基于分級(jí)星形結(jié)構(gòu)的低壓電力線通信組網(wǎng)模型研究.pdf

1、低壓電力線通信作為智能電網(wǎng)技術(shù)的一個(gè)重要分支，能有效促進(jìn)電網(wǎng)技術(shù)與計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的融合，同時(shí)，該技術(shù)也是實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)、電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和有線電視網(wǎng)四網(wǎng)合一的關(guān)鍵技術(shù)。目前在智能電網(wǎng)的信息采集、智能家居、智能樓宇自動(dòng)化、路燈控制系統(tǒng)中具有廣泛的應(yīng)用，在相關(guān)工業(yè)領(lǐng)域，得到了高度重視。目前對(duì)于低壓電力線通信的研究大多集中在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，對(duì)于通信網(wǎng)絡(luò)層的研究較少，研究深度不夠。低壓電力線通信組網(wǎng)以及動(dòng)態(tài)路由技術(shù)在保障通信可靠性的基礎(chǔ)上，要能夠

2、最大化的滿足實(shí)際低壓配電網(wǎng)結(jié)構(gòu)，簡化網(wǎng)絡(luò)方式，更具科學(xué)化和規(guī)范化的網(wǎng)絡(luò)特點(diǎn)，無論對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行管理和后期維護(hù)，還是在建設(shè)難度和成本上，都具有重要的意義。本文在參考了目前已研究的電力線通信組網(wǎng)模型和路由算法的基礎(chǔ)上，針對(duì)低壓電力線網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，探索了一種更適合、高效、簡單的低壓電力線通信組網(wǎng)方案，并對(duì)其進(jìn)行了設(shè)計(jì)和特性研究。所做的工作和技術(shù)流程如下:
　　(1)首先對(duì)低壓配電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，從實(shí)際低壓配電拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中，通過轉(zhuǎn)化，得

3、到一種星形結(jié)構(gòu)的低壓配電模型，通過理論分析，將此結(jié)構(gòu)直接應(yīng)用在低壓電力線通信組網(wǎng)中，根據(jù)目前國內(nèi)外目前組網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)，利用中繼技術(shù)實(shí)現(xiàn)各級(jí)子網(wǎng)的通信距離要求，提出了一種基于分級(jí)星形組網(wǎng)的新型低壓電力線組網(wǎng)模型。依此展開對(duì)新型組網(wǎng)模型的探索。
　　(2)根據(jù)模型結(jié)構(gòu)，對(duì)其組網(wǎng)原理和組網(wǎng)方法進(jìn)行了研究，制定了詳細(xì)的組網(wǎng)方法流程，設(shè)計(jì)了具體的組網(wǎng)算法，星形子網(wǎng)中心點(diǎn)的選擇采用中心點(diǎn)選取算法，文中也對(duì)其方法做了詳細(xì)闡述。
　　(3)

4、針對(duì)新型組網(wǎng)模型，制定了路由傳輸協(xié)議，設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)包格式，詳細(xì)闡述了數(shù)據(jù)在新型組網(wǎng)通信過程中的數(shù)據(jù)傳輸流程，對(duì)新型組網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議作了具體規(guī)范。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)電力線通信具體時(shí)變性較強(qiáng)的問題，制定了本模型的動(dòng)態(tài)路由重構(gòu)策略，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)通信環(huán)境較差時(shí)，能及時(shí)針對(duì)實(shí)時(shí)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行路由重構(gòu)，保障通信的可靠性。
　　(4)借助OPNET網(wǎng)絡(luò)仿真軟件，對(duì)新型組網(wǎng)的路由協(xié)議進(jìn)行了特性驗(yàn)證，在相同環(huán)境下，分別搭建了分級(jí)星形組網(wǎng)模型和分簇組網(wǎng)模型，

5、在各自的路由協(xié)議下極性數(shù)據(jù)傳輸仿真。結(jié)果表明，本次制定的協(xié)議在實(shí)現(xiàn)通信正常傳輸?shù)幕A(chǔ)上，能有效降低信道沖突率。
　　(5)在Delphi7.0編譯環(huán)境下，設(shè)置有效通信距離為40m時(shí)，進(jìn)行了初始化組網(wǎng)，針對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信狀況變差的狀況，設(shè)置有效距離由40m變化到30m，進(jìn)行了動(dòng)態(tài)路由特性驗(yàn)證，得到了較好的效果，在有效保障故障節(jié)點(diǎn)通信可靠性的基礎(chǔ)上，簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，減少了中繼數(shù)量，這對(duì)于網(wǎng)絡(luò)的后期維護(hù)和建設(shè)減材都具有正向促進(jìn)作用。