保定城郊低压微功率无线集中抄表方案设计

摘要

目前保定供电公司城郊供电所低压用户本地集中采集方案主要以电力线载波为主要通信技术。以台区集中器为中心，依靠电力线路为载体，抄读公用变压器下用户电能表电量、电压、电流等数据。因载波技术更新换代，新旧载波模块频点不同，无法实现正常通信，用户电能表更换后新旧电能表载波模块频点不同，造成抄表采集不成功，且电力线载波技术在线路上存在干扰及线路过长时抄表不稳定问题也比较突出。 本文设计一套基于Zigbee技术的微功率无线抄表方案，以解决模块混装及线路干扰带来的一系列抄表问题。根据实际需求，设计了Zigbee无线通信节点，包括射频模块、串行模块、射频和电源模块。无线通信节点通过RS485串口与电能表通信，数据在无线信道进行传输，解决不同频点载波模块互相无法通信的问题。为了增加通信距离，设计了射频放大电路模块，解决距离台区较远用户的抄收问题。然后对无线节点通信的误码率、通信距离、传输速度等多个方面的性能进行了实验环境测试，结果证明可以满足保定城郊地区低压抄表需求。 根据对城郊地区采集失败用户特点分析，制定出两种抄表改造方案（全部改造和部分改造）及两种改造中的常用方法工艺（RS485串接和无线中继节点），然后选择了两个典型台区分别按照微功率无线抄表方案进行整体改造和部分改造。现场测试结果表明，日均抄表成功率均在99.5%以上，有效解决模块混装、线路干扰等带来的一系列抄表问题，并且可以满足采集系统正常的业务需求。

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第1章 绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 主流抄表方案及关键技术研究现状

1.3 论文的主要工作及结构

第2章 保定城郊低压集抄现状分析

2.1 保定城郊地区本地低压集抄应用现状

2.1.1 保定城郊地区集中抄表方案及其系统组成

2.1.2 城郊地区低压采集抄表概况

2.2 Zigbee通信模块原理及性能测试

2.2.1 Zigbee技术介绍

2.2.2 CC2630芯片特性及Zigbee节点结构

2.2.3 Zigbee网络节点性能测试

第3章 基于微功率无线的城郊抄表方案设计

3.1 保定城郊地区低压抄表方案改造思路

3.2 整体改造台区方案设计

3.3 部分改造台区方案设计

3.3.1 孤立混装用户

3.3.2 线路干扰用户

第4章 基于微功率无线的城郊抄表方案实施

4.1 待改造台区筛选

4.2 改造方案设计

4.3 现场改造实施及工艺技术

4.3.1 较集中用户改造实施

4.3.2 离集中器较远用户改造实施

4.4 改造成效及评价

第5章 结论及展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

个人简介

致谢