【VIP专享】基于CDMA配电监测系统设计原理和实现方案
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CDMA监控系统通信解决方案CDMA监控系统通信解决方案近年来,监控系统越来越多地应用于各种场合,从城市的交通路口、商店、工厂、到海底石油钻探设备,都需要安装监控系统。
监控系统的目的是为了有效地保护人类生命和财产安全,而要实现这个目的,就需要一个可靠的通信解决方案,来传输各种监控数据和信息。
本文介绍一种基于CDMA技术的监控系统通信解决方案。
1. CDMA技术简介CDMA(Code Division Multiple Access)码分多址技术,是一种无线通信技术,它的特点是允许多个用户通过同一个频段进行通信,而不需要进行频率划分。
每个用户通过与其他用户不同的码来区分自己的信息,从而实现对多个用户同时进行通信。
2. 监控系统的通信需求监控系统需要传输各种数据和信息,如视频、音频、图片、文本等,而这些数据经常需要进行复杂的处理和分析,因此需要一个高速、稳定、安全的通信网络。
2.1. 高速通信监控系统需要及时地传输数据,特别是视频数据,需要实现实时的传输和接收,以便及时处理各种事件和异常情况。
2.2. 稳定通信监控系统需要长时间地运行,不能出现连接中断和崩溃的情况,需要一个稳定的通信网络来保证系统的可靠性和稳定性。
2.3. 安全通信监控数据需要保密和安全,不能被非法获取和篡改,因此需要一种安全的通信解决方案,来对数据进行加密和认证。
3. CDMA监控系统的实现基于CDMA技术的监控系统通信解决方案如下所述:3.1. 基站与用户设备的通信监控系统需要一个基站和若干用户设备之间的通信网络,基站负责接收用户设备发送的信号并进行处理,同时将处理后的信号发送给用户设备,这样就实现了用户设备和基站之间的双向通信。
3.2. 用户设备之间的通信监控系统需要若干用户设备之间的通信,这样可以实现多个用户设备之间的交互和信息共享。
基于CDMA技术的监控系统可以通过复用码片的方法来实现多个用户设备之间的同时通信,从而提高了系统的通信效率和容量。
基于CDMA网络的无线技术在配电监控系统中的应用
黄炜
【期刊名称】《电工电气》
【年(卷),期】2010(000)006
【摘要】介绍了基于CDMA网络的无线技术在配电监控系统中的应用情况以及系统可实现的主要功能,通过与基于现场总线技术的有线配电监控系统的对比,阐述了该无线配电监控系统的主要优缺点.基于CDMA网络的无线技术在配电监控领域中已得到应用,能可靠地实现"四遥"功能,具有一定的市场应用前景.
【总页数】3页(P31-33)
【作者】黄炜
【作者单位】南通市建筑设计研究院有限公司,江苏南通226300
【正文语种】中文
【中图分类】TM73
【相关文献】
1.基于ZigBee Pro技术的配电线路无线网络化监控系统 [J], 郭谋发;杨振中;杨耿杰;黄世远
2.基于CDMA网络的配电监控系统的应用 [J], 王铮
3.基于CDMA网络的车载无线视频监控系统的应用研究 [J], 雷金亮;刘亮;曹莹;杨磊
4.基于CDMA网络的车载无线视频监控系统 [J], 潘珍亮
5.基于CDMA网络的车载无线视频监控系统 [J], 潘珍亮
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基于CDMA无线网络的心电监护系统的研究【摘要】介绍了基于CDMA无线网络的心电监护系统的总体设计结构,并阐明了实现该系统的各功能模块的关键技术。
实验表明,该系统具有实时采集、处理、存储和远程心电数据传输等特点,极大提高了医院对心血管病人的监护水平。
【关键词】 Internet; CDMA; 心电监护1引言鉴于心血管疾病防预和治疗的重要性,世界各国、各大企业纷纷开展了心脏病监测设备的开发与生产。
然而早期的心电监护设备,多采用有线方式,导致其应用受到空间的限制,后来逐渐发展到基于GSM网等的无线方式的监护[1],但由于受到无线传输频率的制约,一直未能形成可靠的远程在线实时监护产品。
随着通信技术及计算机网络技术的日益完善,数据传输率、数据传输可靠性的大幅度提高,完全能满足心电数据传输的要求。
CDMA(Code Divison Multiple Access)技术是基于扩频通信技术发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术。
它可将需传送的具有一定信号带宽信息数据,用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制,使原始数据的带宽被扩展,再经载波调制并发送出去。
接收端使用完全相同的伪随机码,与接收的带宽信号作相关处理,把宽带信号换成原始信息数据的窄带信号即解扩,以实现信息通信,这样大大提高了数据传输的可靠性。
我们提出的远程心电监护方案能在患者不影响正常生活、工作的前提下,实时接受医护人员的监护、指导。
其监护的有效率要高出现有设备几十倍,甚至上百倍。
能够随时随地的将心电信号发给指定医院接受医护人员的监护是人们一直以来梦寐以求的技术。
而且该心电监护系统还可以缓存最近几十分钟心电图数据,当患者感到不适时,它可以把最近几十分钟和当前最新心电数据同时传送给监护中心,有利于医护人员的诊断。
本文主要介绍系统的组成以及主要模块的关键技术。
图1 监护系统总体结构框图(略)2系统总统结构如图1所示,移动终端即心电数据采集与发送系统,负责将心电模拟信号转换成数字信号,利用CDMA 1X专用芯片把信号通过CDMA无线网和Internet网络传送到设在医疗服务中心的心电数据专用服务器上,医生通过工作站可随时调出病人的心电数据,经过对心电数据的分析和处理,通过网络将处理意见及建议反馈给患者,可远程指导患者的就医、用药及采取必要的抢救措施。
