智能用电交互服务中的融合通信技术研究

智能用电交互服务中的融合通信技术研究

朱曼琼

广州市汇源通信建设监理有限公司510620

摘要：智能用电是智能电网建设中的一个重要应用，其对于解决能源稀少问题具有较为明显的效果，同时由于气候条件的不规律变化，使得智能电网的建设地位日益突出。通信技术是智能电网实现其强大功能的核心力量，因此本文将重点介绍智能用电交互服务中的融合通信技术，并就其在智能用电交互服务中的应用情况展开探讨。

关键词：智能用电；融合通信技术；交互服务

引言：近几年，随着我国的环境问题以及能源问题日益突出，环境保护建设与节能减排建设已经成为当代社会发展的主旋律，智能电网的建设是应时而生，成为解决问题的基础力量。智能用电强调用电效率，对减轻我国能源负担具有积极意义。本文主要通过介绍几种应用于智能电网建设中的通信技术，说明融合通信技术在智能用电交互服务中的地位，其对于电力与通信技术之间的融合具有较大意义。

1智能用电交互服务

在电力系统中，发电侧与用电侧具有同等的地位和重要性。在我国，用电的一方存在着较大的发展空间，即可以采用高效的设备，减少能源的消耗，同时也可以采用控制设备，实现电气设备的自动关闭。由此出发，基于现代电网管理的基本理念，在准确利用利用科学的测量技术，高效有保障的控制技术以及当今时代中发展快速的通信技术的同时，达到市场迅速响应、统计高效精准、信息实时以及收费方式多样的用电效果。在技术的支撑下，美好用电愿望的期许下，智能用电应时而生[1]。

智能用电交互服务提出的同时，对现代通信技术也提出了新的要求。实现现代通信网络与家庭用电的一体化建设是智能电网发展的前提。因此，结合必要的通信技术，满足智能用电对通信技术的需求是必要的。

2融合通信技术

融合通信技术的概念在于，实现智能用电的通信技术需要具备综合优势，例如较高的数据传输速率、去除一定的传输干扰保证用电的安全和稳定等等。基于此，本文主要介绍光纤通信、无线通信和电力线通信三种技术。

2.1光纤通信技术

首先通过介绍光纤通信技术的工作原理说明光纤通信存在的特性，以及在智能用电的建设中能够发挥的作用。

图1光纤通信技术的工作原理

结合图例所示，在光纤通信技术工作的过程中，其光发射机将来自不同的终端的多路光信号分别由光转换器转换为各自特定波长的光信号以后，经光波器合成组合光信号，再通过光功率放大器放大输出至光纤中传输。光中继放大依靠的是增益平坦技术的的EDFA技术，实现不同波长光信号的相同增益放大。光接收机则是通过主信道光信号先实现在前置光放大器中的放大，再通过分波器在主信道光信号中实现分波功能，从而完成信号的发射与接收[2]。

与其他通信技术相比，光纤通信之所以可以利用到智能用电的网络服务中，作为主要的通信技术支持。其主要原因是其在工作过程中表现出了较大的抗干扰能力以及其自身系统具备的较大容量，通过分析光纤通信的技术原理，可以发现其在信号传送和接受过程中具有一定的可靠性。因此，对于智能用电以及智能家居等对通信技术的需求，可以得到较好的反馈。

2.2无线通信技术

结合目前无线网在人们生活中的应用，以及无线通信技术的快速发展。可以得到的结论是：无线通信技术是实现智能用电交互服务快速发展的技术动力。如图2所示，无线通信系统的结构具备简易的特性，其主要包括发送设备、传输设备和接收设备。无线通信的应用十分广泛，典型的应用有蓝牙和wifi，其中与智能用电密切相关的是无线宽带网络Wi-Fi、ZigBee和RF44。

Wi-Fi的特点主要表现在其是一种短距离无线传输技术，是其技术特性。工作的频段处于2.4GHZ，在信号正常的情况下，其传输速度可以保持在54Mbit/s，即使出现干扰，导致其发生波动，也会结合特定的情况，得到不同的传输速度。总而言之，其在传输的过程中变现出了高速率的特性，其也是适用于智能用电系统中的一个主要原因[3]。

ZigBee的工作频段与Wi-Fi相同，其优势在于能够实现信息技术使用的经济性，同时其还具备低功耗的特点，其在智能用电中的应用主要包括以下几方面：首先，在家电设备中，空调系统温度控制的完成时通过ZigBee的技术原理，与之类似的还有照明系统的自动控制以及煤气的计量控制。其次，目前针对利用ZigBee技术实现对家电设备的远程控制技术也在逐步完善中。

图2无线通信系统

RF44技术一般用在水表、电表和气表的抄收中，其在发挥功能的过程中与ZigBee技术基本可以形成互相补充关系。其优势主要包括简单的通信设备，易于实现的技术网络以及较为经济的成本预算。

2.3电力线通信技术

电力线技术是在通信技术领域中发展的较为成熟的技术，其主要包括宽带技术和窄带技术。两种技术的结合可以最大限度促成家庭局域网以及本地通信的组网、控制与通信，对于智能用电系统提供了较为有利的技术条件。

3融合通信应用模型

智能用电交互服务的有效落实，靠单一的通信技术是无法做到的，因此建立与智能用电需求相匹配的融合通信应用模型是必要的，如图3所示。在实现智能用电交互服务的系统主站中需要光纤通信作为远程接入网，同时通过光纤通信与电力线宽带通信实现网络的本地接入。对于不同的用电需求，又结合了Wi-Fi，RF44和ZigBee等无线通信技术，使其得到最大程度的普及以及有效应用。具体各个层次以及各种通信技术在智能用电交互服务中的应用情况可以通过表1说明[4]。

图3融合通信应用模型

表1融合通信技术在智能用电系统中的应用

结论：综上所述，智能通电交互服务的实现，需要的融合多种通信技术，在智能用电交互服务系统中，不同的通信技术充分发挥各自的优势，最大限度的满足智能用电对于通信技术的需求。即使现代的发展条件先，通信技术的水平已经达到了一定的前沿水平，但是智能用电交互服务的实现过程中，还存在很多条件的制约，例如在传输质量上以及地域的普及范围上均保留着较大的发展空间、鉴于智能用电系统中存在的这些问题，应该实施有针对性的改革，加大对融合通信技术的深入研究。

参考文献：

[1]肖亨.融合通信技术在智能用电交互服务中的应用分析[J].电子制作,2016,Z1:40+39.

[2]许纯信.面向智能用电小区的通信组网方案设计[D].华北电力大学,2013.

[3]林轩竹.智能配用电网多介质融合通信模式研究[D].华北电力大学,2013.

[4]寿之奇.低压配电网智能用电小区系统的框架设计和实现[D].华北电力大学,2012.