電力載波通信抄表集中器硬件設(shè)計(jì)外文翻譯

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

2、專 業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化</p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p>　　2009 年 6月20日</p><p>　　數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)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(cè)量在自動(dòng)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(luò)，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(luò)的AMR系統(tǒng)的易用性和可靠性。測(cè)量利潤(rùn)的數(shù)據(jù)通信調(diào)查結(jié)果表明，新技術(shù)參與抄表測(cè)量數(shù)據(jù)通信符合要求。此外，測(cè)量數(shù)據(jù)信息提供了一個(gè)重要的方式來測(cè)試消費(fèi)機(jī)和集中器之間的通信方式，也使人們有可能適應(yīng)不同類型的通信方法。 關(guān)鍵詞：數(shù)據(jù)傳輸，可靠性，可用性，計(jì)量，自動(dòng)抄表</p><p><b>　　1簡(jiǎn)介</b></p>&

4、lt;p>　　AMR系統(tǒng)提供了串口和個(gè)人數(shù)據(jù)[ 1 ]。除了自動(dòng)抄表，AMR系統(tǒng)啟用負(fù)載平衡和分配、迅速查明故障的權(quán)力，以及遠(yuǎn)程服務(wù)激活或失活[ 2 ] 。使用AMR系統(tǒng)能源公司可以遠(yuǎn)程讀取水、電、天然氣和熱量表。消費(fèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在主機(jī)電腦。例如，在結(jié)算業(yè)務(wù)中。寬帶網(wǎng)絡(luò)提供了新的機(jī)會(huì)，以提高附加值的抄表和公司可以改善他們的實(shí)時(shí)結(jié)算業(yè)務(wù)，并實(shí)現(xiàn)成本效益的解決方案，在這一市場(chǎng)領(lǐng)域。 AMR遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過取代消費(fèi)機(jī)，并提供更準(zhǔn)確的客戶帳

5、單。這是一個(gè)關(guān)鍵的信息源，有效地利用效率可以推動(dòng)公司在輸配電（噸＆ D ）的業(yè)務(wù)，資產(chǎn)管理，客戶服務(wù)和能源效率[ 3 ] 。然而，極少數(shù)的能源公司設(shè)計(jì)的AMR系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施研究有關(guān)的任何數(shù)據(jù)傳輸或其具體細(xì)節(jié)。這是接近測(cè)量方面研究的一個(gè)重要因素，尤其是當(dāng)公司開發(fā)新的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)。 AMR系統(tǒng)的投資已證明是一個(gè)非常經(jīng)濟(jì)的決定。系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，投資償還期為八年。當(dāng)添加費(fèi)用消費(fèi)機(jī)更換這些計(jì)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(gè)其他的好處：增加客戶服務(wù)滿意度，更切合實(shí)際的現(xiàn)金流和減少含糊不清的結(jié)算業(yè)務(wù)。風(fēng)險(xiǎn)中包括投資計(jì)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(diǎn)項(xiàng)目中的應(yīng)用。消費(fèi)機(jī)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(shè)環(huán)境中對(duì)功能和適宜的數(shù)據(jù)傳輸進(jìn)行了研究。對(duì)輸電線路變化的數(shù)據(jù)傳輸和服務(wù)質(zhì)量（ QOS ）特性也進(jìn)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(gè)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(dāng)前執(zhí)行區(qū)熱控制和自動(dòng)報(bào)警的任務(wù)。所有的消費(fèi)機(jī)

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(gè)供熱廠和建設(shè)的基站（基站）設(shè)備聯(lián)系在一起。 AMR系統(tǒng)今后的目標(biāo)是確定網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，它可以實(shí)施每一個(gè)公司的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施且符合公司和其它客戶的要求?；镜腁MR系統(tǒng)自動(dòng)抄表系統(tǒng)執(zhí)行任務(wù)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(shè)計(jì)模型，通信步驟1 ） 。通常過去24小時(shí)抄表數(shù)據(jù)均儲(chǔ)存在集中器中。可根據(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(gè)AMR系統(tǒng)試點(diǎn)項(xiàng)目，計(jì)劃及其執(zhí)行情況，因?yàn)樗ǔＳ脽o線技術(shù)，這項(xiàng)研究的重點(diǎn)是AMR系統(tǒng)的WLAN （無線局域網(wǎng)絡(luò)）的溝通。其余本文安排如下。第2節(jié)中說明所采取的測(cè)量設(shè)置。測(cè)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(guān)結(jié)論。</p><p><b>　　2測(cè)量設(shè)置 </b></p><p&

