Wifi電力通信技術(shù)論文范文

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1、wifi專網(wǎng)介紹

目前，電力通信接入網(wǎng)現(xiàn)采用的無線通信技術(shù)包括：230MHz電臺(tái)專網(wǎng)、GPRS公網(wǎng)、Mobitex專網(wǎng)、Wifi專網(wǎng)等。其中應(yīng)用于電力通信的230MHz電臺(tái)專網(wǎng)通信技術(shù)、GPRS公網(wǎng)、Mobitex等窄帶技術(shù)，由于帶寬低、租賃或建設(shè)成本高等原因，已不能滿足電力信息化（尤其是智能電網(wǎng)建設(shè)）發(fā)展要求。Wifi無線專網(wǎng)屬于無線寬帶技術(shù)，有著帶寬高、覆蓋范圍大（網(wǎng)橋）、建設(shè)成本低、安全機(jī)制多等特點(diǎn)，滿足智能電網(wǎng)無線傳輸?shù)母黜?xiàng)要求。Wifi是基于802.11a/b/g的寬帶無線本地接入系統(tǒng)，是Wifi-WirelessLocalAreaNetwork的縮寫，又稱無線局域網(wǎng)。Wifi寬帶無線接入系統(tǒng)使用2400～2483.5MHz和5725-5850MHzISM授權(quán)頻率，采用OFDMA、MIMO等先進(jìn)技術(shù)，并具備靈活的GoS/QoS管理策略和電信級(jí)的安全策略。每基站可提供高達(dá)54Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，并支持低速移動(dòng)、QoS等功能；終端client、終端PCMCIA無線上網(wǎng)卡均可提供高達(dá)10Mbps的上下行數(shù)據(jù)傳輸速率。

在通信技術(shù)日益發(fā)達(dá)的今天，無線通信安全已經(jīng)顯得非常重要，無論是Wifi技術(shù)網(wǎng)橋采用MAC地址綁定，WPE加密等方式還是Wifi的AP采用WAP、WPA2等安全技術(shù)，都讓無線通信變得安全可靠。

Wifi網(wǎng)橋技術(shù)，通過自身進(jìn)行靈活組網(wǎng)，可以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)也可以點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)進(jìn)行組網(wǎng)，安裝簡(jiǎn)單、方便。2.4G網(wǎng)橋目前也可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)16點(diǎn)，5.8G網(wǎng)橋目前可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)8點(diǎn)。如果采取AP組網(wǎng)方式，遠(yuǎn)端接入點(diǎn)將會(huì)更多，中心基站的數(shù)據(jù)也會(huì)更大。大概每臺(tái)AP可實(shí)現(xiàn)250個(gè)遠(yuǎn)端點(diǎn)的接入。目前Wifi產(chǎn)品非常小巧，重量不超過2Kg，體積不大于198×198×63mm，安裝簡(jiǎn)單，使用方便。801.11n作為Wifi技術(shù)未來發(fā)展趨勢(shì)，由于采用MIMO技術(shù)，采用OFDM調(diào)制技術(shù)，使得每個(gè)基站帶寬大大超越802。11A/B/G54M帶寬，使得Wifi技術(shù)擁有了300M數(shù)據(jù)帶寬，真正意義上實(shí)現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)、視頻等綜合接入。

2、W8171電力通信模塊技術(shù)特點(diǎn)

電力智能電表實(shí)時(shí)采集用戶用電量信息，各智能家電用電功率、狀態(tài)等信息傳輸給配電調(diào)度，同時(shí)向用戶傳送實(shí)時(shí)電費(fèi)、分時(shí)電價(jià)、智能家電控制等信息。每電表按300min/15min信息量考慮，通信帶寬<0.01K/s，1個(gè)110kV變電站通常有20條10kV出線、400個(gè)配電臺(tái)區(qū)，共有20萬戶智能電表。為實(shí)現(xiàn)電表信息的采集，各智能電表可通過RS485電纜、載波、zigbee等方式匯聚到臺(tái)區(qū)集中點(diǎn)，采集終端再通過Wifi專網(wǎng)上送采集主站。

W8171設(shè)備是一個(gè)用于WFET-1000和WFET–1800型號(hào)的國(guó)家采集終端上可插拔的Wifi模塊。采集終端為W8171無線Wifi模塊提供電源和USB的接口。W8171無線模塊支持802.11g/n協(xié)議，通過連接外部天線，實(shí)現(xiàn)一發(fā)一收的客戶端功能。W8171無線模塊的功能是通過2.4G的無線網(wǎng)絡(luò)將采集終端上的相關(guān)信息傳輸?shù)诫娏Φ闹醒肟刂浦行摹8171無線通信模塊安裝于GPRS模塊的采集終端的塑料模塊盒中，如圖1所示。W8171無線通信模塊通過外部天線連接器與廣域網(wǎng)連接。采集終端通過一個(gè)2×15銷頭的連接器同W8171無線通信模塊連接，如圖2所示。模塊中留有一個(gè)外置USB2.0接口，用于采集終端的升級(jí)。W8171無線通信模塊可以為每個(gè)采集終端分配獨(dú)立的IP地址和網(wǎng)關(guān)，工作溫度范圍：-40℃到+70℃，如果工作溫度低于-30℃，設(shè)備需要一個(gè)小時(shí)熱身期。硬體恢復(fù)缺省按鈕在sim卡/USB的下方，覆蓋原本用于GPRS的位置。無線數(shù)據(jù)速率最大到150Mbps，具體應(yīng)用如圖3所示。

W8171通信模塊的數(shù)據(jù)傳輸采用多種安全技術(shù)構(gòu)建成特有的安全體系，很好地保證信息傳輸安全，如：ACL可以有效地防止非法用戶盜用運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)資源，或盜用第三者合法用戶的帳戶資源等欺詐行為。對(duì)空中信道的加密可以避免用戶的通信信息、身份信息和信令消息被非法截取和譯碼。系統(tǒng)還充分考慮了各種專業(yè)應(yīng)用對(duì)通信保密性的需求，支持可定制的端到端加密機(jī)制。

3、結(jié)束語

基于2.4GWifi無線通信模塊的設(shè)計(jì)為用電信息采集擴(kuò)充了通信方式，降低了每年向通信運(yùn)營(yíng)商支付的通信費(fèi)用。基于2.4GWifi無線專網(wǎng)的搭建，能有效支持用電信息采集、配網(wǎng)自動(dòng)化、輸電線路在線監(jiān)測(cè)等諸多農(nóng)網(wǎng)智能化應(yīng)用。通過多種通信方式的結(jié)合，滿足日益增多的農(nóng)網(wǎng)智能化建設(shè)的需要，為農(nóng)網(wǎng)電力安全生產(chǎn)、設(shè)備管理等工作提供了智能化建設(shè)的基礎(chǔ)。

作者：史占成郭雅薇單位：國(guó)網(wǎng)河北任丘市供電公司