[發明專利]多網絡融合用電信息采集系統及最優通信網絡的選擇方法

有效

• 申請號: 201510098604.9
• 申請日: 2015-03-05
• 公開（公告）號: CN104660703B
• 公開（公告）日: 2017-12-15
• 發明（設計）人: 蔡光程;王相偉;梁波;潘明明;田世明;李貴民;劉昳娟;榮以平;朱偉義;袁偉玉;尹明立;劉寧
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司;中國電力科學研究院
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本發明涉及一種多網絡融合用電信息采集系統及最優通信網絡的選擇方法。

背景技術

用電信息采集系統是現代智能電網不可缺少的一部分，其主要功能包括數據采集，數據管理，數據應用，運行維護管理，系統接口信息交互等。

用電信息采集系統的設計旨在通過在采集終端進行電能的數據統計，并及時收集用電信息進行數據分析，掌握用戶的用電情況，可以及時的發現電力問題，通過電力控制系統進行故障排除等。

國家明確規定223～231MHz頻段15個雙頻頻點和10個單頻頻點總共40個頻點，作為電力專用頻段，總帶寬為1MHz。在此頻段上采用的230MHz-WiMAX通信技術采用了 OFDM/SC-FDE相結合的技術。用電信息采集終端模塊至基站的上行通信鏈路選用SC-FDE，基站到用戶終端的下行鏈路則采用OFDM技術。

OFDM是一種并行多載波調制傳輸數據技術，使得WiMAX在對抗多徑衰落、抗窄帶干擾多址接人和信號處理方面顯示出明顯的優勢，而SC-FDE技術，采用單載波傳輸而保留了 OFDM對信息的處理方式，將OFDM發射端的IFFT模塊移至接收端，避免了OFDM技術峰平比高，無法很好的實現幀同步的不足，有效綜合了單載波和OFDM技術的優點，可以有效對抗信道的頻率選擇性衰落，滿足用電采集系統高速率，大容量的通信傳輸需求；

除此之外，230MHz WiMAX通過載波聚合技術使得在有限的頻率資源中為用電采集系統提供更大的頻帶，根據不同用戶的不同需求，為其分配不同的帶寬，實現更高速的傳輸速率。光纖專網傳輸速率較高，受外界干擾影響較小，傳輸時延較小，可靠性高；2G/3G/4G無線公網具有不需要額外鋪設網絡，覆蓋范圍廣等優勢。

現階段，由于大多數用電信息采集系統只考慮一種通信方式進行數據傳輸，信息采集效率、成功率都很低，無法滿足人們對電力需求可靠實時的要求，并沒有根據實際的地理、用戶情況和通信環境，選擇合適的通信方式，保證用戶信息的實時性、可靠性，正成為解決以上問題的完善方案。

電力專用的通信信道保證了信道通暢，負荷管理系統的數據收發延遲小，并且可以避免數據涌堵。然而，目前該頻段主要部署的是傳輸網絡獨占一個頻率資源的230MHz數傳電臺，而隨著各種先進電力設備不斷創新，電力采集方面的密度和數據量也在不斷增大，不論在設備上還是在技術上，無線電臺已經都無法滿足現在用電信息采集的需要。除了其本身存在的通信技術問題，比如覆蓋受地形影響大、易受突發的電磁波干擾、傳輸速率很低等，用戶規模的增大，信道資源已接近滿負荷，系統容量的超負荷，同時對無線專網的安裝，運行，維護都需要一定的專業技能才行，尤其是對頻段資源利用上的浪費等因素都限制了數傳電臺通信方式的發展。

光纖專網雖然傳輸速率較高，受外界干擾影響較小，傳輸時延較小，可靠性高，但光纖專網的部署有一定難度，特別是在居民小區中，光纖鋪設成本較高；2G/3G/4G無線公網具有不需要額外鋪設網絡的好處，覆蓋范圍大，但由于網絡不被電力系統專有，信息保密性較差，同時由于無線公網的主要業務是移動通信業務，對電力信息傳輸過程的實時性會有影響，也容易受到外界干擾；

而230MHz WiMAX無線專網具有部署較靈活，不用擔心居民小區入戶問題，但也面臨需要重新鋪設網絡，并且由于無線環境的開放性，容易受到外界環境的干擾；所以無論單獨使用哪一種通信方式都不能很好的解決現今用電信息采集系統的問題。

發明內容

本發明的目的就是為了解決上述問題，提供一種多網絡融合用電信息采集系統及最優通信網絡的選擇方法，該發明融合了多種通信方式的優點，并可以通過方案中提供的可靠性、實時性評估方法根據用戶所在位置、通信環境、傳輸信息量等方面對各個通信方式進行選擇。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種多網絡融合的用電信息采集系統，包括:通信接口服務器，所述通信接口服務器接收異構網絡融合資源管理單元采集的不同通信方式上傳的數據，經過處理上傳給控制中心；

所述異構網絡融合資源管理單元接收WiMAX接入網關、光交換機和無線公網接入網關上傳的數據；

所述WiMAX接入網關通過WiMAX網絡基站接收用電信息采集終端上傳的數據；

所述光交換機通過光纖合路器接收用電信息采集終端上傳的數據；

所述無線公網接入網關通過WiMAX網絡基站、LTE網絡基站、TD-SCDMA網絡基站或 GPRS網絡基站接收用電信息采集終端上傳的數據。