湖南大学
硕士学位论文
低压电力用户远程集中抄表系统的设计与实现
姓名：申梅花
申请学位级别：硕士
专业：物理电子学
指导教师：戴瑜兴
20071031
硕士学位论文
豳３．１８集中抄表系统示意圈
拓扑中继技术系统的最大优势在于：通过先验网络拓扑分析，准确选择实时可靠抄收的中继节点，从而最有效地利用载波通信芯片或模块的物理层通信能力，以几何级数提高接收信噪比，既提高了整个系统抵御电网衰减的能力，又增强了系统的抗干扰能力，不仅可以大大提高抄收成功率，而且最大限度缩短了系统抄收时间。由于系统具有天文数字的系统冗余，所以可以确保系统任何时刻，都能实现１００％抄收。
３３．１表中继通信技术
在低压载波通信自动抄表系统中，所有的电能表与集中器一样，同时具有发生信号与接收信号的能力，也就是具有中继通信能力。这种通过电能表中继的通信方式，称之为表中继通信。表中继通信将载波通信自动抄表系统的通信模式，从物理层通信扩展到网络层通信。
从资源利用角度分析，表中继通信充分利用了两个人们忽略的资源。
一是时间资源。现在的自动集中抄表系统是一个非实时系统，对抄收的实时性要求不高，但具有数据同时性的要求。所以我们在做系统方案设计时，在解决了数据同时性要求以后，就有充足的时间资源可以利用。我们可以通过中继广播通信，进行表底电量冻结、分别中继采集的方法，基本实现数据的准实时采集。数据采集的同时性误差一般只有几分钟，用户是可以接受的。当然中继通信时间，比纯物理层的直接通信，是成倍延长了，但中继通信可以借助中继重发，按几何级数提高接收设备的接收信噪比，大大提高通信成功率与可靠性。
二是系统资源。低压载波集抄系统上的通信节点数量是巨大的，安装是密集的。每个通信节点都可以作为后面更远通信节点的中继器。只要能够实现系统的
硕士学位论文
（２）低压电力网时变的特性导致了采用专门的固定位置的路由，中继器不能很好解决系统通讯的问题。
（３）低压载波抄表系统的通信物理媒介（集中器和电表（节点）构成的网络）是单一的总线型的低压电力网，因此整个网络上会存在回传信号和冲突及相撞的问题（计算机网络中的路由器一般上行和下行的物理媒介不同，因此网络中不会存在信号回传的问题，不用担心信号冲突）。
基于上述分析我们选择树型拓扑结构做为载波抄表网络的基本拓扑结构，树形拓扑从总线拓扑演变而来，形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支。树根接收各站点发送的数据，然后再广播发送到全网。
载波表树型网络拓扑结构见图３．１９。
图３．１９载波表树型网络拓扑结构
硕士学位论文
图４．３Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ结构示意图
一个成功的Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ环境可带来的好处如下：
（１）地理上的分散，使有限的资源得到最大限度和合理的应用；
（２）可以在不同的应用程序之间通信。使用不同通信协议的两客户杌应用程序之间不能直接通信，但可通过同时支持两种协议的服务器进行通信；
（３）可以使应用程序的各个部分独立开发，每个部分可以修改、替换却不影响其他部分；
（４）响应速度取决于服务器，因此只要服务器功能强大而且速度极快，并且如果服务器中数据库引擎使用了缓冲机制时，所有用户均可受益；
（５）数据完整性和安全性。数据库在服务器上，用户不必担心硬件故障或掉电。另外，数据库管理员能够更好地规定访问权限和数据操作权限；
（６）减轻网络负担。服务器进程只把响应结构集通过网络传回来恧非大的文件Ｉ／Ｏ块，因此网络负担大大减轻。
这些优点使得Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ程序设计在２０世纪９０年代被许多企业和程序开发人员采用。随着Ｉｎｔｅｍｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ的发展，作为对Ｃｌｉｅｎｔ／Ｓｅｒｖｅｒ体系的扩充和改进，浏览器／服务器体系（Ｂｒｏｗｓｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ）得到了广泛的应用。
２．浏览器／１１１１务器（Ｂｒｏｗｓｅｒ／Ｓｅｒｖｅｒ）体系
早期的Ｗｅｂ服务只能处理简单的、静态的ＨＴＭＬ文本，不利于实现动态的信息发布和管理。要管理动态的信息，必须使ｗｗｗ和数据库技术结合起来，即在浏览器一端采用交互式Ｗｅｂ页面，服务器端连接数据库服务器，构成浏览器器／服务器（Ｂｒｏｗｓｅｒ／ｇｅｒｖｅｒ）模型。Ｂ／Ｓ模式是目前在Ｉｎｔｅｒｎｅｔ／Ｉｎｔｒａｎｅｔ网络平台上最流行的运行模式。其结构见图４．４。
