多网络融合用电信息采集系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种多网络融合用电信息采集系统。
【背景技术】
[0002] 用电信息采集系统是现代智能电网不可缺少的一部分，其主要功能包括数据采 集，数据管理，数据应用，运行维护管理，系统接口信息交互等。
[0003] 用电信息采集系统的设计旨在通过在采集终端进行电能的数据统计，并及时收集 用电信息进行数据分析，掌握用户的用电情况，可W及时的发现电力问题，通过电力控制系 统进行故障排除等。
[0004] 国家明确规定223~231MHz频段15个双频频点和10个单频频点总共40个频 点，作为电力专用频段，总带宽为IMHz。在此频段上采用的230MHz-WiMAX通信技术采用了 (FDM/SC-抑E相结合的技术。用电信息采集终端模块至基站的上行通信链路选用SC-抑E， 基站到用户终端的下行链路则采用OFDM技术。
[0005] OFDM是一种并行多载波调制传输数据技术，使得WiMAX在对抗多径衰落、抗窄带 干扰多址接人和信号处理方面显示出明显的优势，而SC-抑E技术，采用单载波传输而保留 了OFDM对信息的处理方式，将OFDM发射端的IFFT模块移至接收端，避免了OFDM技术峰平 比高，无法很好的实现帖同步的不足，有效综合了单载波和OFDM技术的优点，可W有效对 抗信道的频率选择性衰落，满足用电采集系统高速率，大容量的通信传输需求；
[0006] 除此之外，230MHzWiMAX通过载波聚合技术使得在有限的频率资源中为用电采集 系统提供更大的频带，根据不同用户的不同需求，为其分配不同的带宽，实现更高速的传输 速率。光纤专网传输速率较高，受外界干扰影响较小，传输时延较小，可靠性高；2G/3G/4G 无线公网具有不需要额外铺设网络，覆盖范围广等优势。
[0007] 现阶段，由于大多数用电信息采集系统只考虑一种通信方式进行数据传输，信息 采集效率、成功率都很低，无法满足人们对电力需求可靠实时的要求，并没有根据实际的地 理、用户情况和通信环境，选择合适的通信方式，保证用户信息的实时性、可靠性，正成为解 决W上问题的完善方案。
[000引电力专用的通信信道保证了信道通畅，负荷管理系统的数据收发延迟小，并且可W避免数据涌堵。然而，目前该频段主要部署的是传输网络独占一个频率资源的230MHz数 传电台，而随着各种先进电力设备不断创新，电力采集方面的密度和数据量也在不断增大， 不论在设备上还是在技术上，无线电台已经都无法满足现在用电信息采集的需要。除了其 本身存在的通信技术问题，比如覆盖受地形影响大、易受突发的电磁波干扰、传输速率很低 等，用户规模的增大，信道资源已接近满负荷，系统容量的超负荷，同时对无线专网的安装， 运行，维护都需要一定的专业技能才行，尤其是对频段资源利用上的浪费等因素都限制了 数传电台通信方式的发展。
[0009] 光纤专网虽然传输速率较高，受外界干扰影响较小，传输时延较小，可靠性高，但 光纤专网的部署有一定难度，特别是在居民小区中，光纤铺设成本较高；2G/3G/4G无线公 网具有不需要额外铺设网络的好处，覆盖范围大，但由于网络不被电力系统专有，信息保密 性较差，同时由于无线公网的主要业务是移动通信业务，对电力信息传输过程的实时性会 有影响，也容易受到外界干扰；
[0010] 而230MHzWiMAX无线专网具有部署较灵活，不用担屯、居民小区入户问题，但也面 临需要重新铺设网络，并且由于无线环境的开放性，容易受到外界环境的干扰；所W无论单 独使用哪一种通信方式都不能很好的解决现今用电信息采集系统的问题。 【实用新型内容】
[0011] 本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种多网络融合用电信息采集系 统，该实用新型融合了多种通信方式的优点，并可W通过方案中提供的可靠性、实时性评估 方法根据用户所在位置、通信环境、传输信息量等方面对各个通信方式进行选择。
[0012] 为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
[0013] 一种多网络融合的用电信息采集系统，包括：通信接口服务器，所述通信接口服 务器接收异构网络融合资源管理单元采集的不同通信方式上传的数据，经过处理上传给控 制中屯、；
[0014] 所述异构网络融合资源管理单元接收WiMAX接入网关、光交换机和无线公网接入 网关上传的数据；