The Design and Analysis of Remote Image Monitoring System forElectric Power Automation Based on CDMAZHOU Zhengjie1, a1Guangxi Technological College of Machinery and Electricity, Nanning Guangxi, 530007a********************Keywords: CDMA; Remote Image Monitoring; Electric Power AutomationAbstract. With the development of codec technology and wireless broadband access system of the opening, use them as a hosted network, for low bit rate wireless video monitoring system is more and more get the attention of people. Based on CDMA network of the Internet are introduced in detail based on CDMA wireless communication for the working principle of the image monitoring and designed to CDMA mode of private network can be applied to power plant water station in remote areas, such as image monitoring scheme, involving network mode, the system monitoring module unit interior, related compression algorithm and background removal algorithm and should have the function of the system the background, proposed to improve the development direction of the wireless monitoring system. Along with the increasingly mature CDMA remote image monitoring system, remote monitoring of power system automation will inject fresh blood, to make contribution to the improvement of electric power automation.IntroductionWith the continuous development of electric power automation technology, make the power system automation level gradually improve, power plants, substations, stations and so on all need by monitoring system gradually achieve less people, no regulation, in order to improve production efficiency. Remote image monitoring is the telemetry, remote and remote control of further added. More and more remote image monitoring system of the electric power enterprises as a new means of power system automation management [1]. Remote power monitoring system was built in the center of the electric power dispatching management monitoring center, set up in each substation video, audio, data acquisition unit, or in power plants, substations, etc to set up the monitoring center on their equipment, video surveillance equipment and working environment [2]. Monitoring center of the data of each monitoring unit image monitoring and surveillance, can real-time, accurate, and directly understand and master the situation of the monitoring unit, and respond to what is happening in time, and can carry on the storage to the related data, analysis, provides forceful support for later decisions and to improve, to adapt to the needs of the modernization development.In this paper, which used in power system communication channel are analyzed and compared, combined with the rapid development of communication technology, put forward a kind of image monitoring system based on CDMA wireless channel. Based on the analysis of