本专利涉及电网建设方法，具体涉及一种lte230电力系统专网建设布局方法。
背景技术：
电力通信网作为电网的重要组成部分、技术支撑手段和基础平台设施，在保障电网安全运行、市场经营和公司现代化管理等方面发挥着重要的作用。
经过多年的建设，电网通信接入网已经初具规模，通过光纤网络结合公网租赁信道对全省电网的信息通信进行支撑，对提高供电的可靠性，提升服务水平和企业形象起到了重要的支撑作用。但随着电力终端规模和业务应用形式的不断扩大背景下，逐步暴露出一些问题，光纤网络主要体现在投资高、覆盖难、维护困难、建设周期长等问题。电力业务终端点多面广，光纤网络为代表的有线网络很难做到全面快速覆盖。租赁无线公网信道则存在电力数据不安全、通信网络不可控、同公众竞争信道、累年高额租赁费、以及2g/3g面临退网需要更换终端等问题。基于以上原因，电力公司建设自己的无线专网成为一种必然方向。
现有的解决方式之一是把td-lte230无线专网技术引入智能电网，有效解决电网末梢“最后一公里”业务接入问题，为各种电力业务的承载提供可靠保障，为将来无线专网的全面推广提供建设、管理和应用经验。但是目前td-lte230无线网络没有较好的基站选址方法，基站选址需要人工通过经验选取，主观性导致选址的位置不佳，致使基站的选址成本较高，效率较低。
中国专利公开号cn104378769，公开日2015年2月25日，发明创造的名称为基于覆盖预测的td-scdma基站规划点自动选点方法，该申请案公开了基站规划点自动选点方法核心步骤包括：采集宏基站小区信息，得到集合a；计算集合a内小区经纬度最大值和最小值并按步长进行取整；将经纬度从最小到最大值按步长分割；按照经纬度配对，得到集合b；对集合b属性初始化；采集集合b的栅格地物信息等。其不足之处是移动网络对应的终端大多为移动终端，而一般电网建设的时候需要的终端是固定的终端，固定的终端可以尽可能的靠近基站，同时可以考虑传输路径中的高遮挡物的阻隔，因此针对电网建设一个专网的时候可以通过合理的规划选址达到更好的通信效果。同时，电网设备的安全性和可靠性的要求比移动网络更高，因此，研发一种针对电力专网的布局建设方法势在必行。
技术实现要素：
本发明的目的在于解决上述现有技术电网设备的安全性和可靠性的要求比移动网络更高，因此需要一种针对电力专网的布局建设方法的问题，提供一种lte230电力系统专网建设布局方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种lte230电力系统专网建设布局方法，其特征在于，以下步骤：
a，获取目标地区基础信息；
b，计算获得目标地区所有合格的基站组合；
c，建立目标区域终端设备的流量密度图；
d，根据流量密度图确定基站组合建设优先级。
本发明通过对选取所有达标基站组合，作为备选的基站组合的方式，通过引入流量密度和传输度的概念，将尽可能产生的数据多的终端设备配置在基站的附件，使得基站与终端设备之间的距离降低，降低雨衰或其他路程损耗，同时为设备终端选择了合适的基站，尽可能避免基站与终端之间存在过多的高楼或者类似高建筑，防止了高楼或者类似高建筑这些对辐射波的阻碍，起到提高数据传输可靠性的效果。
作为优选，所述步骤a中，获取目标地区的地图、电力系统自有基站备选点、公共基站备选点、规划频率池信息和终端设备信息；终端设备包括配电自动化终端、用电信息采集终端、负荷控制终端和电力业务设备终端和备选终端，规划频率池信息包括每个频率池对应的终端设备的种类。在本发明中这些终端数据的来源均由电力系统根据各种终端的运行日常状态进行提供，本发明中的终端设备一般都是固定的终端，本发明中的移动终端数量不多，一般包括移动检修设备，数据用量不大，因此在本发明中暂不考虑。电力系统自有基站备选点一般为电力系统自有物业，公共基站备选点选用外租基站，电力系统自有物业维护方便，管理便捷，同时租用成本较低，因此在基站选择中首选是电力系统自有基站备选点。
