电力通信技术在物联网中的应用分析论文_林景伟

(国网福建省电力有限公司尤溪县供电公司 365100)

摘要:在物联网新技术全面发展的当今社会,电力通信技术应用颇为广泛,它已经成为智能电网中的最重要产物,为信息数据通信传输创造良好条件空间。为了为用户创造更实用、高效率的服务体验,还需要加强电力系统的通信技术应用进程,确保电力通信技术能够在物联网中被广泛灵活应用。本文中介绍了电力通信技术在物联网中的技术应用优势与局限性,并对它所采用到的多种技术内容类型进行了分析。

关键词:物联网;电力通信技术;应用优势;局限性;PLC通信信道

如果从通信对象过程角度展开分析,目前的电力物联网系统在技术核心建设方面追求物—物、人—物之间的大量信息数据传递,它希望确保电力物联网功能实现对数据内容的全部感知、可靠传递与智能化处理。在具体实践操作方面,它就运用到了像传感器、RFID、PLC这样的先进技术,它们都能够实现事物与通信网络的相互互联,确保通信技术实时数据有效共享与针对性交互,最终实现对数据的智能化处理优化。所以总结来讲,电力通信技术在物联网中的应用是非常有必要的。

一、电力通信技术在物联网中应用的信息功能模型构建

为了保证智能化监测与管理,明确对物联网实现有效化优化调整,需要根据数据传递过程提取相关物联网信息功能模型,并构建专门的信息功能模型体系,如图1。

图1 基于电子通信技术的物联网信息功能模型构建

基于电子通信技术的物联网功能模型中无论是信息获取、信息传输、信息处理以及信息施效等等功能都非常强大,它们都能基于不同形式为事物的状态变化提供预测支撑技术内容,为事物变化做出相应预判。同时在物联网中配合五大模块——发电、输电、配电、变电以及用电等可深入进行研究,为电力物联网功能性需求建设研究提供有价值参考,完善物联网的整体信息功能模型构建过程[1]。

二、电力通信技术在物联网中的应用类型阐述

电力通信技术在物联网中的具体应用技术类型相当丰富,下文主要介绍两种。

(一)电力线载波通信技术的应用阐述

在国际上,电力线载波通信技术是比较常见的,它的传输速率可达到1Mbps,满足高速度电力现载波传输技术要求。该技术同时可弯沉基于数据、视频、语音等多种服务的有效承载,伴随高速电力线载波通信技术实现数据、语音、视频与电力传输融合优化,建立“四网合一”电力通信技术体系。

在电力线设计方面,主要结合地形地貌对电力线载波通信影响内容进行分析,确保所设计设备不复杂,尽量缩短施工周期,确保高压书店线路设计安全稳定,特别是提高光纤的安全系数。客观讲,电力线载波通信技术是具有等时性的,结合技术内容可优化电力线载波技术应用效能,确保电力系统整体安全稳定运行,这对地方经济健康稳定运行是具有重要价值意义的,它所构建的是一套廉价且便捷的电力系统信息传输通道。

(二)光纤通信技术的应用阐述

再一点就是光纤通信技术,它将光纤作为主要的物理传输媒介,配合光波信号载体实现信息传输技术优化,基于光纤内芯与熔覆层组建极细内芯结构。它的外层就是熔覆层,它的功能为主要是保护纤维层部分。在光纤通信技术体系建设过程中主要采用到了玻璃纤维原材料,配合绝缘材料建立接地回路,确保光波在基本的光导纤维中安全传输,有效降低信号传输过程中可能发生的信号泄漏问题。正是因为光纤维非常之细,所以其在应用过程中所占空间比例也相对较小。

目前光纤通信技术可被应用于物联网短距离无线通信技术中,例如像蓝牙技术、Wi-Fi技术、IrDA技术、ZigBee技术等等哦度会运用到光纤通信功能。特别是目前推出的UWB技术采用的超宽带光纤通信技术,它的发射信号功率谱密度更低,可针对信道衰落敏感度提高定位精度。比说目前的机顶盒技术就将视频信号通过UWB超宽带转化为光纤通信内容,有效调整无线方案发展进程,满足用户需求[2]。