the characteristics of the CDMA structure and, fully affirmed the emerging transmission medium is applied to power system automation feasibility and broad application prospect, thus proves the system to improve the power system automation, improve the reliability and real-time performance is of great significance. CDMA network for electric power automation system provides a fast and reliable, easy extension, and easy to maintain communication mode, and the remote monitoring system based on the wireless communication, has no wiring work, reduce the network construction cost, save a lot of cost, short construction period, the expansion of sex is strong, high reliability, fast transfer rate, numerous advantages of rapidity, etc. As long as it is covered in CDMA network, image monitoring can at any time and do the real mobile monitoring.CDMA communication technology overviewSimulation system USES DFMA (Frequency Division Multiple Access) technology, GMS uses TDMA technology, CDMA is also known as Code Division Multiple Access, CDMA is required for the modern mobile communication network of the large capacity, high quality, comprehensive business, soft switch, international roaming and so on requirement and design of a mobile communications technology [3]. CDMA is based on the spread spectrum technology, the need to send a certain signal bandwidth information data, using a high-speed bandwidth than the signal bandwidth pseudorandom Code modulation, make original data signal bandwidth is extended, the carrier modulation and send out again. Receive comprised use identical pseudo random Code, and the bandwidth of the signal correlation processing, the broadband signal into the original data of narrow-band signals that the expansion, in order to realize the information communication [4]. In CDMA wireless network and the Internet as a channel of communication model is shown in figure 1.Figure 1. CDMA communication modelThis system to monitor the unit's LAN is a network platform, based on the TCP/IP network communication protocol. Any one terminal image of system can be based on their authority to monitor the front camera [5]. In the system, the front camera is a camera to DCMA terminal image transmission, again by the end of CDMA and Internet network to the communication server uplink process" from the camera video signal acquisition card sampling and compression coding, form a MPEG 4 standard image data stream, CDMA terminals through RS232 input, PI again in the CDMA terminal through the CDMA network packet way, with the user name and password are card way of dial-up access to the Internet, send connected to the