客戶端連接到該站 。</p><p>　　?潛伏期非常統(tǒng)一，在雙絞線測量中總額為5900，在WLAN測量中數(shù)據(jù)總額為3900 。</p><p>　　?比較無線下行方向與有線的下行方向，我們看到，前者的傳輸速度約是后者的5-7倍。在上行方向，速度是無線下行方向的兩倍。分析這些結(jié)果清楚地表明，輸電線路并不限制A

22、MR系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸。</p><p>　　通信的可靠性是一個非常重要的因素考慮，尤其是在通信速率是緩慢的情況下。能源公司為這項研究提供了一個機會，探討是否可以遙控和自動監(jiān)測水、電、天然氣和區(qū)熱量表的抄收。為了滿足這一目的，該系統(tǒng)要求它是可用和可靠的。結(jié)果表明， AMR系統(tǒng)在技術(shù)上是可行的。   </p><p>　　數(shù)據(jù)傳輸速率并不被視為運作的AMR系統(tǒng)中一個關

23、鍵參數(shù)。系統(tǒng)開發(fā)的重點是提供傳輸設備，以及可以接受的可靠性?？磥?，低速傳輸?shù)囊粋€頻率能夠滿足系統(tǒng)的用戶，表的讀數(shù)只有發(fā)生每月一次。     項研究證實了大多數(shù)的結(jié)果。數(shù)據(jù)傳輸速率的差異似乎主要是在傳輸網(wǎng)絡的配置，尤其是在與無線通信相結(jié)合的通信線路。此外，網(wǎng)絡方面通常足夠大，這樣的能力很少限制了數(shù)據(jù)傳輸?shù)某怼ｏ@然，運輸媒介是未來研究的一個重要方面。</p><p>　　4 結(jié)論&

24、#160;  本文介紹四種情況，探討數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡的可用性和可靠性的AMR系統(tǒng)環(huán)境。這些測量證明，輸電線路是精心設計的，沒有任何數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃苑矫娴耐{。因為有充足的能力，控制和報警數(shù)據(jù)也可以轉(zhuǎn)移效應的傳輸。結(jié)果顯示良好的可用性測量在不同的網(wǎng)絡配置。此外，這使公司能夠提高他們的AMR系統(tǒng)，并實現(xiàn)更可靠的輸電線路基礎設施。 本研究調(diào)查的數(shù)據(jù)傳輸從公寓大樓的能源公司。更多的研究，以便確定具體細節(jié)的溝通選擇從消費

25、平方米的選礦廠。今后的研究工作也應審查抄表的可靠性和監(jiān)測。從這些分析結(jié)果可用于選擇最優(yōu)抄表，選擇人口稀少地區(qū)或人口密集地區(qū)的城鎮(zhèn)和城市。</p><p><b>　　參考文獻：</b></p><p>　　[1] Y. Liu, R.A. Fischer, N.N. Schulz, “Distribution System Outage and Restoration

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