作为优选，所述频率池包括1号频率池、2号频率池和3号频率池，1号频率池接收配电自动化终端信息，2号频率池接收用电信息采集终端和负荷控制终端的信息，3号频率池接收电力业务设备终端和备选终端信息。本发明这样设置，主要是将频率池对应不同的电路设备终端，又对应上不同的设备重要性，可以更好地规划电网的建设。
作为优选，在步骤b中，选择符合要求的电力系统自有基站备选点和公共基站备选点设定为基站，设定每个基站的辐射范围，对目标地区的进行等量的网格化划分，每个网格的参数由人工设定；
选取覆盖面积大于设定值且重复覆盖面积小于设定值的基站组合；
对每一个基站组合，都进行基站对应关系子步骤：
基站对应关系子步骤a：在区域地图内选取所有受到复数基站辐射的网格i；选取所有辐射到网格i的基站j；获取在区域地图内i与基站j之间高楼fijk的高度gijk，k为网格i与基站j之间的高楼的个数，所述高楼为高度大于起始值ht的建筑；
基站对应关系子步骤b：计算
对应关系计算子步骤c：计算tij＝1/(dij×lij)；lij为网格i中心点与基站j之间的距离，tij表示网格i与基站j之间关联系数，tij越大则表述网格i与基站j之间的关联度越高，每个网格i均选择关联度最高的基站j作为存在对应关系的基站。在本发明中，网格化划分的方法可以为矩形划分的方式进行划分，也可以通过正六角形划分的方法进行划分，另外，也可以采用正三角形的方式进行划分，划分的方法较多，可以由人工进行设定。本发明选择不等区域的辐射区域划分，本发明中，遍历所有基站备选点等区域辐射的组合表示：将所有基站备选点画好辐射区域存储之后进行叠加，叠加之后去除重复的辐射区域之后大于区域设定值的基站。例如同一区域内存在a、b、c、d、e，此时，对a、b、c、d、e，建立辐射之后，看a的辐射覆盖区域是否大于目标区域面积的90％，看a加b的辐射覆盖区域是否大于目标区域面积的90％，如果不够则看a加b加c是否辐射覆盖区域是否大于目标区域面积的90％；直到满足条件之后，再从b开始继续这一步骤，直到所有基站的组合覆盖面积均能大于目标区域面积的90％；然后取出相互之间重复覆盖率大于设定值的基站组合，剩下的基站组合即为达标基站组合。这一步骤一般由计算机完成。同时本发明中收到复数基站辐射的网格对应的基站的配置也较为关键；本发明充分考虑了网格与基站间的距离，以及基站与网格间高楼阻碍的情况，通过参数的调整，可以自由选择合适的路径。
作为优选，通过算式toai＝k×(t1×n1×p1+t2×n2×p2+...+tn×nn×pn)/s计算第i个网格区域内的流量密度toa；流量密度是表征电力通信需求分布密集程度的量化参数，它是每平方km的平均信息通信需求数值，以kbps/km2计量，表示单位平方内电力终端所需通信数据传输能力之和，k为网格区域内业务并发系数，由人工设定，pn为冗余系数，每个冗余系数与终端设备的类型以及频率池相关，pn由人工设定，tn为各终端类型的信息通信需求数值，nn为对应tn类型的终端在网格区域的数量，s为网格区域面积。
作为优选，在所述步骤d中，计算每个基站组合中所有网格的传输度的和，所述网格i的传输度均由算式：qi＝toai/li获得；li为网格i中心位置与存在对应关系的基站之间的距离值，对所有的基站组合进行总传输度以从高到低进行排序。这样设置，尽量争取将大量的数据靠近在基站的周边，使得基站与发送大量数据终端设备之间的距离降低，降低雨衰或其他路程损耗，同时为设备终端选择了合适的基站，尽可能避免基站与终端之间存在过多的高楼或者类似高建筑，防止了高楼或者类似高建筑这些对辐射波的阻碍，起到提高数据传输可靠性的效果。