network communication server or client machine, unpack and decompression separated by its former video image signal and display on the display.Structure analysis of remote image monitoring system for electric power automation based on CDMAIn this article, the design of system is an embedded general video monitoring system based on TMS320DM642, with multiple extensions interface, can be used according to actual needs and the flexibility to choose the suitable environment interface, can realize real-time multi-channel video acquisition, and to support complex audio video compression algorithm. The structure of the whole system is shown in figure 2.Figure 2. Structure of remote image monitoring system for electric power automation based onCDMADM642 video port through four video decoding chip TVP5150A can easily realize the seamless connection and four CMOS camera. Camera output analog video signal after TVP5150A modulus conversion, formation of BT. 656 format digital video signal, from the DM642 video port input, the software encoder based on DM642 coding compression processing, processing of digital video stream data by extending the ATA interface to transfer data to local storage IDE hard disk; (2) the data package and then through the Ethernet interface to transfer data to the remote server to save. Audio digital, analog signal through the audio codec into DM642 handled or preserved. UART interface from the EMIF extension, via a standard RS232 interface system working condition can be visualized in PC super terminal window, immediately to facilitate designers working condition of the system. This project is to use the RS232 serial port input video streaming data into CDMA module, and then sent to the remote monitoring terminal.Overall design of remote image monitoring system for electric power automation based on CDMAWith the constant improvement of the power system automation level, the substation, substation, stations and so on to achieve less people or unattended, in order to improve production efficiency. Rely on the original manual methods cannot meet the needs of the electric power monitoring and control system development. Go on a remote video monitoring is gradually. Remote video monitor system can monitor and record the operation situation of substation and the safety of the equipment, monitoring of power equipment and operation, timely detection and processing accident, help to improve the safety and reliability of power system automation, and provides the later analysis of the information about the image of the accident. At the same time it also has a fire prevention, guard against theft, and other