[发明专利]一种输电线路状态监测无线稀疏路由的实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种无线路由算法，特别是涉及一种用于输电线路状态监测无线稀疏路由的实现方法，适用于电力、交通、能源等行业的自动化控制，属无线通信技术、电力系统自动化技术领域。

背景技术

输电线路状态监测是实现智能输配电的重要手段，是建设智能电网的重要环节。它能提高系统的安全性和可靠性，加强对电网的实时监测和控制，降低故障频率，提高输配电资产的利用效率。实现输电线路状态监测关键在于解决各种监测数据信息的实时通信，需要建立一个针对输电线路的通信专网，完成数据的采集及实时传输，同时建立完整的监测、分析及控制系统。

高压输电线路一般涉及范围广阔，地理条件多样，监测通信点位于输电线路的杆塔上，因此利用杆塔上的光缆资源，采用OFDM+MIMO技术与WiFi无线通信技术方式建立通信专网，能提供长距离覆盖及良好的系统扩展性将，比有线方式更为高效。

基于WIFI技术的无线Mesh网络也称为“多跳（multi-hop）”网络，结构一般为网状网，是一种非常适合于覆盖大面积开放区城(包括室外和室内)的无线网络解决方案。其的特点是由包括一组呈网状分布的无线接入点（AP）构成，AP均采用点对点方式通过无线中继链路互联，将传统WLAN中的无线"热点"扩展为真正大面积覆盖的无线"热区"。

传统的基于WIFI技术的无线网络不能够适用于组建输电线路状态监测通信专网，其原因是：

首先，基于WIFI技术的无线Mesh网络每个短跳的传输距离短，传输数据所需要的功率也较小。既然多跳网络通常使用较低功率将数据传输到邻近的节点，节点之间的无线信号干扰也较小，网络的信道质量和信道利用效率大大提高，因而能够实现更高的网络容量。比如在高密度的城市网络环境中，Mesh网络能够减少使用无线网络的相邻用户的相互干扰，大大提高信道的利用效率。而输电线路中节点之间的距离较长、密度小，呈线状分布，不适合组建传统的Mesh网络。

其次，无线Mesh设备由于使用了多跳功能，其本质是采用多级中继的方式进行数据传输。因此，其数据传输的速率和性能就要大打折扣，在传输视频等大数据量信息时，其实时性和可用性都得不到有效的保障。由于无线传输的速率很大程度上取决于无线信道的情况，雨雪雷电等天气情况和外部电磁环境都会对设备的传输速率造成影响。因此，无线网络的传输速率是不稳定的，造成了整个网络服务质量的低下。

再次，若采用全Mesh方案组网，Mesh网络的级联在输电线路上其实不是构成一个网状的网络，而是一个链型的网络，并且路由只有一条。其原因是无线Mesh设备的覆盖能力只能达到其相邻的设备，而不能够覆盖更多。这就使得这个Mesh的链型无线传输网络十分地脆弱，一旦某个节点失效，其链路就会断裂。由于100km就需要50个设备，设备数目过多，其单点故障的概率就越大。

最后，Mesh网络是一个多跳的网络，但是跳跃的级数是有限制的，大多数Mesh设备都只支持十几跳。换句话说，Mesh网络只能进行十几次中继传输，更多次的中继传输是不能够实现的。Mesh网络跳跃次数的增加会带来系统设计的复杂化，每个节点所需要维护的路由表成几何级数增长，另外跳跃次数过多会带来系统性能的下降。

因此，需要研究一种全新的用于输电线路状态监测的无线稀疏路由方法组建链型无线通信专网，来实现输电线路的状态监测。

发明内容

1、发明目的

本发明的目的之一是在于发明一种输电线路状态监测无线稀疏路由的实现方法，组建链型的无线通信专网，解决输电线路范围广、通信点松散的状态监测通信网络问题。

2、技术方案

一种输电线路状态监测无线稀疏路由的实现方法，包括以下步骤：

1）子站向基站的传送数据的步骤，具体为，子站向基站上传数据时，将各子站数据流按照一定的顺序传输；传输时，将OFDM symbol slot的序列同要传输数据子站的序列相对应，组成时分的数据流进行传输；

2）基站向子站的传送指令的步骤，具体为，基站向子站传送指令时，根据不同子站的传送顺序，将OFDM symbol slot的序列同子站的序列相对应；

其中，子站只处理自己所对应的OFDM symbol slot，而将后续的symbol slot 转发至下一个子站，OFDM下行子帧的控制信息（FCH&DLMAP）也随着数据发向下一个子站。

基站是数据处理节点，负责对采集的数据进行实时或非实时处理。各子站部署在输电线路杆塔上。

 

3、有益效果