[發(fā)明專利]一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)及其無線組網(wǎng)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210562865.8
• 申請(qǐng)日: 2012-12-21
• 公開（公告）號(hào): CN103064385A
• 公開（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊樹;富志偉;歐清海;何清素;賀金紅;余斌;李麗麗
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳市國(guó)電科技通信有限公司;國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院;國(guó)家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): G05B19/418
• 分類號(hào): G05B19/418;H04W84/18
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及無線技術(shù)組網(wǎng)領(lǐng)域，具體涉及一種電力信息監(jiān)控系統(tǒng)及其無線組網(wǎng)方法。

背景技術(shù)

現(xiàn)行物理電網(wǎng)的部署中，電力信息監(jiān)控系統(tǒng)所采用的通信方式主要有：光纖、無線公網(wǎng)以及微功率無線等；在傳輸數(shù)據(jù)量較大，或者有視頻傳輸需求的場(chǎng)合多選用光纖通信的方式；在監(jiān)控系統(tǒng)的末端，各種監(jiān)控終端（比如傳感器、攝像頭等現(xiàn)場(chǎng)裝置）到匯聚節(jié)點(diǎn)間，多采用PLC、微功率無線、RS232、RS485等通信方式連接；匯聚節(jié)點(diǎn)與監(jiān)控系統(tǒng)主站間的通信，目前多采用無線公網(wǎng)的方式傳輸，通信制式則集中在GPRS/CDMA，這里僅以GPRS為例來說明。

GPRS網(wǎng)絡(luò)是在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中增加一些節(jié)點(diǎn)，其中GSN（GPRS?Supporting?Node，GPRS支持節(jié)點(diǎn)）是GPRS網(wǎng)絡(luò)中最重要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，GSN具有移動(dòng)路由管理功能，它可以連接各種類型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并可以連到GPRS寄存器；完成移動(dòng)臺(tái)和各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳送和格式轉(zhuǎn)換。GSN有兩種類型：一種為SGSN（Serving?GSN，服務(wù)GSN），另一種為GGSN（Gateway?GSN，網(wǎng)關(guān)GSN），SGSN的主要作用是記錄移動(dòng)臺(tái)的當(dāng)前位置信息，并且在移動(dòng)臺(tái)和GGSN之間完成移動(dòng)分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。GGSN主要是起網(wǎng)關(guān)作用，它可以和多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，如ISDN、PSPDN和LAN等。

GPRS網(wǎng)絡(luò)主要實(shí)體包括GPRS骨干網(wǎng)、GGSN、SGSN、本地位置寄存器（HLR）、移動(dòng)交換中心（MSC）、拜訪位置寄存器（VLR）、移動(dòng)臺(tái)、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（PDN）、短消息業(yè)務(wù)網(wǎng)關(guān)移動(dòng)交換中心（SMS-GMSC）和短消息業(yè)務(wù)互通移動(dòng)交換中心（SMS-IWMSC）等。在層級(jí)結(jié)構(gòu)上，通過MS（combination?of?TE?and?MT；其中TE為Terminal?Equipment，終端設(shè)備；MT為Mobile?Terminal，移動(dòng)終端）——BSS（BTS——BSC）——SGSN（MSC/VLR/EIR）——GGSN——PDN實(shí)現(xiàn)。

現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)如下：

在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)上，GPRS網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)眾多、網(wǎng)絡(luò)層級(jí)結(jié)構(gòu)之間的接口繁雜；

在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上，公網(wǎng)建設(shè)以人口分布為導(dǎo)向，難以滿足偏遠(yuǎn)地區(qū)監(jiān)控終端的通信需求；長(zhǎng)期的信道租賃費(fèi)也是一個(gè)不小的開支；

在信息傳輸上，GPRS公網(wǎng)的信息傳輸下行居多，以語音業(yè)務(wù)為主且業(yè)務(wù)隨機(jī)突發(fā)性強(qiáng)，用戶終端隨機(jī)移動(dòng)，系統(tǒng)帶寬資源充足，這些都與電力信息監(jiān)控系統(tǒng)的部署需求不符：監(jiān)控系統(tǒng)的終端是固定的，但分散、點(diǎn)多面廣、運(yùn)行環(huán)境差；信息以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主，信息傳輸上行居多，且業(yè)務(wù)分布地理差異明顯，即使是偏僻地區(qū)的監(jiān)控信息，也要求能及時(shí)準(zhǔn)確送達(dá)；電力行業(yè)授權(quán)頻點(diǎn)有限；信息傳輸?shù)陌踩约翱煽啃砸蟾撸?/p>

在行業(yè)服務(wù)方面，GPRS以公網(wǎng)業(yè)務(wù)優(yōu)先，只為電網(wǎng)業(yè)務(wù)提供“盡力而為”的服務(wù)，不做質(zhì)量保證，用戶也無法進(jìn)行在線設(shè)備管理；公網(wǎng)傳輸環(huán)節(jié)多，數(shù)據(jù)延遲大（1～5s，有時(shí)達(dá)到10s），不能滿足高實(shí)時(shí)性要求。在業(yè)務(wù)質(zhì)量、數(shù)據(jù)安全性、可靠性方面得不到保證。

由上述分析可見，GPRS無線公網(wǎng)并不能很好的滿足電力信息監(jiān)控系統(tǒng)的組網(wǎng)需求；考慮監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的安全可靠傳輸，應(yīng)結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)的地理分布和數(shù)據(jù)流量特點(diǎn)，以及資源現(xiàn)狀，建立專用的無線通信通道。

縮略語、英文和關(guān)鍵術(shù)語定義列表如下：

1、PLC：Power?Line?Carrier，電力線載波；

2、GPRS：General?Packet?Radio?Service，通用分組無線業(yè)務(wù)；

3、CDMA：Code?Division?Multiple?Access，碼分多址；

4、UE：User?Equipment，用戶設(shè)備；

5、BSS：Base?Station?Subsystem，基站子系統(tǒng)；

6、BTS：Base?Transceiver?Station，基站收發(fā)臺(tái)；

7、BSC：Base?Station?Controller，基站控制器；

8、SGSN：Serving?GPRS?Support?Node，服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)；

9、MSC：Mobile?Switching?Center，移動(dòng)交換中心；

10、VLR：Visitor?Location?Register，訪問位置寄存器；

11、EIR：Equipment?Identity?Register，設(shè)備標(biāo)識(shí)寄存器；