functions. Substation image monitoring is one of the typical image monitoring power system application. Here, in power system transformer substation, for example, based on CDMA remote image monitoring system of electric power automation design, the system block diagram is shown in figure 3. This paper is divided into three parts, the overall scheme of the front-end equipment system, the network transmission and remote monitoring center.Front-end equipment system.Mainly refers to the image acquisition and processing power equipment, equipment mainly includes the camera system, infrared smoke alarm, video encoding server, temperature, humidity sensor and solar energy power supply system, including remote monitoring front-end hardware equipment and control equipment.Remote network transmission. It is composed of communication network, data center and data terminal. Transmission of the communication network will use the bus network. Bus networkIts role in the electric power monitoring and control system is to beCamera 2 Camera 3 Camera nImage monitoringsystem of the serverLANon CDMAConclusionElectrical equipment remote monitoring is a complex issue, involving the construction of a communication system, the information acquisition, power supply equipment and image processing, such as designing monitoring systems more difficult. This study proposes a remote power equipment monitoring system based on CDMA network design scheme, the processed data to CDMA network terminal, transform information into digital signal launch out, central control center to receive information, through image processing, automatic detection of abnormal state of the transmission line environmental conditions, and call the police, have solved the problem of video remote collection and transmission. And provides the function of the camera video information collection. When electric power equipment failure or abnormal operation, the monitoring center can alarm and optimization in a timely manner, and ensure the normal operation of the transmission line.References[1]Wang X, Li H, Cong L: Power System Technology, 2009, 18: 038.[2]Zhu X, Li D, He D: Computers and Electronics in Agriculture, 2010, 71: S3-S9.[3]Wang W, Xu Y, Khanna M: Computer Networks, 2011, 55(15): 3604-3629.[4]Zidao M, Zhengbing Z: Computer Measurement & Control, 2011, 2: 070.[5]Xin D U: Telecommunications for Electric Power System, 2011, 8: 010.。
基于CDMA的远程抄表监控系统的应用与设计由于无线通信组网简单,不受空间限制等优点,它在远程数据采集和传输系统中占有重要的地位。
越来越多的远程数据采集和传输系统使用无线网络进行数据传输。
相对于GPRS网络,CDMA2000 1Ⅹ网络能提供更大的网络覆盖范围,支持移动IP,能较容易的支持IPV6,具有更好的安全性。
另外,它能提供更多的容量,以及更快的平均传输速率。
CDMA2000 1Ⅹ网络的这些优点,能为电力系统中的数据传输和监控提供有力的支持。