10、gt;　　測(cè)量方面的連接量實(shí)現(xiàn)了測(cè)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(dòng)和轉(zhuǎn)播。轉(zhuǎn)播百分比需要額外的軟件計(jì)算。首先，我們必須找到使用以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)分析儀的傳播軟件包的序列號(hào)。在此之后，該序列號(hào)被移交給轉(zhuǎn)播的電子表格程序和計(jì)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(cè)量數(shù)據(jù)通信的可靠性。 延遲和抖動(dòng)的計(jì)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(diǎn)項(xiàng)目建設(shè)的環(huán)境包括四個(gè)測(cè)量情況如下： 情景1 無線通信無基站設(shè)備情景2 無線通信，包括PLC的以太網(wǎng)橋，基站設(shè)備，以及客戶天線 情景3 測(cè)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(cè)量 案例1介紹了沒有任何無線通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以外的測(cè)量設(shè)備測(cè)量程序。通信鏈路唯一的問題在測(cè)量這里。沒有其他通信基站之間發(fā)生同時(shí)測(cè)量。通信聯(lián)系中任何額外的通信量可能會(huì)造成干擾或噪音，<

12、;/p><p>　　可能導(dǎo)致誤導(dǎo)測(cè)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(guān)于測(cè)量必須指出，指未作任何修改的基站和天線設(shè)置。這些經(jīng)常保持天線極化和方向。測(cè)試安排在假設(shè)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(gè)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(gè)混合文件捆綁。我們使用WS_FTP軟件傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包。實(shí)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(tái)電腦操作的FTP客戶端和其他PC機(jī)作為該FTP服務(wù)器（見圖2 ）。其主要目的是執(zhí)行參考價(jià)值測(cè)量，如圖2所示。 情景2 ，一個(gè)PLC的以太網(wǎng)橋，基站設(shè)備，以及客戶天線被分配到不同的測(cè)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(cè)試見表1 ，因?yàn)楦蓴_可能會(huì)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(fù)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(huì)產(chǎn)生失真的問題，這是不可避免的。發(fā)現(xiàn)在測(cè)量程序沒有失真。 一天中的時(shí)間通常會(huì)影響交通的數(shù)據(jù)傳輸率。這就是為什么測(cè)量采取三

15、種不同的時(shí)段。結(jié)果表明，一天中的時(shí)間并不明顯影響測(cè)量網(wǎng)絡(luò)。 情景3列出整個(gè)輸電線路組成的網(wǎng)絡(luò)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(fèi)計(jì)量信息存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫。換言之

16、，真正的消費(fèi)數(shù)據(jù)也進(jìn)行測(cè)量。目前現(xiàn)有的輸電線路對(duì)應(yīng)密切最后試驗(yàn)系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施。測(cè)試結(jié)果作為參考，以便分析程序，集中器進(jìn)行所有測(cè)量任務(wù)。數(shù)據(jù)庫管理員收集所有消費(fèi)表讀數(shù)的集中器。 </p><p>　　案例4包括雙絞線測(cè)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(zhǎng)度與情況3類似的。從住宅區(qū)到能源公司的整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是幾公里長(zhǎng)。在同一時(shí)間采取有正常的測(cè)量?jī)x表中的數(shù)據(jù)傳輸線。這樣，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)是可比的試點(diǎn)項(xiàng)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(shí)，用PLC 。電子設(shè)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(shè)計(jì)的，而不是為了高頻率的應(yīng)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(cè)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(shè)想2包括四個(gè)測(cè)量步驟。第一階段是基于圖3設(shè)置和設(shè)想值的可被用作參考文件進(jìn)一步測(cè)量。第二階段是一個(gè)測(cè)試測(cè)量無PLC通信。第3階段的價(jià)值觀包括客戶為基礎(chǔ)的交通和它們連接的客戶端的WLAN網(wǎng)絡(luò)。我們也產(chǎn)生了來自PC的外部數(shù)據(jù)流量。同樣的測(cè)量程序，進(jìn)行了3倍，并在不同時(shí)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(gè)不同的情景</p><p>　　表二 時(shí)延，抖動(dòng)和損失情況1-4</p><p>　　無線局域網(wǎng)配置和設(shè)置是一個(gè)有趣的關(guān)注點(diǎn)。 Linux系統(tǒng)使用IP技術(shù)使得無線通信相當(dāng)復(fù)雜。我們做出改變，以正常的IP配置來連接我們的測(cè)量設(shè)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(cè)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(jià)值。?阻尼使得相反的基站無法接收數(shù)據(jù)包。在實(shí)踐中，這不會(huì)影響數(shù)據(jù)閱讀，因?yàn)殚喿x率和數(shù)據(jù)包的大小遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于這些測(cè)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?yàn)橐郧暗臏y(cè)

