面向无线通信的电力通信技术

面向无线通信的电力通信技术

王哲楠张冲只华

国网天津静海供电有限公司301600

摘要：现阶段，随着我国科学技术水平的不断提高，无线通信技术也得到了快速的发展。无线通信技术作为一全新的技术形式，凭借其所拥有的抗灾害能力强、不依赖电网网架以及传输距离远和非视距传输等诸多优点，使其在当代电力通讯行业应用日趋广泛。基于此，本文就结合我国电力通信的现状，针对无线通信技术的应用进行了简要的探讨。

关键词：无线通信；电力通信技术

1电力无线通信的优势

近年来，电网的无线网控制技术日趋成熟，显著降低了电网的故障率，维护了电力系统内外部装置的持久应用，这些都为电网循环利用提供了有利的条件，提升了资源的实用性。无线信号不仅传输距离远，且整体信号的状态相对稳定，推动了电力设备工作状态的稳定性。电力无线通信具有多方面的优点，具体包括：

1.1周期短。用数传模块建立专用无线数据传输的方式，只需要架设适当高度的天线，工程周期只需要几天或者几周就可以。相比之下，无线的方式可以迅速组建起通信链路，工程周期大大缩短。另外，对于电力传输作业中遇到的故障问题，无线网也可快速地反馈给控制中心，保证了电力信号调控流程的规范性，维持了电能传输作业的有序进行。

1.2抗干扰。有线通讯遇到山地、湖泊、林区等环境，将对有线网络的布线工程有着极强的制约力。而用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将不受这些限制，用无线数传模块建立专用无线数据传输方式将比有线通讯有更好的更广泛的适应性[2]。具体来说，无线通信网几乎不受空间、时间、地域等因素的干扰，整体的传输效率较高。

1.3可扩展。传统电力网络运行的故障率较高，常常因为系统的需要增加新的设备。如果采用有线的方式，需要重新的布线，施工比较麻烦。采用无线数传电台建立专用无线数据传输方式，只需将新增设备与无线数传电台相连接就可以实现系统的扩充了，这种通信模式的可扩展性较好，且可以跟随着电网规划的应用要求，不断地调整作业模式。

2无线通信技术在电力通信中的应用

2.1WLAN技术的应用

WLAN技术是无线通信技术和计算机网络相互结合而产生的，是在无线通信的技术的基础上建立的局部的网络，也称之为局域网或WIFI。它将无线多址通道当作传输的媒介，不仅能够提供和传统有线网络一样的LAN功能，而且还能够实现随地、随意、随时的宽带接入。目前其可达到的网络覆盖范围有100m左右，且传输速率快，能够达到11M/s，甚至在802.11g协议下能够达到54M/s。普通的WLAN组网基本上是由AP（接入点）+A（C接入控制点）+网络管理+无线网卡四部分组成。有效合理的使用WLAN技术可以快捷的建立无线局域网，特别是一些小型办公区域，其传输的速度能够满足日常宽带的需求。虽然WLAN技术在日常生活中已经随处可见，但是它依旧存在着一定的安全问题。其使用的是RF射频技术接收和发送无线信号，会造成信号不稳定，网络易被占用，经常会受到外界的攻击。

2.2WMN技术的应用

WMN技术目前还处于前期研究阶段，在其研究过程中专家们尝试了从多个方面并结合多项技术进行了全新的融合，但遗憾的是，目前还没有一个成熟的产品系列来支持WMN技术的大规模应用。但从应用前景来看，对于WMN这一新型技术而言，在无线宽带中不仅拥有着一广阔的应用空间，而且在一些其他的领域如数据结合、图像采集等还能够完成对目标进行科学的监控和数据采集工作。随着科学技术的不断发展以及其他系列技术的不断成熟，在后期也必定会实现与WMN技术的有效融合与互补，从而达成一种扬长避短、优势全面发挥的应用结果。

2.3LMDS技术的应用

LMDS指的是一种本地多点分布业务系统，它属于一种能够提供一对多的固定宽带无线接入技术；一般情况该技术的工作频率均在20Ghz以上，其数据传输的实现也是依据毫米波来实现，能够在一定的范围区间内完成数字双语音、因特网、数据、视频等服务的供给，是一种应用效果非常好的宽带固定无线接入解决方案。在该技术的应用过程中，当外界条件最优时，其传输距离可达到甚至超过8公里，但平时由于受到特殊天气条件（如雨、雪等）的制约，其传输距离一般也就在1.5公里左右。该技术的主要工作机理为：借助相应的基站设备和扇区设备，成功的将ATM信息转化为射频信号，并将其发射出去，而后在其覆盖区域内的所有用户设备完成该信号的接收，并将其还原为ATM基带信号供用户使用。由此一来，彻底避免了为实现数据双向对称无线传输而向每一位用户专门进行线缆敷设的工作。

2.4WiMax技术应用

2.4.1WiMax技术

WiMax使用的标准有802.16d和802.16e两个标准，无线信号传输距离最远可达50公里。WiMax是一项新兴的无线通信技术，能提供面向互联网的高速连接，适用于静止和半静止状态访问网络，其传输速率可达10M－70M左右，能完全满足宽带上网的需求。802.16e标准定义了空中的物理层与MAC层，802.16e接入IP核心网，也可以提供VIP业务，支持一点对多点的结构。

WiMax是提供最后一英里的无线宽带接入技术，可以替代现有的有线和DSL连接方式来。WiMax将提供固定、移动、便携形式的无线宽带连接，并最终能够在不需要直接视距基站的情况下提供无线宽带连接。

2.4.2WiMax组网方案

WiMax系统的网络结构包括WiMax终端、WiMax无线接入网和WiMax核心网3部分。根据所采用的标准以及应用场景不同，WiMax终端包括固定(802.16-2004)、便携和移动(802.16e)三种类型。而WiMax接入网主要指基站，需要支持无线资源管理等功能，有时为方便和其他网络互联互通，还需要包含认证和业务授权(ASA)服务器。而核心网主要用于解决用户认证、漫游等功能及作为与其他网络之间的接口。

2.4.3WiMax优势和劣势

从安全性看，WiMax提供了加密机制，它在介质访问层(MAC)中定义了一个加密子层，支持128位、192位及256位加密系统，通过使用数字证书的认证方式，确保了无线网络内传输的信息得到安全保护。

从成熟度看，WiMax是一个先进的技术，推出相对较晚，存在频率复用性小、利用率低的问题，但由于最近才完成标准化，该技术的大规模推广还需要实践考验。

从应用前景看，该技术可以在较大范围内满足上网要求，覆盖可以包括室外和室内，可以进行大面积的信号覆盖，甚至只要少数基站就可以实现全城覆盖。WiMax由于其技术的先进性和超远的传输距离，一直被业界看好是未来移动技术的发展方向，提供优良的最后一公里网络接入服务。

3小结

目前，我国电力通信领域所应用的通信技术主要还是以具备高传输率、高可靠性和高带宽等优势的光纤通信为主；但随着社会的不断发展以及包括办公智能化、配网自动化等在内的诸多需求的相继提出，对于无线通信技术也提出了更高的要求，更加注重其能够以不受地面限制、能够迅速部署等特点，以便实现在电力通信系统中的更好应用。所以在电网通信技术中，无线通信技术就可以作为一重要的补充手段，为电力系统综合通信网的建设提供了重要的支撑作用。

参考文献

[1]徐婧婧.无线通信技术及在电力通信专网中的应用研究[J].企业技术开发，2016（12）：77-78.

[2]冯丽莉.无线通信技术在电力通信中的应用[J].科技与企业，2015（19）：94.