基于CDMA的远程抄表监控系统,能自动读取电表的数据,也能通过摄像头进行图像采集,监视用电现场的情况。
远程抄表监控系统利用CDMA模块,通过CDMA2000 1Ⅹ网络,采用TCP,UDP或者SMS方式,和服务器建立连接,向服务器发送数据,或者接收服务器的命令。
由于远程抄表监控系统的这些特点,它适用于偏僻或者危险的用电现场,代替人工抄表和人工监视。
本文提出了一种基于CDMA的远程抄表监控系统的设计方法。
首先,本文介绍了JPEG图像压缩的标准,提出了一种适用于嵌入式系统的DCT算法。
这种算法采用空间换取时间的策略。
在这种算法上,本论文实现了一种快速的JPEG图像压缩,用于进行图像监控。
其次,本论文介绍了动态哈夫曼编码的原理,在此基础上提出了改进的方法,并把这种方法用于电表中电能数据的压缩,节约了费用。
最后本文介绍了在
S3C2410上,利用USB设备控制器,实现海量存储设备,在意外时,可以方便远程抄表监控系统和计算机的数据传输。
基于CDMA1X的输电线路无线视频监控系统一、引言在我国经济快速增长、能源日益紧张的今天,电网的安全性越来越受到重视,这其中,高压输电线路的安全性也是不容忽视的重要环节。
作为电力输送、遍布全国各地的网络,电力线路具有分布区域广、传输距离长、地形条件复杂多变、受环境气候影响大等特点,完全由人工定期巡检工作量非常大,而且难以做到全天候、广覆盖。
电力行业的生产特点面广、量大、点多,尤其是配电网,近年来随着城市的大规模建设,配网的改造和入地工程、用户工程的任务也日益繁多。
多年来电力生产一贯坚持安全监督岗位制度,这是安全管理上的一大举措,这一制度的建立成效明显,增强了现场生产人员的安全责任意识,减少了很多的习惯性违章,但这一制度仍存在着一定的局限性,如监督人员数量有限,难以对多个工作现场同时进行监督,并不能做到对安全生产的全过程控制和监督,给安全管理带来了新的难点。
同时当前线路和变电所巡视、开关操作、检修、线路施工现场以及电力抢修工作迫切需要控制中心实时能看到工作现场的视频图像,这就提出了开发电力移动视频监控系统的需求。
为适应电力系统自动化建设和达标创一流规范化管理的需要,针对当前线路和变电所巡视、开关操作、检修、线路施工现场以及电力抢修中存在的问题,提出了应用无线公用传输网络,把经过数字化压缩、编码的视频和告警数据传送至调度监控中心,中心的计算机对各种数据进行解压缩、解编码同时回放视频图像,对报警事件进行告警处理或者实时对施工和抢修现场进行视频调度监控,构成电力线路监控系统计算机化管理的新方案。
随着通信技术、计算机网络技术以及数字视频技术的飞速发展,对输电线路实行远程视频监控成为了可能,由于输电线路固有的分布范围广的特点,实施远程无线视频监控有其独到的优势,更是得到越来越广泛的应用。
目前,计算机图像技术已经可以把视频源像普通数据一样来对待,如控制、采集、存储、编辑、调用等。
视频网络传输是视频监控技术的核心部分,它要求网络有足够的带宽来承载大量的视频数字化信息,同时也要求传输硬件能够提供数字视频信息的传输驱动及编解码功能。
电气设备监测系统设计与实现随着工业化不断发展,各种电气设备在生产中扮演着越来越重要的角色,而这些电气设备的维护管理也变得愈发重要。
为了帮助企业完成电气设备的及时监测和维护,设计一种可靠、高效的电气设备监测系统就显得尤为重要。
一、系统设计需求分析1.1、系统功能需求(1)对设备电量参数的及时监测和分析。
(2)对设备温度、湿度等环境参数的在线监控。
(3)准确、及时地预警并报警。
(4)实现与现有维保系统的接口。
1.2、系统技术需求(1)实现对设备信息的实时采集。
(2)具备先进的通信技术,确保数据传输的实时性和可靠性。
(3)具备实时控制能力,以及高效稳定的数据储存和处理能力。
(4)应用一定的监测算法,实现电气设备的故障预测和诊断。
二、系统架构设计2.1、硬件架构设计本系统的硬件架构为三层结构:监测终端、中央处理器以及维护控制台。
监测终端是实现数据采集和传输的设备,可横跨多个生产环节,根据生产特点可选用物联网、RFID、蓝牙等不同的通信方式;中央处理器是将采集到的数据进行集中处理并存储,同时实现监测算法的运行;维护控制台则提供了对监测系统的远程管理和控制。
2.2、软件架构设计监测终端和中央处理器之间通过网络连接进行数据通讯。
监测终端实现数据的实时采集和发送,并通过协议转换对发来的数据进行解析,将处理后的数据返回到中央处理器。
数据处理软件主要负责数据的存储、实时监控以及预警报警等核心功能。
监测算法部分能够通过对设备电量数据的分析,实现故障预测和诊断。
三、系统实现方案本系统采用先进的技术手段,如多传感器自适应采集与控制技术、大数据挖掘技术、云计算技术等,充分满足不同的监控需求。
3.1、监测终端的实现方案1)硬件平台采用物联网技术,实现设备的无缝接入,并采用不同的传感器,灵活采集不同的物理量。
2)采用领先的通信模块,如蓝牙、Zigbee、WIFI等,确保数据传输的稳定性和灵活性。
3)为了提供较高的数据变换能力,在采集过程中通过对传感器信号的分析和处理,实现数据优化处理,减少噪声和误差。
CDMA 1X技术在配电监控系统的应用摘要:CDMA 1X网络为配电监控系统提供了新的解决途径,它将在配电变压器监控系统中广泛推广和应用。
关键词:CDMA 1X DTU 配变1. 概述配电变压器是配电网中的一个重要设备,配电变压器是电力供电的最基本单元,配电变压器的监控对配电自动化管理、线损分析、负荷预测、电力需求恻的管理具有重大意义。
2 配电系统情况介绍配电变压器(简称配变)是配电网中将电能直接分配给低压用户的设备是低压(10KV)配电网与用户380/220V配电网的分界点配变安装与电线杆、配电房和箱式变电站,具有分散、地理环境情况变化多端、覆盖面广、用户众多,容易受用户增容和城市建设影响等特点。
3 配变时实监控系统的功能通过对配变的实时监控,可以及时掌握配变的运行情况,防止配变负荷严重超载导致设备的烧毁、三相负载严重不平衡导致配变的加速损坏,配变长期轻负荷运行导致的不经济运行状态和大量感性负载运行导致的功率因数过低、高线损等。
对配变运行实时监测、抄取、分析、处理和控制,可以及时调整配变运行状态,合理配置配变容量,调整配变的低压智能无功补偿控制等,保证配变安全、稳定、高效的运行。
