基于载波中继路由的自动抄表系统研究.doc

基于载波中继路由的自动抄表系统研究2007年,国家电网公司召开会议,首次提出建设用电信息采集系统。系统建设初期,覆盖面较小,网络通信节点少,交互数据有限,能够满足使用要求。伴随着采集系统建设的不断深入,覆盖面越来越大,同一台区内的节点越来越多,通信失败便越来越频繁发生。通过研究发现,采用载波中继路由方式能够很好地解决这一难题。中继路由有多种方式,从最初的固定路由发展到自学习路由方式,现阶段主流应用动态路由方式。研究适应低压电力线信道低阻抗、高噪声、高衰减和时变特性的路由算法,提高载波通信的可靠性,具有很高的应用价值和意义。本文选择分析海内外电力线载波通信近况为切入点,进而对电力线载波通信的物理特征和网络特征展开研究。为适应电网结构特点,使集中器与目标节点进行有效通信,需采用中继路由方式,动态路由方式可以很好地适应电力线通信网络。动态路由算法主要有蚁群算法和遗传算法,对两种算法展开深入研究。两种算法均可应用于低压电力线载波通信,但在研究并分析了两种算法的优缺点后,认为可以将两种算法在一定程度上进行优势互补,从而形成性能更好的中继路由算法——混合优化算法,进而展开理论分析。为了验证混合优化算法,开发研究基于载波中继路由的自动抄表系统。该系统分为两部分,一部分是虚拟试验系统,在实验室内通过数据采集系统、抄控器和虚拟表软件验证混合路由算法的可行性;另一部分是模拟实际运行环境条件,搭建实际环境仿真测试系统,通过三种路由算法的测试分析,验证了混合路由算法的性能优势——抄表效率大幅提高,中继级数明显减少,应用前景十分广阔。