[發明專利]一種智能電網廠站側的滿足無線多業務通信QoS的方法

在審

• 申請號: 202211325367.1
• 申請日: 2022-10-27
• 公開（公告）號: CN115733515A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 周明拓;李劍;郁春波;賀文
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海微系統與信息技術研究所
• 主分類號: H04B1/715
• 分類號: H04B1/715;H04W84/18
• 代理公司: 上海泰博知識產權代理有限公司 31451
• 代理人: 錢文斌

本發明涉及一種智能電網廠站側的滿足無線多業務通信QoS的方法，包括以下步驟：建立智能電網廠站側通信平臺；構建多元業務終端接入的微功率無線通信方案；所述微功率無線通信方案為采用Wi?SUN/ZigBee技術構建的含有微功率網絡節點和覆蓋增強節點的自組網，并以網絡總體的吞吐量最小為目標函數，利用預設算法對所述目標函數進行求解，確定微功率網絡節點和覆蓋增強節點的位置；通過所述自組網采用自適應跳頻算法進行數據傳輸，通過所述智能電網廠站側通信平臺進行數據共享與更新，并在調度周期結束前，更新各項參數準備進入下一個調度周期。本發明能夠滿足電網廠站側各業務QoS要求。

技術領域

本發明涉及智能電網廠站側通信技術領域，特別是涉及一種智能電網廠站側的滿足無線多業務通信QoS的方法。

背景技術

廠站側主要包括變電站、換流站等。變電站內通信系統一直以有線為主，站控層和過程層使用以太網，智能終端設備采用裸纖或總線。但近年來，變電站逐步推廣了移動巡檢機器人、電子標簽等，在主設備上加裝了無線感知元件，比如套管介損、本體振動、機械特性智能傳感器、環境監測傳感器、VR/AR可穿戴巡檢設備、手持式移動終端設備等。因此無線通信的比重在廠站側越來越大。

但是目前現有的智能電網廠站側的業務通信，在進行同頻段無線多業務通信時存在被強電磁干擾的問題，同時當同頻段無線多業務通信節點出現故障時，需要人為干預，影響整個系統的正常工作。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種智能電網廠站側的滿足無線多業務通信QoS的方法，能夠滿足電網廠站側各業務QoS要求。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：提供一種智能電網廠站側的滿足無線多業務通信QoS的方法，包括以下步驟：

建立智能電網廠站側通信平臺；

構建多元業務終端接入的微功率無線通信方案；所述微功率無線通信方案為采用Wi-SUN/ZigBee技術構建的含有微功率網絡節點和覆蓋增強節點的自組網，并以網絡總體的吞吐量最小為目標函數，利用預設算法對所述目標函數進行求解，確定微功率網絡節點和覆蓋增強節點的位置；

通過所述自組網采用自適應跳頻算法進行數據傳輸，通過所述智能電網廠站側通信平臺進行數據共享與更新，并在調度周期結束前，更新各項參數準備進入下一個調度周期

所述智能電網廠站側通信平臺包括過程層、間隔層和站控層；所述站控層用于對站內設備進行控制和檢測，并與遠方調度或控制中心進行通信；所述間隔層，用于實現過程層與站控層之間通信，保護并控制一次設備的運行；所述過程層用于檢測運行設備的狀態參數和實現設備的執行和驅動。

所述站控層包括站控層網絡，所述站控層網絡用于實現站控層的設備與間隔層的設備之間、站控層的設備之間、以及間隔層設備之間的數據交互。

所述過程層包括過程層網絡，所述過程層網絡用于實現過程層的設備和間隔層的設備間的通信。

所述目標函數為其中，D_ij表示第i個微功率網絡節點和第j個覆蓋增強節點之間的傳輸數據量，B_ij表示第i個微功率網絡節點和第j個覆蓋增強節點之間的傳輸帶寬，表示第i個微功率網絡節點在空間的位置，表示第j個覆蓋增強節點在空間的位置，Ri表示第i個微功率網絡節點的無線通信有效覆蓋半徑，Sj表示第j個覆蓋增強節點的覆蓋半徑，n表示微功率網絡節點的數量，k表示覆蓋增強節點的數量。

所述利用預設算法對所述目標函數進行求解時，采用蟻群算法對所述目標函數進行求解。

所述自適應跳頻算法是指，當接收到跳頻信號后先進行解跳，再采用本地同步的PN碼去控制頻率合成器，按照信號的跳變規律發生頻率跳變，形成固定載波中的調制信號，經過中頻濾波與信息的解調能夠恢復數字信息；跳變的速率為其中，R為跳變速率，T_c為跳頻駐留時間，T′表示從一個頻率跳往另一個頻率的時間。