完善、科学、准确的对配变实时监控,为配电自动化管理提供可靠的运行数据和历史资料,有效降低线损,为负荷预测、线损分析、电力需求侧管理(DSM)提供准确的数据;准确打击窃电,负荷预测指导扩容安装等;为用电情况、用电性质及用电负荷的增长趋势分析,在进行系统增容、配变布点选择等规划工作提供科学的数据;同时提高工作效率,降低劳动成本,科学提高配电管理的自动化水平。
4 配变实时监控通讯网络的问题与要求a、配变运行实时监控通讯组网的问题?配变由于其安装位置分布、安装地点等问题,造成设备数量多、运行环境恶劣;地理地形分布不平衡,比较分散等特点。
基于以上特点,光纤通讯、有线电缆、电力载波通讯组网无论在技术上,还是资金投入产出比上都不太可行,配变实时监控的通讯组网一直困扰着配变实时监控的推广、实施。
水井CDMA监控系统通信解决方案CDMA是目前解决移动通信信息服务的一种较完美的业务,它是以数据流量计费、覆盖范围广泛、数据传输速度更快。
CDMA的推出,为行业和企业用户开展无线办公提供了基础设施平台,为推动移动办公的应用和发展创造了有利条件。
与有线网络相比,CDMA网络具有租用费用低、移动办公,不受地域制约等优点。
CDMA的出现为企业和行业用户开展无线办公提供了一种新的选择。
在原有水井生产监控系统中,很多必须无人值守的设备或采集站,不适合搭建有线通讯网络。
若采用光纤或电台的方式实现无线通讯,不仅设备投入耗资巨大,而且不适应移动的需要。
随着新一代CDMA移动通讯业务的产生和全面投入,无线移动数据通讯的应用也越来越广泛。
高速的数据传输和永远在线特点,配合按流量收费的资费方式,使CDMA通讯在工业控制、环境保护、道路交通、商务金融、移动办公、零售服务等行业中的应用具有无可比拟的性价比优势。
采用CDMA无线通讯网络的移动IP通讯,既可独立作为数传通道,也可作为已经架设光纤、数传电台等方式的辅助手段。
三种无线通信方式特点比较根据自来水厂监控系统分布特点,实现站点间数据传输的技术有:无线超短波、GSM短信、CDMA。
无线超短波:可用于点对点或点对多点的工作环境,提供标准接口,可直接与计算机、RTU、PLC 等连接,实现透明传输,传输速率为1200-19.2K,频点间隙为25K,采用工业频段230MHZ或400MHZ,接收灵敏度较高,技术成熟.组网时需要根据实际环境架设天线,中心站一般要求20-30米,分站在10米左右,超短波受电台数量的限制。
采用这种方式时数据中心与监控点之间需要架设微波网络,实现大容量的数据传输。
GSM短信:利用GSM网络实现数据采集设备、手机终端和监控中心之间的通讯接口。
采用这种方式,用于数据流量较小或只在异常情况下需要告警时,费用高,延时大。
CDMA:有实时在线,按量计费,快捷登录、高速传输等特点。
基于CDMA配电监测系统设计原理和实现方案 一、背景介绍 2008年中国先后经历雨雪冰冻灾害和大地震侵袭……地球气候条件的变化,使世界各国都面临自然灾害的影响;减少乃至避免自然灾害对电力设施的破坏,也成为各级电力部门和科研机构关心的话题。
随着科学技术的发展,实现中低压配电网的自动化已成为电力系统发展的趋势。
中低压配电网作为输配电系统的最后一个环节,其实现自动化的程度与供用电的质量和可靠性密切相关。
本文对中低压配电网自动化的必要性及其实现方案作简单的讨论。
配电变压器是将电能直接分配给低压用户的电力设备,其运行数据是整个配电网基础数据的重要组成部分。
因此,对其运行参数与状态进行监测是必要的。
本文介绍利用CDMA作为通信手段,建立配电变压器监测系统。
CDMA通信是一种无线数据传数业务,目的是给用户提供高速无线服务。
CDMA理论带宽可300Kbit/s,实际应用带宽大约在100Kbit/s,在此信道上提供TCP/IP连接,可以用于INTERNET连接,数据传输等应用。
CDMA采用分组交换技术,每个用户可同时占用多个无线信道,同一无线信道又可以由多个用户共享,资源被有效的利用。
CDMA 允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源。
CDMA永远在线,按流量计费,从而提供了一种高效,低成本的无线分组数据业务。
特别适用于间断的,突发性的和频繁的,点多分散,中小流量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。
二、CDMA配电监测系统优势 在配电监测系统中采用CDMA网进行数据传输,可以大大的降低通信系统的一次性投资,而且减少了工程实施中调试通信系统的时间,降低了通信系统的维护费用。
尤其对于面广,点稀的配网系统(如农网),这种通信方式具有很好的经济性。
CDMA通讯的最大特点是按流量计费,当然只要合理控制通讯流量,就能有效节约运行成本,并且成功的应用了数据流量控制技术和CDMA模块定时报告,保证提供可靠数据的同时,有效的降低了运行成本。
数据流量控制技术:配变监控的应用在于监视配变运行状态,提高用电质量。
对配变的监控基本上分考核和监控两个过程,需要掌握配变运行的异常数据和状态,对于稳定运行的数据,只要在允许范围内,可以不作通讯上传处理也可。
根据应用情况,在配电综合测控仪通讯控制上设计了科学的“数据流量控制器”,可根据用户需要通过设置“数据流量管理器”死区值和越死区时限来控制数据流量,并确定越上限及下限值,“数据流量管理器”死区值和越死区时限随时从主站下传给配电综合测控仪。
1、采用“数据流量控制器”控制技术,可靠的保证了系统的运行,又有效的降低了运行成本。
定时报告应用技术配变监控系统对实时性没有很高的要求,可以不采用设置心跳功能保持连接,只需要采用设置定时报告的方式,配电综合测控仪需要传送数据时直接激活CDMA模块进行通讯,主站需要通讯时, CDMA模块与配电综合测控仪通讯。
省去保持连接的维护数据量,节约运行成本。
2、网络架构稳定。
当有一个新的检测点时,无需改变现有的网络架构,只需要增加相应的数据传输设备。
3、设备安装简单。
建设新的分站点无需进行拉线、埋线等工作。
较光纤或专线系统投资较少,设备安装方便。
4、CDMA能最好地支持频繁的,少量突发型数据业务。
通信质量稳定可靠,永不掉线。
