多种组网方式在电力系统中的应用及对比分析

许夏威

摘 要：提出了以CDMA、3G、无线路由三种无线通信技术为不同的组网方式，阐述其各自在电力通信网信息传输中的可行性，并各自构建了在电力系统中的应用结构，最后对三种组网方式进行对比分析。CDMA及3G组网方式远程传输存在一定的延时，其它无线通讯性能良好，三种不同的组网方式都具有较好的稳定性及可靠性，可适应不同的场合。

关键词：CDMA；3G；无线路由；组网方式

引言

近年来随着无线通信技术的迅猛发展，其在电力系统中的应用也越来越普及。电力行业通过无线通信技术提高了供电的可靠性和配电网的运行水平，并推出了许多新的业务项目，提高了整个电力企业的服务水平。就此，文章主要讨论CDMA、3G、无线路由三种无线网络组网方式在电力系统的应用及对比分析。

1 CDMA无线通信技术在电力行业中的应用分析

本方案实现的是点对点的实时信号传输，无线通信模块是其中极其重要的一个环节，无线网络的选择影响着整个研究的成效，而基于CDMA 1X通信网络的DTU能很好的解决这一问题，即在数据发送端和数据接收端都使用一个CDMA DTU无线智能传输模块，两端都走电信的空中信道资源。基于CAN2.0B协议标准帧格式进行双向传输，实现了用电设备端及操作平台端之间无线数据通信。

CDMA DTU内嵌TCP/IP协议栈，基于现有的CDMA网络，可以方便的实现远程无线的透明数据传输。而在用电设备端及操作平台端采用PLC控制器作为数据采集、转换、传输的控制模块，其与CDMA DTU直接需用接口转换模块实现无缝连接。

2 3G无线通信技术在电力行业中的应用分析

本方案系统主要依靠点对点的3G技术，在用电设备端配置3G上网模块，而在操作平台只需配置上位机PC电脑，3G上网模块通过外插3G上网SIM卡与操作平台上位机通过Internet实现无线远程连接。其中，3G模块内置TCP/IP的连接程序，上位机的IP和端口号配置到3G模块中，二者之间的数据传输是基于TCP/IP协议进行的。

本方案采用目前市场上商品化的3G上网模块，由于3G模块内部将TCP/IP数据与串口数据进行双向透明转换，所以操作平台上位机与3G模块的数据传送可以看作是上位机与用电设备端PLC的数据传送，从而实现了上位机对用电设备的监视与控制。

3 无线路由通信技术在电力行业中的应用分析

本方案利用无线路由器搭建小型的无线局域网，基于PLC标准的CAN数据协议，利用上位机作为服务器端工作模式的方法，实现了利用网络与用电设备端PLC控制器CAN总线进行数据通信，实现通过上位机对远端用电设备进行实时监控和控制，组网方式采用无线路由方式。

在用电设备端采用市场上流行的无线路由器搭建小型的无线局域网，而在操作端则必须使用配置有无线网卡的手持平板电脑。但是，此方案缺点也较为明显，传输距离有限，避障能力不强，不能像方案一及方案二进行远距离传输。因此，我们把方案三定义为近程抢险方案。

4 三种组网方式对比分析

首先，对三种不同组网方式产生的延时进行测试总结。方法采用选取不同的测试距离，对三个组网方式不同远程操控在不同时间点进行测试实验，重点分析其延时、断线情况，得出不同测试距离不同动作延时时间值，不同时间点不同动作延时时间值，最后进行汇总。

其次，对三个组网方式用电设备状态信息测试实验，同样选取不同的测试距离，对多个设备状态信息在不同时间点进行测试实验，重点分析其数据的准确性及稳定度，得出不同测试距离状态信息数据值，不同时间点状态信息数据值，最后进行汇总。

三种组网方式在测试阶段都无断线情况出现，都具有较好的稳定性及可靠性，能准确的实现远程操控作业。采用组网方式三测试效果最好，基本无延时存在，组网方式一和组网方式二都存在延时，但两个组网方式延时不多。CDMA具有1s至2s的延时，基本延时时间稳定在1.5s；3G网络具有0.5s至1.5s的延时，基本延时时间稳定在1s。但是对于远距离无线传输，1-2s的延时时间属于可以接受的范围，能达到了一般测控系统工程的要求。而组网方式三传输距离受到限制，我们把组网方式三定义为近程操控方案。

5 结束语

通过对CDMA技术、3G技术、无线路由技术三种无线通信组网方式的比较，我们发现这三种技术各有优势。在具体的应用中，我们还需根据各地区实际情况的不同，根据不同业务的具体需要，选取合适的通信方式。

参考文献

[1]斯蒂文斯.TCP/IP网络互联技术（卷3）[M].北京：清华大学出版社，2004：156～203.

[2]李为民.基于网络的远程运动控制系统的设计与研究[D].武汉：武汉理工大学，2003.

[3]顾成杰.统一通信系统客户端的设计与实现[J].北京交通大学，2009.

[4]王凯.文件共享对等网中文件传输的性能分析与设计[J].上海交通大学，2009.