小區智能用電系統中通信技術(shù)運用論文

　　摘要：小區智能用電系統建設是智能電網(wǎng)建設的延伸，是實(shí)現家居智能化服務(wù)的重要途經(jīng)，作為智能用電系統的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò )，通信網(wǎng)絡(luò )技術(shù)是整個(gè)系統建設的關(guān)鍵點(diǎn)，文章分析光纖通信、電力線(xiàn)通信、無(wú)線(xiàn)電通信的技術(shù)特點(diǎn)，介紹試點(diǎn)小區通信網(wǎng)絡(luò )建設模型，以及運用計算機、通信網(wǎng)絡(luò )、電力自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現“三網(wǎng)融合”、智能用電交互、家居智能化服務(wù)的應用情況。

　　關(guān)鍵詞：智能用電；通信技術(shù)；智能化服務(wù)

　　引言

　　根據地方政府“四化融合，智慧佛山”發(fā)展規劃綱要以及智慧城市建設工作要求，供電企業(yè)作為電力建設主體，積極響應國家建設智能電網(wǎng)號召，配合地方建設規劃，主動(dòng)承擔“依云水岸”小區智能用電系統研究及其示范工程，充分發(fā)揮供電網(wǎng)絡(luò )和技術(shù)管理方面的優(yōu)勢，按照地方政府和上級公司智能電網(wǎng)的發(fā)展戰略要求和統一部署，積極開(kāi)展智能電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究。

　　1智能用電系統

　　1.1系統功能需求

　　隨著(zhù)人們生活水平以及供電企業(yè)管理和服務(wù)水平的提高，對小區智能用電提出新的需求，如供電系統運行狀況、電能質(zhì)量采集與監測，實(shí)時(shí)計量數據采集、高級電能應用分析、故障自動(dòng)檢測和迅速響應；雙向互動(dòng)業(yè)務(wù)，實(shí)現電話(huà)、電視、寬帶網(wǎng)絡(luò )和用電方面足不出戶(hù)可進(jìn)行相關(guān)業(yè)務(wù)的報障、報裝、繳納、信息查詢(xún)功能；家居智能化服務(wù)，實(shí)現家庭電器智能控制、視頻監控和安防、水、電、燃氣異常報警，體驗“三網(wǎng)融合”業(yè)務(wù)等。

　　1.2系統對通信需求

　　高級智能用電系統作為小區住戶(hù)溝通聯(lián)絡(luò )供電、電信、網(wǎng)絡(luò )、廣播等單位業(yè)務(wù)信息的載體，對小區的通信網(wǎng)絡(luò )提出了很高的要求，如小區用電及三網(wǎng)信息傳遞到相關(guān)企業(yè)，小區通信網(wǎng)絡(luò )延伸到樓層住戶(hù)，家居電器及相關(guān)設備連接組成家庭局域網(wǎng)以及“三網(wǎng)融合”通信安全等。

　　2通信技術(shù)

　　為保證小區智能用電系統通信網(wǎng)絡(luò )滿(mǎn)足系統信息交互的應用要求，確保通信網(wǎng)絡(luò )為系統提供安全可靠的通信通道，從數據傳輸速率、穩定性、抗干擾性能等方面對幾種通信技術(shù)進(jìn)行分析、比較。

　　2.1光纖通信

　　光纖通信技術(shù)具有傳輸頻帶寬、通信容量大、傳輸衰耗小、抗干擾能力強、可靠性好的優(yōu)點(diǎn)，作為小區通信網(wǎng)絡(luò )的接入手段，能夠滿(mǎn)足“三網(wǎng)融合”、智能用電交互服務(wù)、家居智能化服務(wù)的需求。

　　2.2電力線(xiàn)通信技術(shù)

　　電力線(xiàn)通信技術(shù)是利用電力線(xiàn)作為傳輸介質(zhì)進(jìn)行通信，技術(shù)成熟，連接方便，抗干擾能力強、傳輸安全性好。其中電力線(xiàn)通信技術(shù)包括電力線(xiàn)寬帶技術(shù)和電力線(xiàn)窄帶技術(shù)。電力線(xiàn)寬帶技術(shù)采用正交頻分復用技術(shù)OFDM（OrthogonalFrequencyDivisionMultiplexing），實(shí)現數據高速傳輸，保證通信通道可靠，不受墻壁的阻隔影響，適合組建小區接入或家庭內局域網(wǎng)。電力線(xiàn)窄帶技術(shù)通常采用調頻、調相或擴頻技術(shù)，采用正交頻分復用技術(shù)OFDM提高可靠性，通信速率一般小于1Mbit/s,適合組建家庭內局域網(wǎng)[1]。

　　2.3無(wú)線(xiàn)通信

　　隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)電通信技術(shù)的發(fā)展和家居智能化的需求，在家居智能化系統中應用的無(wú)線(xiàn)電技術(shù)比較多的有Wi-Fi、ZibBee以及RF433通信技術(shù)。Wi-Fi通信技術(shù)是由AP(AccessPoint)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡組成的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，是短距離的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)，一般約90米內，使用開(kāi)放的2.4GHz直接序列擴頻，最大數據傳輸速率為11Mbps，支持無(wú)線(xiàn)信號接入，速度快，可靠性高。ZibBee通信技術(shù)是一種無(wú)線(xiàn)連接，可工作在2.4GHz,數據傳輸最高速率為250kbit/s，傳輸距離在10~75m的范圍內，具有數據傳輸可靠、網(wǎng)絡(luò )容量大等特點(diǎn)。RF433通信技術(shù)使用433MHz頻段，采用射頻技術(shù)，對傳輸的數據進(jìn)行打包、檢錯、糾錯處理，可高速、可靠傳輸數據信號，具無(wú)線(xiàn)接入簡(jiǎn)單、成本低，適用于組建家庭內局域網(wǎng)。

