基于分級星形結構的低壓電力線通信組網(wǎng)模型研究.pdf

1、低壓電力線通信作為智能電網(wǎng)技術的一個重要分支，能有效促進電網(wǎng)技術與計算機信息技術的融合，同時，該技術也是實現(xiàn)電網(wǎng)、電信網(wǎng)、計算機網(wǎng)和有線電視網(wǎng)四網(wǎng)合一的關鍵技術。目前在智能電網(wǎng)的信息采集、智能家居、智能樓宇自動化、路燈控制系統(tǒng)中具有廣泛的應用，在相關工業(yè)領域，得到了高度重視。目前對于低壓電力線通信的研究大多集中在物理層和數(shù)據(jù)鏈路層，對于通信網(wǎng)絡層的研究較少，研究深度不夠。低壓電力線通信組網(wǎng)以及動態(tài)路由技術在保障通信可靠性的基礎上，要能夠

2、最大化的滿足實際低壓配電網(wǎng)結構，簡化網(wǎng)絡方式，更具科學化和規(guī)范化的網(wǎng)絡特點，無論對于網(wǎng)絡的運行管理和后期維護，還是在建設難度和成本上，都具有重要的意義。本文在參考了目前已研究的電力線通信組網(wǎng)模型和路由算法的基礎上，針對低壓電力線網(wǎng)絡拓撲結構，探索了一種更適合、高效、簡單的低壓電力線通信組網(wǎng)方案，并對其進行了設計和特性研究。所做的工作和技術流程如下:
　　(1)首先對低壓配電系統(tǒng)結構進行了分析，從實際低壓配電拓撲結構中，通過轉化，得

3、到一種星形結構的低壓配電模型，通過理論分析，將此結構直接應用在低壓電力線通信組網(wǎng)中，根據(jù)目前國內(nèi)外目前組網(wǎng)的關鍵技術，利用中繼技術實現(xiàn)各級子網(wǎng)的通信距離要求，提出了一種基于分級星形組網(wǎng)的新型低壓電力線組網(wǎng)模型。依此展開對新型組網(wǎng)模型的探索。
　　(2)根據(jù)模型結構，對其組網(wǎng)原理和組網(wǎng)方法進行了研究，制定了詳細的組網(wǎng)方法流程，設計了具體的組網(wǎng)算法，星形子網(wǎng)中心點的選擇采用中心點選取算法，文中也對其方法做了詳細闡述。
　　(3)

4、針對新型組網(wǎng)模型，制定了路由傳輸協(xié)議，設計了數(shù)據(jù)包格式，詳細闡述了數(shù)據(jù)在新型組網(wǎng)通信過程中的數(shù)據(jù)傳輸流程，對新型組網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議作了具體規(guī)范。在此基礎上，針對電力線通信具體時變性較強的問題，制定了本模型的動態(tài)路由重構策略，當網(wǎng)絡通信環(huán)境較差時，能及時針對實時的網(wǎng)絡環(huán)境進行路由重構，保障通信的可靠性。
　　(4)借助OPNET網(wǎng)絡仿真軟件，對新型組網(wǎng)的路由協(xié)議進行了特性驗證，在相同環(huán)境下，分別搭建了分級星形組網(wǎng)模型和分簇組網(wǎng)模型，

5、在各自的路由協(xié)議下極性數(shù)據(jù)傳輸仿真。結果表明，本次制定的協(xié)議在實現(xiàn)通信正常傳輸?shù)幕A上，能有效降低信道沖突率。
　　(5)在Delphi7.0編譯環(huán)境下，設置有效通信距離為40m時，進行了初始化組網(wǎng)，針對網(wǎng)絡通信狀況變差的狀況，設置有效距離由40m變化到30m，進行了動態(tài)路由特性驗證，得到了較好的效果，在有效保障故障節(jié)點通信可靠性的基礎上，簡化了網(wǎng)絡結構，減少了中繼數(shù)量，這對于網(wǎng)絡的后期維護和建設減材都具有正向促進作用。