本专利涉及电网建设方法，具体涉及一种电网专网布局建设方法。
背景技术：
td-lte230无线专网具有覆盖广、传输速率高、实时性和频谱适应性强等特点，是终端通信接入网的主要技术手段。随着智能电网时代的到来，建设电力无线专网势在必行，无线通信技术中，我国拥有td-lte技术体制的知识产权，可以满足电力当前及未来一定时期的业务发展需求，未来还可以向5g演进，极具发展潜力。
移动通信在网络建设的初期，用户量少，站点较少，基站覆盖半径较大，较少考虑投资控制和后期维护，那时基站建设主要解决网络覆盖问题，基站站址的选择自由度大，往往不经过科学的论证和分析，指示凭经验和直觉选择基站站址，只要天线挂的足够高，信号传播够远即可，由此易造成基站运行的安全稳定性差，建设维护难度大等问题。因此对于td-lte230无线专网基站的建设规划，应吸取以前的经验教训，综合考虑基站建设的难易程度、基站开通后的维护等，在保证网络覆盖和流量需求的前提下，进行合理规划，充分考虑建设方已有的基础设施，确定基站建设的位置和数量，对于电力行业来说还要充分考虑变电站、营业厅以及可租用基站的位置。
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，提供一种电网专网布局建设方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电网专网布局建设方法，以下步骤：
步骤一，获取目标地点的区域地图、基站备选点和终端信息；
步骤二，对区域地图进行网格化处理；
步骤三，获取所有的达标基站组合；
步骤四，计算区域地图内所有网格的流量密度；
步骤五，对所有的达标基站组合进行传输度排序；
步骤六，选用排序最高的基站组合进行基站建设。
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，所述步骤一中，所述目标地点的区域地图为电子地图，基站备选点包括电网自有建筑点和建筑高点，所述的终端信息包括配电自动化终端位置、用电信息采集终端位置、负荷控制终端位置和电力业务设备终端位置。本发明中包括这些类的终端设备，但也不局限与此，还可以包括路灯终端、充电桩终端或者其他任意的电力相关设备的自动化终端、计量终端等。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。
作为优选，所述步骤二中，对区域地图进行等量的网格化划分，每个网格的参数由人工设定。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。
作为优选，在步骤三中，将所有基站备选点进行等区域辐射，遍历所有基站备选点等区域辐射的组合，获得所有基站备选点组合的覆盖面与目标地点的面积比，每个面积比大于设定值的基站备选点组合都为达标基站组合。本发明中采用的是等区域辐射的方法进行配置，本发明提供的主要是前期规划，因此在辐射区域的划分时，首先采用的是等区域辐射的方法，在数据详实的情况下可以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。
作为优选，所述步骤四中，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；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，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，在所述步骤五中，计算获得每个达标基站组合中所有基站与网格的对应关系，计算每个达标基站组合中所有网格的传输度，所述每个网格的传输度均由算式：q＝toa/l获得；l为网格中心与存在对应关系的基站之间的距离值，计算每个达标基站组合中所有网格的传输度的和，并对所有的达标基站组合进行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，在步骤三中，将所有基站备选点中电网自有建筑点根据电网自有建筑点的高度进行区域辐射，区域辐射的面积sf＝p×(h-ht)×lt；其中h为电网自有建筑点的高度，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；将建筑高点进行等区域辐射，遍历所有基站备选点的组合，获得所有基站备选点组合的覆盖面与目标地点的面积比，每个面积比大于设定值的基站备选点组合都为第一次达标基站组合；在第一次达标基站组合中去除建筑高点数量超过设定值的基站组合；剩余的基站组合即为达标基站组合。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p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，在所述步骤五结束后，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。
作为优选，所述重点资源传输度排序子步骤一中，重点资源终端包括配电自动化终端。
作为优选，计算获得每个达标基站组合中所有基站与接收基站覆盖的网格的对应关系时，获取所有被至少两个基站覆盖的网格为待测网格，计算待测网格中心点与基站之间的距离，选取至待测网格中心点最近的基站即为待测网格对应关系基站。
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：
一种电网专网布局建设方法，包括以下步骤：
步骤一，获取目标地点的区域地图、基站备选点和终端信息；所述步骤一中，所述目标地点的区域地图为电子地图，基站备选点包括电网自有建筑点和建筑高点，所述的终端信息包括配电自动化终端位置、用电信息采集终端位置、负荷控制终端位置和电力业务设备终端位置。本发明中包括这些类的终端设备，但也不局限与此，还可以包括路灯终端、充电桩终端或者其他任意的电力相关设备的自动化终端、计量终端等。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。
步骤二，对区域地图进行网格化处理；所述步骤二中，对区域地图进行等量的网格化划分，每个网格的参数由人工设定。本实施例中实行的是等方块的形式划分。
步骤三，获取所有的达标基站组合；在步骤三中，将所有基站备选点进行等区域辐射，遍历所有基站备选点等区域辐射的组合，获得所有基站备选点组合的覆盖面与目标地点的面积比，每个面积比大于设定值的基站备选点组合都为达标基站组合。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。
步骤四，计算区域地图内所有网格的流量密度；所述步骤四中，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；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，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。k为网格区域内业务并发系数，主要有电网业务部门提供，一般在设定的时候就有记录和整理，而且在本实施例中，k的数值取值中也可以考虑到冗余的需求，不过一般而言在固定终端的电力专网中冗余的取值会很小，一般影响具体数值很小，很多时候可以不进行考虑。计算获得每个达标基站组合中所有基站与接收基站覆盖的网格的对应关系时，获取所有被至少两个基站覆盖的网格为待测网格，计算待测网格中心点与基站之间的距离，选取至待测网格中心点最近的基站即为待测网格对应关系基站。
步骤五，对所有的达标基站组合进行传输度排序；在所述步骤五中，计算获得每个达标基站组合中所有基站与网格的对应关系，计算每个达标基站组合中所有网格的传输度，所述每个网格的传输度均由算式：q＝toa/l获得；l为网格中心与存在对应关系的基站之间的距离值，计算每个达标基站组合中所有网格的传输度的和，并对所有的达标基站组合进行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。
步骤六，选用排序最高的基站组合进行基站建设。
实施例2：
本实施例与实施例1基本相同，不同点在于，如果初期数据较为详实的时候，在步骤三中，将所有基站备选点中电网自有建筑点根据电网自有建筑点的高度进行区域辐射，区域辐射的面积sf＝p×(h-ht)×lt；其中h为电网自有建筑点的高度，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；将建筑高点进行等区域辐射，遍历所有基站备选点的组合，获得所有基站备选点组合的覆盖面与目标地点的面积比，每个面积比大于设定值的基站备选点组合都为第一次达标基站组合；在第一次达标基站组合中去除建筑高点数量超过设定值的基站组合；剩余的基站组合即为达标基站组合。这里的p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。
实施例3：
本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于，在所述步骤五结束后，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。所述重点资源传输度排序子步骤一中，重点资源终端包括配电自动化终端。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。
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，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。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。