作为优选，在所述步骤b中，对每个公共基站备选点和电力系统自有基站备选点均进行维护加权赋值，选取覆盖面积大于设定值且重复覆盖面积小于设定值的基站的合集作为待选组合；
获取待选组合后计算待选组合的维护总值，去除维护总值大于设定阈值的待选组合，剩余的待选组合即为基站组合。这里主要考虑了公共基站备选点和电力系统自有基站备选点均进行维护加权赋值维护成本等各种因素，维护加权赋值由人工设定，可以做各种调整。
作为优选，在步骤c中，选取所有网格中流量密度大于设定值的网格作为重点网格，计算重点网格在每一个基站组合中的重复覆盖数，计算在基站组合中的重复覆盖数大于2的重点网格的个数作为辅助值，在基站组合总传输度差异值小于设定阈值的时候，选择辅助值最少的基站组合排序在前。这样设置，主要是为了防止高密度流量的网格收到多个基站的辐射，相互之间存在的干扰可能会影响较多的数据传输。
作为优选，每个基站的辐射范围通过基站的高度和基站的发射功率计算获得。可以采用每个基站的辐射范围sf＝w×(h-ht)×lt；其中h为基站的高度，ht为人工设定的起始高度值，lt为人工设定的辐射范围系数。在数据详实的情况下可以选择不等区域的辐射区域划分，这里的w是辐射计算时候的功率相关系数。此方法比上述的类似方法更为准确和详实，同时考虑到建筑高点的干扰因素，因此更为合适。
作为优选，在完成初步规划后，选取传输度排在前若干位且传输度大于设定标准的达标基站组合作为重点资源基站组合进行重点资源传输度排序；
重点资源传输度排序子步骤一：计算每个网格内的重点资源流量密度toa；toaz＝kz×(t1×n1+t2×n2+...+tm×nm)/s；toaz为每个网格内的重点资源流量密度，kz为网格区域内重点资源业务并发系数，由人工设定；tm为各重点资源终端的信息通信需求数值，nm为对应tm类型的重点资源终端在网格区域内的数量，m小于等于n；
重点资源传输度排序子步骤二：计算每个重点资源基站组合中所有网格的传输度，所述每个网格的重点资源传输度均由算式：qz＝toaz/l获得；l为网格中心距离基站的距离，计算每个重点资源基站组合中所有网格的传输度的和，并对所有的重点资源基站组合进行传输度以从高到低进行排序。
这样设置，可以对重点资源进行更好的考虑，主要是电路系统中重点资源的重要性远高于一般资源，因此，在合适的情况下，将重点资源安排在更为靠近基站的位置是最好的选择，这点与一般的移动网络有很大的不同，主要在于移动网络中即使是重点资源也是移动的，无法达到相应的效果，而在电路系统中，重点资源也是固定资源的占绝大多数，因此对这类资源进行调整是符合设计和规划要求的，也是有利的。重点资源终端包括配电自动化终端。
本发明的实质性效果是：本发明通过对选取所有达标基站组合，作为备选的基站组合的方式，通过引入流量密度和传输度的概念，将尽可能产生的数据多的终端设备配置在基站的附件，使得基站与终端设备之间的距离降低，降低雨衰或其他路程损耗，同时为设备终端选择了合适的基站，尽可能避免基站与终端之间存在过多的高楼或者类似高建筑，防止了高楼或者类似高建筑这些对辐射波的阻碍，起到提高数据传输可靠性的效果。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。
实施例1：
一种lte230电力系统专网建设布局方法，以下步骤：
