基于多智能体异构网络的电力集中抄表系统的研究

摘要

我国电力系统最后一公里的用电网络用户数量庞大、现场环境复杂、地理分布不一致、成本压力大、通信媒介质量低,要求我国供电部门要针对不同的地理环境合理选择通讯方式,这要求抄表系统中的集中器、采集器和电能表等表计对各种通讯方式均具有兼容性。怎样使电网数据在不同的通讯网络即异构网络之间无缝的传输是一个值得研究的课题。本文在基于多智能体的城镇电能表集抄系统总体框架结构和DL/T645通信规约的基础上,设计了多种异架构网络的通信网关,具有一定的理论意义和应用价值。
　　本文所做的的主要工作如下:
　　1、在分析了电力集中抄表系统中的各种技术规范和通信规约的基础上,给出了多智能体电力集中抄表系统组网的总体设计和网络框架以及网络拓扑结构,并结合电力集中抄表系统的网络组成结构,对其中各分智能体进行了阐述和说明,进而对抄表系统中涉及到的各种通信方式进行了分析和设计。
　　2、结合DL/T645通信规约中的数据帧结构特点,对ZigBee与TCP/IP、宽带电力线载波与IP网络、ZigBee与GPRS、电力线载波与RS485等异构网络的网关进行了设计,对其数据帧格式以及协议栈结构进行了分析和改进,并给出了数据转换模型和网关的协议模型。
　　3、结合集中抄表系统的框架,对集中抄表系统的整体硬件、后台管理软件、集中器和采集器的硬件分别进行了设计,并具体的阐述了各个网关的软硬件设计。
　　4、本文在对系统设计后对各网关及采集器进行了系统测试,对ZigBee-GPRS网关以及整个采集器的性能测试进行详细说明。利用串口调试助手检测GPRS模块和ZigBee模块是否可以正常接收数据,然后对ZigBee和GPRS的融合组网进行了测试;测试了采集器设备的正常收发数据性能和其他相关的性能,给出了测试的结果。

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第一章 绪论

1.1 电力集中抄表技术的研究背景和研究意义

1.2 国内外电力集中抄表系统的研究现状和发展趋势

1.3 多智能体异构网络电力集中抄表系统的研究现状与发展趋势

1.4 本论文的主要工作和结构

第二章 多智能体的电力集中抄表系统异构网络模型分析与设计

2.1 电力集中抄表系统的技术规范和通信规约的分析

2.2 多智能体电力集中抄表系统总体设计

2.3 电力集中抄表系统中通信方式的分析、设计与系统的工作原理

第三章 基于DL/T645通信规约的多智能体电力集中抄表系统网关设计

3.1 基于 DL/T645规约的电力线载波与 RS485的转换

3.2 基于 DL/T645规约的宽带电力线载波与 TCP/IP的电力集中抄表系统网关的研究

3.3 基于DL/T645规约的ZigBee与TCP/IP的电力集中抄表系统的网关的研究

3.4 基于 DL/T645规约的 GPRS与 ZigBee的电力集中抄表系统网关的研究

第四章 基于DL/T645规约的集抄系统网关的软硬件设计

4.1 基于 DL/T645规约的集抄系统网关的软硬件设计

4.2 基于 DL/T645规约的 RS485和电力线载波网关的软硬件设计

4.3基于 DL/T645规约的宽带电力线载波和 TCP/IP网关的软硬件设计

4.4 基于 DL/T645规约的 ZigBee-TCP/IP网关的软硬件设计

4.5 基于 DL/T645通信规约的 ZigBee-GPRS网关的软硬件设计

第五章 系统的整体及部分网关测试

5.1 GPRS DTU模块调试

5.2 ZigBee模块的性能测试

5.3 ZigBee网络与 GPRS网络融合组网的测试

5.4 采集器设备的整体测试

第六章 结论与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文