无线Mesh在电力通信系统中的应用

施科峰

【摘要】 无线Mesh又称“无线网格网络”或“无线网格网”，是在无线通信和移动计算机技术快速发展的基础上产生的，它同时具备无线局域网和AdHoc网络的优势，倍受人们关注，发展前景广阔。本文阐述了无线Mesh的原理和技术优势，并对以无线Mesh技术为核心的输电线路无线视频监控系统和建立变电站之间的临时通信系统作了简要论述。

【关键词】 无线Mesh 电力 通信系统

一、无线Mesh原理

无线Mesh网是低功率的多级跳点系统，它处理消息的方式是把信息包从一个节点传递到另一个节点，直到信息包到达目的地。无线Mesh本身是网格结构，具有较高的组网自由度，每一个节点都可以作为接入终端，接收要传给其它节点的信息包，具有路由和信息转发功能，可把接收的信息再次传送出去。无线Mesh的结构特点可为通信提供多条路径，如果其中一条因某种原因停止工作也可从其它路径到达目的地。

二、无线Mesh的技术特点和优势

无线Mesh网络可分为平面网络结构、多级结构和混合结构，主要特点有：

（1）多跳传输。无线Mesh网络可将信息转发到本节点覆盖范围以外的其它任何一个节点。如此可扩大网络覆盖范围，降低节点能耗和节点间的干扰。（2）自我修复和愈合。当无线Mesh网络中的某一节点出现问题时，其可以自动寻找其他路径进行信息传输。（3）组网灵活、方便。无线Mesh节点只要少量的无线设备，就能自动搜寻周围节点组成无线的宽带接入网。无线Mesh网络的自动组网使其网络具有柔韧性、可行性，极大的简化了组网程序。（4）高宽带。无线Mesh提供的宽带较高，能够满足大部分活动所需要的带宽。（5）兼容性好。可分别与Internet、蜂窝网、传感网等共同组网，兼容性良好，互操作性强。

无线Mesh网络与传统网络相比的优势：

（1）更加可靠。网格拓扑结构相对于点对多点的星型结构，可以避免网络拥塞，节点干扰，因网络故障造成的网络瘫痪等。（2）覆盖范围更广。无线Mesh网络可在任何地点接入网络或与其它节点联系，与传统网络相比，接入点覆盖范围扩大、频谱利用率提高、系统的容量增大。（3）更加安全。无线Mesh网络可对产生碰撞的链路进行标识，并且能够自动将链路与本身链路之间的夹角设为钝角，减少链路之间的干扰。如此，使节点间信息的传输更加有保证。（4）成本低。无线Mesh网络大大节约了骨干网络的建设成本，其基础设施AP、IR、WR要比传统通信系统中的基站等设备便宜，无线Mesh网络通常只需要较短的无线链路长度，天线成本低，网络的配置和维护要较方便。

三、无线Mesh在电力通信系统中的应用

无线Mesh的特点及其优势使其在众多领域都具有广泛的应用，近年来，一些电力企业和科研机构开始了对无线Mesh的研究应用，在众多方面取得了良好的效果。

3.1新建变电站临时通信系统

以无线Mesh技术为核心建立变电站之间的临时通信系统，实现新建变电站临时通信系统接入，满足调度电话、行政电话以及调度数据网等业务接入需求。

无线网络的建设还需要考虑信号的强弱和地理位置的影响。路由节点的位置一般选择地形较低、无遮挡物、无其它信号干扰、供电方便、传输功率低的位置。根据地理和信号情况模拟绘制网络模型、确定路由节点、搭建网络。在设备选择方面，可根据具体情况选择美国Strix系统公司或我国杭州华三通信技术有限公司等厂家生产的Mesh设备。

具体来讲，根据无线Mesh网的特点和优势，新建变电站通常与与之临近的变电站接入，变电站临时通信系统设计为单跳的通信链路，这是两点之间通信最简洁最节约成本的方案。

可将Mesh路由器安装在变电站，路由器可自动建立连接，输电线路通信系统、终端变电站、监控中心都可进行无线连接。通过临时通信系统实现声音、图像、视频等信息的传输。

3.2输电线路无线视频监控系统

无线Mesh技术可以完全实现电力线沿线视频监控的需要，解决传统监控方式。通过设置无线Mesh基站和视频监控摄像头，多跳Mesh网络，将沿线的视频监控图像实时地回传到调度中心，电力企业的工作人员可以便捷地对必要区域实时监控。Mesh网络可对电力线沿线的变电站等站点以及电力企业大面积区域进行无缝信号覆盖，建立Wi-Fi语音通信系统平台。

无线Mesh网以无线作为传输介质，极大地简化了网络结构，其使用成本相对较低，覆盖范围广，具有自我修复和愈合的能力，系统安全可靠。无线Mesh可以为变电站和输电线路中心机房提供语音、视频、数据等信息，在电力通信系统的不断发展中占有重要作用，其技术的应用和创新值得广大科学工作者关注与研究。

参 考 文 献

[1]周春月，无线Mesh网络的多信道多路径路由协议研究[D]， 西安电子科技大学，2014

[2]李开红，邹冬超，陈宝仁. 宽带无线Mesh在输电线路在线监测的应用研究[J]，电力信息与通信技术，2014年01期