[0015] 所述WiMAX接入网关通过WiMAX网络基站接收用电信息采集终端上传的数据；
[0016] 所述光交换机通过光纤合路器接收用电信息采集终端上传的数据；
[0017] 所述无线公网接入网关通过WiMAX网络基站、LTE网络基站、TD-SCDMA网络基站或 GPRS网络基站接收用电信息采集终端上传的数据。
[0018] 所述用电信息采集终端设置于每个用电用户处，用于采集用户的用电数据。
[0019] 所述异构网络融合资源管理单元通过光纤与WiMAX接入网关、光交换机和无线公 网接入网关通信。
[0020] 异构网络融合资源管理单元对接收的不同通信方式的数据处理后，上传至用电信 息采集终端。
[0021] 多网络融合用电信息采集系统的最优通信网络的选择方法，包括W下步骤：
[0022] 步骤a);建立可用网络集合；
[0023] 步骤b):建立判决参数集合；
[0024] 步骤C);根据步骤b)中的判决参数得到步骤a)中可用网络的权重系数集合；
[0025] 步骤d);利用步骤C)得到的权重系数集合计算步骤a)中的各网络的网络效用， 选取网络效用最大值的网络为多融合接入网络。
[0026] 所述步骤a)的步骤为：
[0027] 建立包括5个可用网络的集合W，
[0028] W= {胖1，胖2,胖3,胖4,Wg}
[0029] 其中，Wi代表GPRS网络，W2代表TD-SCDMA网络，W3代表LTE网络，W4代表WiMAX 网络，Wg代表光纤网络。
[0030] 所述步骤b)的步骤为：
[003U 建立3个影响网络选择的参数列表P，P= {Pi，P2，P3}，形成判决参数集合；
[0032]其中，Pi代表集合W中各网络可承载的速率与用户需求速率的比值；P2代表集合W 中网络数据采集成功率，P3代表集合W中各网络的时延。
[0033] 所述步骤b)中判决参数集合P中各元素的求取通过W下步骤来实现：
[0034] 步骤b-1):求取用户需求传输速率，设用户类型分为低压S相一般工商业、低压 单相一般工商业、居民用户和公变考核点用户，根据具体的场景，依据公式（5)计算出该场 景下用户对特定通信方式的宽带需求hi 网络下需求速率=
[00对 hi网结下需求速率二低压；相一般工商业用户数X其宽带需求
[0036] +低压单相一般工商业用户数X其宽带需求（5)
[0037] +居民用户数X其宽带需求
[003引 +公变考核点数X其宽带需求
[0039] 步骤13-2):根据公式化），计算5种通信网络可承载的速率]11^^^^?|^?￥与用户需 求速率hi网结下需求速率的比值hu;
[0040]
【主权项】
1. 一种多网络融合的用电信息采集系统，其特征是，包括：通信接口服务器，所述通信 接口服务器接收异构网络融合资源管理单元采集的不同通信方式上传的数据，经过处理上 传给控制中心； 所述异构网络融合资源管理单元接收WiMAX接入网关、光交换机和无线公网接入网关 上传的数据； 所述WiMAX接入网关通过WiMAX网络基站接收用电信息采集终端上传的数据； 所述光交换机通过光纤合路器接收用电信息采集终端上传的数据； 所述无线公网接入网关通过WiMX网络基站、LTE网络基站、TD-SCDM网络基站或GPRS网络基站接收用电信息采集终端上传的数据。
【专利摘要】本实用新型公开了多网络融合用电信息采集系统，系统包括:通信接口服务器，所述通信接口服务器接收异构网络融合资源管理单元采集的不同通信方式上传的数据，经过处理上传给控制中心；所述异构网络融合资源管理单元接收WiMAX接入网关、光交换机和无线公网接入网关上传的数据；所述WiMAX接入网关通过WiMAX网络基站接收用电信息采集终端上传的数据；所述光交换机通过光纤合路器接收用电信息采集终端上传的数据；所述无线公网接入网关通过WiMAX网络基站、LTE网络基站、TD-SCDMA网络基站或GPRS网络基站接收用电信息采集终端上传的数据。本实用新型针对提出的多网融合的通信系统，从可靠性和实时性两个方面考虑选择不同具体场景下最优通信接入网络。
【IPC分类】H04L29-08
【公开号】CN204392311
【申请号】CN201520128169
【发明人】蔡光程, 王相伟, 梁波, 潘明明, 田世明, 李贵民, 刘昳娟, 荣以平, 朱伟义, 袁伟玉, 尹明立, 刘宁
【申请人】国家电网公司, 国网山东省电力公司, 中国电力科学研究院
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2015年3月5日