21、量值，主要是非常均勻。?每個(gè)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(cè)量中總額為5900，在WLAN測(cè)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(gè)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(xiàng)研究提供了一個(gè)機(jī)會(huì)，探討是否可以遙控和自動(dòng)監(jiān)測(cè)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(yùn)作的AMR系統(tǒng)中一個(gè)關(guān)

23、鍵參數(shù)。系統(tǒng)開發(fā)的重點(diǎn)是提供傳輸設(shè)備，以及可以接受的可靠性。看來，低速傳輸?shù)囊粋€(gè)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(xiàng)研究證實(shí)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(luò)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(luò)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?。顯然，運(yùn)輸媒介是未來研究的一個(gè)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(luò)的可用性和可靠性的AMR系統(tǒng)環(huán)境。這些測(cè)量證明，輸電線路是精心設(shè)計(jì)的，沒有任何數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃苑矫娴耐{。因?yàn)橛谐渥愕哪芰Γ刂坪蛨?bào)警數(shù)據(jù)也可以轉(zhuǎn)移效應(yīng)的傳輸。結(jié)果顯示良好的可用性測(cè)量在不同的網(wǎng)絡(luò)配置。此外，這使公司能夠提高他們的AMR系統(tǒng)，并實(shí)現(xiàn)更可靠的輸電線路基礎(chǔ)設(shè)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(xì)節(jié)的溝通選擇從消費(fèi)

25、平方米的選礦廠。今后的研究工作也應(yīng)審查抄表的可靠性和監(jiān)測(cè)。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(xiàn)：</b></p><p>　　[1] Y. Liu, R.A. Fischer, N.N. Schulz, “Distribution System Outage and Restoration

26、 Analysis Using a wireless AMR System,” IEEE Power Engineering Society Winter Meeting, vol. 2, pp. 871 – 875, January 2002 </p><p>　　[2] C. Brasek, “Urban utilities warm up to the idea of wireless automatic

27、meter reading,” IEE Computing & Control Engineering Journal, vol. 15, pp. 10 – 14, December 2004 - January 2005 </p><p>　　[3] I. Steklac, H. Tram, “How to Maximize the Benefits of AMR Enterprise-Wide,”

28、IEEE Rural Electric Power Conference, Page(s): C5/1 - C5/7, May 2005 </p><p>　　[4] P. Laitinen, “Automatic Meter Reading of Electricity as an Investment Project,” Master of Science Thesis, 59 pages, October

29、 2004 </p><p>　　[5] Metering International., http://www.metering.com/archive/031/36_1.htm </p><p>　　[6] S. Battermann, H. Garbe, “Influence of PLC transmission on the Sensitivity of a Short-Wave

30、 Receiving Station,” IEEE Power Line Communications and Its Applications, 2005 International Symposium, Page(s): 224 - 227, April 2005 </p><p>　　[7] B.S. Park, D.H. Hyun, S.K. Cho, “Implementation of AMR sy

31、stem using power line communication,” IEEE Transmission and Distribution Conference and Exhibition 2002: Asia Pacific, vol. 1, Page(s):18 - 21, October 2005 </p><p>　　[8] K.Y. See, P.L. So, A. Kamarul, E. Gu