5、CDMA网络接入速度快,提供了与现有数据网的无缝连接。
由于CDMA网本身就是一个分组型数据网, 支持TCP/IP、X.25协议,因此无需经过PSTN等网络的转接,直接与分组数据网(IP网或X.25网)互通,接入速度仅几秒钟,快于电路型数据业务。
采用TCP/IP协议,较以前的无线数据网络(集群,双向传呼,GSM短信息)而言,网络接入更加直接方便。
三、配电监测系统组成 配电变压器综合管理系统的开发目标是建立一个安全可靠,能提供各种高级服务,并有为应用程序的执行和实施提供较强功能的开放式平台和运行在该平台的多个相对独立的应用子系统组成的系统,成为一个符合配电系统现代化管理要求的,分布式,开放式,模块化,可扩充的配电变压器综合管理系统。
基础平台除提供基本的硬件技术和操作系统内核外,还提供诸如数据库系统、信息传递、人机界面、实时环境应用程序等基础服务。
基于基础平台之上的各应用子系统包括:配电变压器管理,线损管理,自动抄表,VQC功能,谐波数据,购电量管理,数据查询,自动报表,图表和与其他系统的接口等。
这些子系统之间在开放系统结构(OSA)基础上实现有机的横向和纵向集成,形成一个完整的配电变压器综合管理信息系统。
CDMA配电变压器监控系统的网络架构如下图所示,系统分为四个部分,分别是监控中心主站,网络代理服务器,CDMA数据传输终端,监控终端设备。
主站主要完成人机交互工作;网络代理服务器主要负责网络数据链路建立和数据收发的透明中转;CDMA数据传输终端完成信息的上送与下发;监控终端设备主要完成数字量与模拟量的采集。
本系统中网络代理服务器可采用ADSL,LAN 等INTELNET 公网连接,采用公网固定IP或者公网动态IP+DNS 解析服务,出于安全性考虑,监控中心主站在局域网中,不直接连在INTERNET网上,通过网络代理服务器来负责网络数据链路建立和数据收发的透明中转。
CDMA数据传输终端上电后,它会根据预先设定在其内部的IP地址或者是域名来主动访问网络代理服务器,通过代理服务器和监控中心建立TCP/IP链路。
监控中心主站本身维护接入的每个终端的IP地址和ID号,当主站要向某个监控终端提出数据请求时,它会根据IP地址和ID号来找到对应的终端,将命令下发到该终端,终端响应后通过CDMA数据传输终端把数据发到网络代理服务器端口,通过端口影射转发到监控中心主站,即完成了一个应答式的通讯流程。
以上方式是通过Internet 实现的,这样用户的实现成本比较低。
如需要高可靠性数据传输。
中国电信为这种应用提供了直接接入CDMA 网络的方式。
监控中心主站通过专线方式直接接入CDMA电信基站,并获得一个固定的IP地址。
监测点数据无需路由到Internet 网络,监测点DTU也采用固定IP 地址的SIM卡。
采用这种方式组成点对多点网络具有实时性好、安全性高的特点,但接入费用相对较高。
监控终端该监测系统采用的配电综合监测仪是根据电力需求侧管理技术要求和配变负荷监测相关标准设计、制造的一种高科技产品。
它采用高精度数字采样处理技术,集数据采集,显示,存储,通讯等多功能于一体,并可通过后台软件将储存记录的数据以图表或报表的形式显示,打印和分析。
其科技领先,功能强大,可靠性高,可广泛应用于配电自动化系统的监测。
其主要功能有:基本测量参数:三相电压,电流,频率,有功功率,无功功率,功率因数,四象限电能,环境温度等九类,三十多个参数。
技术参数 1、额定技术参数额定电压Un:100V 。
2、额定电流In:5A 。
3、额定频率Fn:50Hz 。
4、测量准确度电压/电流/频率:0.2 级功率因数/有功功率/无功功率:0.5级有功电量/无功电量:1.0 级。
5、内置闪存容量存储容量:1024k 字节,可实现连续84 日用电数据记录(每15 分钟记录一次)。
四、系统功能介绍 监控中心主站主站系统最里面层为操作系统及系统软件。
第二层为系统支持软件层,包括数据库系统,电力系统模型,数据采集和传输。
电力系统模型主要指电力系统设备对象化及网络拓扑;数据库系统分运行库,基础库,标准库和历史库四部分;数据采集和传输就是将各种数据从不同的终端根据各种通讯协议采集过来,但并不进行处理,再通过网络分发给需要这些数据的系统。
第三层为基础应用层,将采集过来的数据经过各种处理,通过GUI 界面显示给用户。
第四层为高级应用层,它所产生的数据主要是供电力系统进一步管理和决策用。
上位软件主要完成以下功能: 1、配电变压器SCADA 系统变压器运行监控,变压器异常情况监控,数据的分析、处理和存盘,RTU 的参数设置及状态显示。
既能获得配电网运行的基本信息,又为功能扩充提供很好的基础。
2、自动抄表系统根据设定的时间自动抄录配电变压器和用户的电度数。
并具有电表异常告警,跟踪抄表记录和操作记录等辅助功能。
3、用户购电量管理对于信誉比较差的用户,通过系统对它进行先购电后供电,并在使用电量达到某些比例时进行警告。
4、线损管理主要是台区线损管理和线路线损管理。
5、配电设备管理主要是配电线路和配电变压器等设备的管理。
6、终端错误智能识别终端错误分为通讯恢复,通讯中断(某一终端连续三次召测不到),终端无线错误(一天连续十次召测不到),无线中断(连续有三十个终端召测不到)。
7、负荷预测通过计算主站和分站所有台区的总有功功率总加值来初步预测下一阶段的负荷情况。
8、电容器投切根据电压和功率因数就地进行调节,调节时考虑时间因素和投切次数。
在就地调节失灵的情况下能够远方监视和远方控制。
如果终端无调节投切功能,系统能够远方计算后控制电容器投切。
9、终端操作可以远方读取或者设置终端的参数,如变压器的整定参数等。
可设置开关合闸,开关分闸。
可读取或设置VQC 参数。
10、与营销系统数据库的接口能方便地为营销系统提供数据源。
11、采集谐波数据通过系统能够采集用户的各次谐波含量。
12、用户窃电管理增加用户电量与功率转换为电量的比较,通过设置比例系数,来进行警告,比如当有功率产生而电量不动时,则产生警告。
五、总结 结论实现我国中低压配电网自动化,是提高供电质量,用电可靠性和提高电力企业自身水平的需要,CDMA作为一种新的通讯手段,应用在配电自动化中有很多优点,,基于CDMA通信的配电变压器综合管理系统是一个比较有应用前景的实现方案。