logo好方法网

一种基于超/特高压输变电工程的通信系统及方法


技术摘要:
本发明公开了一种基于超/特高压输变电工程的通信系统及方法,该系统包括:中心主站、与所述中心主站连接的若干采集节点以及终端,其中:采集节点用于采集超/特高压输变电工程调试时产生的数据,所述采集节点包括电源控制器,所述电源控制器用于接收终端主动发起的连接  全部
背景技术:
为保障新建变电站或新建线路工程中的电力设备安全投运,在新建站或线路投运 前需进行启动调试试验,以确保新系统的正确性。 传统方式下,调试过程中的暂态录波主要采用双屏蔽信号线将被测信号从室外测 量点远距离引至继保室内的录波仪,存在试验部署周期长、效率低、工作量大、安全性低等 不足;无线通信方式可在信号测量点附近进行信号的采集和数字化,并通过无线通讯方式 将测量结果回传至室内上位机,可极大的降低调试试验的接线工作量、工作人员的工作强 度,也能提高试验的安全性和可靠性。 另一方面,超/特高压输变电工程调试用无线测量系统的采集节点直接在远端采 集信号并完成模数转换,而远端信号测量点附近没有220V市电供应或距离检修电源箱较 远,因此需要依靠内置电池供电,而采集节点电池容量有限,难以完成长时间的试验,设备 的使用时间短,无法满足调试的需求。
技术实现要素:
发明目的:为了克服现有技术的不足,本发明提供一种基于超/特高压输变电工程 的通信系统,该系统可以解决超/特高压输变电工程调试过程中采集节点可用时间短,调试 效率低或者甚至无法完成调试的问题,另一方面,本发明还提供基于超/特高压输变电工程 的通信方法。 技术方案:根据本发明的第一方面,提供一种基于超/特高压输变电工程的通信系 统,该系统包括:中心主站、终端以及与所述中心主站连接的若干采集节点,其中: 采集节点用于采集超/特高压输变电工程调试时产生的数据,所述采集节点包括 电源控制器,所述电源控制器用于接收终端主动发起的连接以及发送主电源的相关数据命 令,所述电源控制器内集成有LoRa模块,其采用LoRa应用层协议接收LoRa广播,解析后作出 应答;LoRa,即为远距离无线电(Long  Range  Radio),LoRa是semtech公司创建的低功耗局 域网无线标准,低功耗一般很难覆盖远距离,它最大特点就是在同样的功耗条件下比其他 无线方式传播的距离更远,实现了低功耗和远距离的统一,它在同样的功耗下比传统的无 线射频通信距离扩大3-5倍。LoRa模块是LPWAN通信技术中的一种,是美国Semtech公司采用 和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案。 所述中心主站内集成有LoRa网关,其用于连接实现采集节点与终端之间的收发操 作; 所述终端向所述LoRa网关发送主电源的相关数据命令,并由LoRa网关实现与所述 电源控制器之间的LoRa通信。 4 CN 111615018 A 说 明 书 2/7 页 进一步地,包括: 所述LoRa应用层协议采用命令和应答的形式,所述命令和应答的内容遵循一样的 数据帧格式,所述数据帧格式表示为: 键值1:字段1,键值2:字段2,……,键值7:字段7; 对应的键值集合为{T,M,D,C,B,Z,R},对应的字段的集合表示为{(U,D) ,(“M1”, “M2”…“Mn”) ,(“D1”“, D2”…“Dm”) ,(W,S,I) ,(“00”-“100”) ,(N,A) ,(O,C); 其中,T为数据类型,S为发送者ID,D为接收者ID,C为指令,B为电量,Z为主板状态, R为电池继电器状态,U为节点回复,D为终端发送,Mn表示第n个发送者的ID,Dm表示第m个接 收者的ID,W表示打开继电器,设备进入工作状态,M表示关闭继电器,设备关闭进入待机状 态,I表示设备状态维持不变,从设备仅返回状态量值,N表示系统正常,A表示系统未正常工 作,O表示继电器断开,C表示继电器闭合。 进一步地,包括: 所述有关电源控制器主电源的数据命令对应的键值为{C,B,Z,R},字段为:{(W,S, I) ,(“00”-“100”) ,(N,A) ,(O,C)}。 进一步地,包括: 在终端发送数据命令时,所述键值C以及对应的字段(W,S,I)为必选的数据帧。 进一步地,包括: 在采集节点应答终端时,所述键值B及对应的字段(“00”-“100”)、键值Z及对应的 字段(N,A)以及键值R及对应的字段(O,C)为必选的数据帧。 进一步地,包括: 所述中心主站还包括中心无线网桥,其工作在接入点模式,并为所述采集节点提 供一定频率的无线局域网,所述LoRa网关通过有线网络接到所述中心无线网桥中。 进一步地,包括: 所述采集节点内还集成有采集节点服务器和无线网桥,所述无线网桥以站的工作 模式接入所述无线局域网中,所述终端向采集节点服务器下发调试数据以及回传采集节点 状态信息的命令,采集所述节点服务器解析命令后并向所述终端作出回复。 另一方面,本发明提供一种基于超/特高压输变电工程的通信方法,该方法包括以 下步骤: 终端采用LoRa应用层协议与所述LoRa网关通信,所述LoRa网关与所述LoRa模块相 连,实现与电源控制器之间的LoRa通信,并向所述电源控制器发送有关电源控制器主电源 的命令,所述LoRa模块,即远距离无线电模块,其可实现基于扩频技术的超远距离无线传 输; 所述电源控制器接收所述有关电源控制器主电源的命令后,对该命令进行解析, 并作出应答。 进一步地,包括: 该方法还包括: 终端通过中心无线网桥与采集节点服务器无线通信,并向所述采集节点下发调试 数据以及采集节点状态信息的命令; 所述采集节点服务器接收所述采集节点下发调试数据以及回传采集节点状态信 5 CN 111615018 A 说 明 书 3/7 页 息的命令后,对该命令进行解析,并作出应答。 有益效果:1、本发明采用LoRa无线通信的方式实现了中心主站与采集节点间的连 接,使得终端可无线的与采集节点通信,极大的降低变电站启动调试试验的接线工作量、工 作人员的工作强度,并提高了试验的安全性与可靠性;2、本发明采用LoRa通信,并设置对应 的应用层协议,使得采集节点可以在不需要采集信号时关闭主电源进入待机状态,从而大 大延长采集节点的工作和待机时间,更好地满足超/特高压输变电工程启动调试试验的需 求,提高了试验的安全性与可靠性。 附图说明 图1为本发明实施例所述的通信系统的结构框图; 图2为本发明实施例所述的无线通信系统物理层和数据链路层拓扑图; 图3为本发明实施例所述的无线通信系统应用层的拓扑图; 图4为本发明实施例所述的无线通信系统现场应用的系统拓扑图; 图5为搭载了本发明实施例的中心主站的实物图片; 图6为搭载了本发明实施例的采集节点的实物图片; 图7为本发明所述的终端软件中关于采集节点电源控制部分的界面实际操作截 图; 图8为本发明所述的终端软件实际录波时的软件界面截图。
分享到:
收藏