三、、电力通信技术在物联网中的应用局限性

作为一种输送电力的输电线路,电力通信技术在物联网中应用还是一定局限性的,它能够专门应用于通信线路中,且电力线信号传输与通信线路比较劣势明显,在电力线路中存在复杂性与不确定性因素。比如说电力线本身就会受到通信因素影响,例如线路阻抗、负载阻抗以及噪声影响较大。就以噪声影响为例,它可基于单一频率点或多个频率点实现周期性全面时间或域内噪声整体分析。比如说在针对开关电源的高能量分析方面就需要结合全频段瞬时噪声分别对白噪声部分进行分析,有效降低通信干扰。配合低压配电网中的干扰噪声信号进行范围划定(通常在100KHz范围内),主要跟随频率相对较大的电网噪声进行分析,减弱指数内容。一般情况下400KHz以下的电网噪声都不会对通信产生太大影响,所以可选择150KHz~250KHz作为广播AM长波的主要通信频段并完成通信功能应用。

四、PLC通信技术在物联网中的应用案例简述

(一)PLC通信信道构建

某电力企业在物联网中应用到了PLC通信技术,这是考虑到传统电力物联网的生产运行随机性、时变形以及干扰性相对复杂,一般在低压电力线中可设置PLC通信信道,利用信道所固有的衰减特性明确物联网中PLC通信技术的应用原则。具体来讲,就是要结合巨大数量实践量测过程对最小均方差进行误差估算,配合数据拟合方法快速推到得出存在于低压电网衰减中的实践操作数学公式,应该如下:

在数学公式中, 均表示拟合曲线基本变量,其中 表示高频率信号频率, 表示高频率信号传输长度,所以在典型低压电网中就可求解信道衰减特性并建立专门的PLC通信信道,发挥信道技术应用优势[3]。

(二)随机脉冲噪声分析

物联网中的PLC通信技术是需要建立随机脉冲噪声体系的,它的随机脉冲噪声模型主要是基于Gilbert-Elliot模型进行模仿设计的,它能够对任意的突发差错事件进行简单分析,确保随机脉冲噪声特征与差错事件类似并同步解决。伴随随机脉冲噪声的脉冲宽度与间隔通过两种状态,还需要对Gilbert-Ellio模型进行模仿,确保对电力线路网络监测结果进行监控分析,优化脉冲宽度与间隔测量过程。在该过程中希望基于n状态建立专门的马尔可夫链有效优化物联网建设,提高物联网应用功能的适应性,同时确保电子通信过程准确到位。这里给出了马尔可夫假设模型,通过它来分析物联网的运行状态,且对系统将来状态进行分析,最大程度上构建可能状态与过程指定的技术问题内容,并体现在马尔可夫模型中。整个过程中不可体现马尔可夫模型的无后效性,在明确过程时间状态下对随机脉冲噪声进行分析,结合马尔可夫模型对使用状态下的模型描述转换规律进行进一步分析,建立马尔可夫链[4]。

总结:

为了保证物联网正常运作,目前基于电力通信技术的多种分支技术已经出现,它们的技术性强、安全性好、可靠性高,可满足通信网络技术要求,确保电力物联网稳定运作。具体来讲就是结合特定通信接入技术信道降低其信道噪声,满足电力物联网中超流量数据内容的传输有效监控过程,从整体上提高通信网络的发展建设安全可靠性。

参考文献:

[1]许伟军.物联网技术在电力通信中的应用分析[J].科学与信息化,2019(27):33.

[2]王永超,任幼逢,蔡栋栋.物联网技术在电力系统通信中的应用方式分析[J].建筑工程技术与设计,2017(30):1828-1828.

[3]彭雄根,彭艳,李新,等.5G IAB技术及在泛在电力物联网中的应用研究[J].电信工程技术与标准化,2019,32(9):83-87.

[4]葛磊蛟,汪宇倩,戚嘉兴,等.面向城市能源互联网的电力物联网内涵、架构和关键技术[J].电力建设,2019,40(9):91-98.

论文作者:林景伟

论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期

论文发表时间:2020/1/15

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