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基于Mesh的高压输电线路监测通信系统研究

张华芳子  
【摘要】:输电线路的状态监测是智能电网建设的重要环节,电力通信网络是电网安全稳定运行的基础和保障。输电线路相关的各种状态参数的采集技术绝大部分已经实现,并在一定程度上得到了应用。但如何建立一个输电线路监测通信系统,将采集的包括视频在内的各种数据实时动态的传输到监控中心,一直没有得到很好地解决。特别是像高压输电线路经过人烟稀少和巡线人员难以到达的地区,建立一个有效可靠的通信系统来传递监测信息,成为研究的热点。 随着无线Mesh的不断发展和应用,在输电线路的通信建设中采用无线Mesh技术也成为了可能。本文针对高压输电线路所处的环境及其对通信的需求,对监测通信系统的方案进行研究,设计了一种基于无线Mesh的高压输电线路监测通信系统的方案:由无线监测装置采集各类型的输电线路相关状态信息,传递给放置于高压铁塔上的无线Mesh路由节点,然后由无线Mesh节点通过无线多跳将信息传输至信息汇聚点,再上传至上级监控中心。对无线Mesh节点的结构进行研究,设计了一种多接口多信道的无线Mesh节点,分配不同的接口以不同的无线传输标准。通过信道的分配和非对称的带宽机制,保证骨干链路的无线Mesh节点在多跳传输后,网络性能不会下降太快,使用NS2网络仿真软件对无线节点的十跳性能进行了验证。最后,利用高压输电线路走廊可能经过许多低等级变电站这一特点,提出了一种新的使用无线多网关的网络结构,降低了使用光纤的复杂度,并且提高了网络灵活性。使用OPNET仿真软件对多网关结构的网络性能进行了分析,得出使用适当个数的无线网关可以提升网络的性能的结论。 基于无线Mesh的高压输电线路监测通信系统方案,结合无线Mesh节点的多接口多信道结构,可以对复杂环境下的长距离输电线路进行全程的实时监测,为线路检修和施工提供应急通信的手段。


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