　　3依云水岸小區智能用電系統建設

　　小區智能用電工程建設主要由電力智能應用系統、家居智能化系統以及小區通信網(wǎng)絡(luò )組成，其中小區通信網(wǎng)絡(luò )是通過(guò)敷設光電復合低壓電纜（OPLC）到樓宇層間，將電信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、廣電網(wǎng)等各運營(yíng)商業(yè)務(wù)接入小區EPON網(wǎng)延伸至層間公共管線(xiàn)平臺；電力智能應用系統是智能用電和交互服務(wù)的支撐平臺，負責收集小區用電情況和住戶(hù)用電信息需求，為供電企業(yè)和住戶(hù)提供高級應用和信息服務(wù)；家居智能化系統主要由智能燈光控制、智能家電控制、智能安防報警、智能娛樂(lè )系統、可視對講系統、遠程監控系統等組成，提供整個(gè)家居的智能化控制、“三網(wǎng)融合”及信息在線(xiàn)交流服務(wù)[2]。

　　3.1通信網(wǎng)絡(luò )模型

　　通信網(wǎng)絡(luò )物理層鏈路建設首先對小區遠程接入網(wǎng)、小區通信機房到小區各高壓配電房，采用敷設專(zhuān)用光纜，連接110kV東平變電站、小區通信機房、配電房；其次從配電房敷設PFTTH電力光纖到樓宇層間的公共管線(xiàn)平臺，再從層間公共管線(xiàn)平臺敷設多根UTP接入住戶(hù)弱電箱與WAN路由器相連，家庭局域網(wǎng)采用以太網(wǎng)、電力線(xiàn)窄帶、無(wú)線(xiàn)電通信等方式，實(shí)現智能家電接入到智能終端進(jìn)行控制。本地接入網(wǎng)絡(luò )傳輸內容,在小區內建設兩套物理隔離的EPON設備，分別連接電力業(yè)務(wù)和公用業(yè)務(wù)，保證電力專(zhuān)網(wǎng)和公共網(wǎng)的完全隔離。電力專(zhuān)網(wǎng)主要傳輸計量用電信息采集、低壓配電遠程在線(xiàn)監測、配電房?jì)纫曨l監控信號等的業(yè)務(wù)數據,公共網(wǎng)管線(xiàn)平臺主要傳輸電話(huà)、有線(xiàn)電視、互聯(lián)網(wǎng)、公用設施管理、家庭智能設備管理、電力業(yè)務(wù)雙向互動(dòng)溝通服務(wù)等的數據，提供端口與各運營(yíng)商的主干網(wǎng)絡(luò )進(jìn)行連接，實(shí)現區內“三網(wǎng)融合”。

　　3.2應用情況

　　智能用電系統按功能主要分為電力智能應用系統、家居智能化系統兩部分，其中電力智能應用系統由小區內低壓配電監測與計量一體化主站和供電企業(yè)智能用電支撐平臺組成，負責收集小區內各配電房低壓配電監測數據、視頻監控信息，并進(jìn)行智能用電分析及提供用電交互服務(wù)；家居智能化系統提供整個(gè)家居的智能化控制，以及提供IP電話(huà)、視頻點(diǎn)播、寬帶接入等多元增值服務(wù)整合平臺[3]。

　　3.2.1配電監測與計量一體化主站

　　在小區內安裝配電自動(dòng)化設備，實(shí)現供電系統運行狀況、電能質(zhì)量采集與監測，實(shí)時(shí)計量數據采集、高級電能應用分析、故障自動(dòng)檢測，對故障進(jìn)行迅速響應。

　　3.2.2智能用電服務(wù)雙向互動(dòng)平臺

　　在供電企業(yè)安裝智能用電平臺，提供與住戶(hù)智能雙向互動(dòng)業(yè)務(wù)相關(guān)的功能，實(shí)現足不出戶(hù)進(jìn)行報障、報裝、用電信息查詢(xún)、電費繳納、停電信息查詢(xún)，以及電力業(yè)務(wù)相關(guān)的公示公告等功能。

　　3.2.3家居智能化服務(wù)

　　在住戶(hù)內安裝智能用電終端，實(shí)現家居電器智能控制、視頻監控、安防報警，水、電、氣異常報警、家電用電瀏覽以及小區增值服務(wù)，體驗“三網(wǎng)融合”業(yè)務(wù)等，體現“一鍵式家居智能控制”。

　　4結論

　　隨著(zhù)人們生活水平的提高和科技的發(fā)展，智能用電系統提供廣泛的信息交互功能，優(yōu)化居住環(huán)境，幫助人們有效地利用信息、節約能源，實(shí)現了對電力、家電、防盜報警、環(huán)境、設備的監測與控制，而且還實(shí)現了遠程控制功能，家居智能化已成為一種必然趨勢而深入千家萬(wàn)戶(hù)，智能用電小區建設也將是未來(lái)發(fā)展方向。

　　參考文獻：

　　[1]劉年國，劉東．楊事正.EPON技術(shù)在智能用電小區建設中的應用[J]．華東電力，2011，（5）：508-511．

　　[2]苗新，張愷，等．支撐智能電網(wǎng)的信息通信體系[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2009（4）：21-23．

　　[3]李炎．現代通信技術(shù)在智能電網(wǎng)中的應用前景[J]．科技創(chuàng )新導報，2009（8）：48-50.

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