a，获取目标地区基础信息；所述步骤a中，获取目标地区的地图、电力系统自有基站备选点、公共基站备选点、规划频率池信息和终端设备信息；终端设备包括配电自动化终端、用电信息采集终端、负荷控制终端和电力业务设备终端和备选终端，规划频率池信息包括每个频率池对应的终端设备的种类。所述频率池包括1号频率池、2号频率池和3号频率池，1号频率池接收配电自动化终端信息，2号频率池接收用电信息采集终端和负荷控制终端的信息，3号频率池接收电力业务设备终端和备选终端信息。
b，计算获得目标地区所有合格的基站组合；在步骤b中，选择符合要求的电力系统自有基站备选点和公共基站备选点设定为基站，设定每个基站的辐射范围，对目标地区的进行等量的网格化划分，每个网格的参数由人工设定；
对每个公共基站备选点和电力系统自有基站备选点均进行维护加权赋值，选取覆盖面积大于设定值且重复覆盖面积小于设定值的基站的合集作为待选组合；
获取待选组合后计算待选组合的维护总值，去除维护总值大于设定阈值的待选组合，剩余的待选组合即为基站组合。
对每一个基站组合，都进行基站对应关系子步骤：
基站对应关系子步骤a：在区域地图内选取所有受到复数基站辐射的网格i；选取所有辐射到网格i的基站j；获取在区域地图内i与基站j之间高楼fijk的高度gijk，k为网格i与基站j之间的高楼的个数，所述高楼为高度大于起始值ht的建筑；
基站对应关系子步骤b：计算
对应关系计算子步骤c：计算tij＝1/(dij×lij)；lij为网格i中心点与基站j之间的距离，tij表示网格i与基站j之间关联系数，tij越大则表述网格i与基站j之间的关联度越高，每个网格i均选择关联度最高的基站j作为存在对应关系的基站。每个基站的辐射范围通过基站的高度和基站的发射功率计算获得。可以采用每个基站的辐射范围sf＝w×(h-ht)×lt；其中h为基站的高度，ht为人工设定的起始高度值，lt为人工设定的辐射范围系数。在数据详实的情况下可以选择不等区域的辐射区域划分，这里的w是辐射计算时候的功率相关系数。此方法比上述的类似方法更为准确和详实，同时考虑到建筑高点的干扰因素，因此更为合适。
这些终端数据的来源均由电力系统根据各种终端的运行日常状态进行提供，本发明中的终端设备一般都是固定的终端，本发明中的移动终端数量不多，一般包括移动检修设备，数据用量不大，因此在本发明中暂不考虑。电力系统自有基站备选点一般为电力系统自有物业，公共基站备选点选用外租基站，电力系统自有物业维护方便，管理便捷，同时租用成本较低，因此在基站选择中首选是电力系统自有基站备选点。
将频率池对应不同的电路设备终端，又对应上不同的设备重要性，可以更好地规划电网的建设。
网格化划分的方法可以为矩形划分的方式进行划分，也可以通过正六角形划分的方法进行划分，另外，也可以采用正三角形的方式进行划分，划分的方法较多，可以由人工进行设定。本发明选择不等区域的辐射区域划分，本发明中，遍历所有基站备选点等区域辐射的组合表示：将所有基站备选点画好辐射区域存储之后进行叠加，叠加之后去除重复的辐射区域之后大于区域设定值的基站。例如同一区域内存在a、b、c、d、e，此时，对a、b、c、d、e，建立辐射之后，看a的辐射覆盖区域是否大于目标区域面积的90％，看a加b的辐射覆盖区域是否大于目标区域面积的90％，如果不够则看a加b加c是否辐射覆盖区域是否大于目标区域面积的90％；直到满足条件之后，再从b开始继续这一步骤，直到所有基站的组合覆盖面积均能大于目标区域面积的90％；然后取出相互之间重复覆盖率大于设定值的基站组合，剩下的基站组合即为达标基站组合。这一步骤一般由计算机完成。同时本发明中收到复数基站辐射的网格对应的基站的配置也较为关键；本发明充分考虑了网格与基站间的距离，以及基站与网格间高楼阻碍的情况，通过参数的调整，可以自由选择合适的路径。
