基于多跳網(wǎng)絡(luò)的無線抄表系統(tǒng)原理與實(shí)現(xiàn)方法研究.pdf

1、電力遠(yuǎn)程自動(dòng)抄表系統(tǒng)是一個(gè)對(duì)客戶電能消費(fèi)情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，電量采集、傳輸處理的實(shí)時(shí)系統(tǒng)。本文在對(duì)現(xiàn)有自動(dòng)抄表系統(tǒng)的特點(diǎn)和應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行全面分析的基礎(chǔ)上，提出了新的抄表系統(tǒng)設(shè)計(jì)，即基于無線多跳網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)抄表系統(tǒng)。 ⑴該系統(tǒng)是一種基于射頻收發(fā)器nRF905進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)無線通信，并通過組建無線自組織網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信的自動(dòng)抄表系統(tǒng)。集中器、采集器和無線電能表均是無線網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)，整個(gè)系統(tǒng)分為三級(jí)，集中器作為網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點(diǎn)，其與主站之間的上

2、層信道通過GPRS方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。采集器和無線電能表作為網(wǎng)絡(luò)中的路由節(jié)點(diǎn)或網(wǎng)絡(luò)的普通節(jié)點(diǎn)。集中器與兩者之間的下層信道通信采用無線自組織網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。無線自組織網(wǎng)絡(luò)具有無中心、自組織、多跳路由等特點(diǎn)，采用無線自組織網(wǎng)絡(luò)，使得距離集中器較遠(yuǎn)節(jié)點(diǎn)可以由其他節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)后與集中器進(jìn)行通訊。 ⑵與傳統(tǒng)的無線抄表系統(tǒng)相比，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，可以同時(shí)支持星型、樹型和網(wǎng)狀等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。因?yàn)槎嗵砭W(wǎng)絡(luò)的通訊模型在現(xiàn)有抄表系統(tǒng)通訊模型的基礎(chǔ)

3、上引入網(wǎng)絡(luò)層，建立了四層無線抄表通訊模型，包括：物理層、MAC層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。網(wǎng)絡(luò)層采用樹路由協(xié)議和改進(jìn)的AODV路由協(xié)議，可實(shí)現(xiàn)樹狀網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)。同時(shí)，根據(jù)多功能電能表計(jì)量的國家規(guī)約和無線自組織網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，并結(jié)合射頻收發(fā)芯片nRF905的硬件特點(diǎn)，制定抄表通訊模型的其他三層協(xié)議。 ⑶利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)條件對(duì)四層抄表通信模型及所定義的協(xié)議進(jìn)行測試和驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)完成了點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)通信、星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的測試以及樹狀拓?fù)?/p>