c，建立目标区域终端设备的流量密度图；通过算式toai＝k×(t1×n1×p1+t2×n2×p2+...+tn×nn×pn)/s计算第i个网格区域内的流量密度toa；流量密度是表征电力通信需求分布密集程度的量化参数，它是每平方km的平均信息通信需求数值，以kbps/km2计量，表示单位平方内电力终端所需通信数据传输能力之和，k为网格区域内业务并发系数，由人工设定，pn为冗余系数，每个冗余系数与终端设备的类型以及频率池相关，例如对应1号频率池的设备在冗余系数的选择上就要比对应2号频率池的设备冗余系数来的大，pn由人工设定，tn为各终端类型的信息通信需求数值，nn为对应tn类型的终端在网格区域的数量，s为网格区域面积。
d，根据流量密度图确定基站组合建设优先级。在所述步骤d中，计算每个基站组合中所有网格的传输度的和，所述网格i的传输度均由算式：qi＝toai/li获得；li为网格i中心位置与存在对应关系的基站之间的距离值，对所有的基站组合进行总传输度以从高到低进行排序。
实施例2：
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，在完成初步规划后，选取传输度排在前若干位且传输度大于设定标准的达标基站组合作为重点资源基站组合进行重点资源传输度排序；
重点资源传输度排序子步骤一：计算每个网格内的重点资源流量密度toa；toaz＝kz×(t1×n1+t2×n2+...+tm×nm)/s；toaz为每个网格内的重点资源流量密度，kz为网格区域内重点资源业务并发系数，由人工设定；tm为各重点资源终端的信息通信需求数值，nm为对应tm类型的重点资源终端在网格区域内的数量，m小于等于n；
重点资源传输度排序子步骤二：计算每个重点资源基站组合中所有网格的传输度，所述每个网格的重点资源传输度均由算式：qz＝toaz/l获得；l为网格中心距离基站的距离，计算每个重点资源基站组合中所有网格的传输度的和，并对所有的重点资源基站组合进行传输度以从高到低进行排序。
这样设置，可以对重点资源进行更好的考虑，主要是电路系统中重点资源的重要性远高于一般资源，因此，在合适的情况下，将重点资源安排在更为靠近基站的位置是最好的选择，这点与一般的移动网络有很大的不同，主要在于移动网络中即使是重点资源也是移动的，无法达到相应的效果，而在电路系统中，重点资源也是固定资源的占绝大多数，因此对这类资源进行调整是符合设计和规划要求的，也是有利的。重点资源终端包括配电自动化终端。
实施例3：
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，在步骤c中，选取所有网格中流量密度大于设定值的网格作为重点网格，计算重点网格在每一个基站组合中的重复覆盖数，计算在基站组合中的重复覆盖数大于2的重点网格的个数作为辅助值，在基站组合总传输度差异值小于设定阈值的时候，选择辅助值最少的基站组合排序在前。
实施例4：
本实施例与实施例2基本相同，不同之处在于，各区域由于设备的种类数量不同，重要性也不相同，因此每个网格内的终端设备的并发系数可以设置为不同的并发系数，又由于已经考虑了基站的重要性，因此，不在设置冗余系数作为参数，因此在计算流量密度的时候采用通过算式toa＝k×(t1×n1+t2×n2+...+tn×nn)/s计算每个网格区域内的流量密度toa。
具体参见：
表1某市配电通信终端数量统计和分布密度表
表2a基站配电流量密度(设定并发指数为0.8)
表3b基站配电流量密度(设定并发指数为0.6)
表4c基站配电流量密度(设定并发指数为0.5)
表5d基站配电流量密度(设定并发指数为0.1)
以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。