shushan 发表于 2005-5-16 10:32:31

商业计划书(节删版)

<P align=center><B>商业计划书

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<P>一、   产品的背景与市场的发展:

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<P>1.      自动抄表系统绝不是为了今天的底度抄收:

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<P>假如仅仅是为了抄表,自动抄表系统绝对没有今天的生命力!

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<P>道理很简单:假设载波电能表的价格为300元/每台,按5%的年折旧率计算,每户每月抄表要花1.25元,这还没有包括集中器、上位机和工程费用。这个价格对中国今天的劳动力成本而言,实在太高了!更何况下岗职工就业问题还在困扰我们的社会!

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<P>2.    市场经济对营业管理提出了更高的要求:

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<P>自动抄表系统市场拓展的原始动力,来自市场经济对营业管理的要求。最早是电力系统的“一户一表”政策,它的出现彻底杜绝了人工抄收的一切可能性。全国2.7亿户居民照明用电,如果全部采用人工走抄,所需人力资源就是一个永远无法接受的天文数字!

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<P>随着市场经济的进程,在我国用电形势十分严峻的条件下,在原有的差别电价、两部制电价基础上,新的分时电价、季节电价、丰枯电价、可中断性电价、高可靠性电价、奖励性电价、惩罚性电价、阶梯型电价……都已经提上了议事日程。而这些电价制度的实现,都离不开准确的实时性抄收;目前的计量抄收手段远远不能适应营业管理的需求!

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<P>这里最突出的矛盾就在于抄收的实时性问题,而解决这个问题的唯一手段就是集中、远程、实时抄收!

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<P>当然,24小时100%抄收是必不可少的!

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<P>3.    客户优质服务的要求:

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<P>怎样做好市场经济条件下,客户的优质服务,也是人们期盼自动抄表的理由之一。而这里就包括各种合理的、人性化的电价政策与实时的、客观的、准确的用电信息查询。这些也离不开自动抄表系统!

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<P>4.    电网无投入增值:

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<P>低压载波集抄系统长期以来,备受电力用户青睐,其中最重要的原因之一,就是低压电力网的无投入或低投入增值!

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<P>低压电力网已经遍布世界各个角落,虽然它的本意是完成电力资源的传输与销售;但低压载波通信系统的实现将提供一个巨大的商业机遇,它可以连接最广泛的用户群体,实现各种信息的传输,包括各种能源计量数据、物业管理信息、消防、保安、医疗、卫生、智能家居,甚至互联网信息。

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<P>按照美国联合电力线通信协会(UPLC)2002年年会报告,电力线载波通信具有三个市场,这就是户内网络、户外网络与中压网络。

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<P>在低频(150KHZ以下)、低速率波段,电力线载波通信主要应用于电力线自动抄表(AMR)、用电负荷控制和供电管理、设备保护与监控等领域;随着使用高频率(3-30MHz)、同步传输的电力线载波通信技术的研发,以及随着Internet对最后一英里的高速宽带接入的日益增长的需求,电力线载波通信技术才摆脱了仅仅作为电力系统的一类控制工具的局限,而走向无限广阔的Internet宽带通信的市场,成为与XDSL、Cablemodem、光纤和综合布线、无线通信和卫星通信等有竞争力的、潜力较大的宽带接入方式之一。

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<P>这样一个无比巨大的商业机遇、清晰潜在的资产增值,引起了国内电力系统有识之士的巨大关注!这也是低压载波集抄系统市场推广,虽然累经磨难,却长盛不衰的根本原因之一!

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<P>5.    市场拓展前景:

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<P>仅就低压载波通信的低频(500KHZ以下)、低速率应用而言,目前已经启动的市场,又电能表、水表、煤气表、热力表抄收,还有智能家居应用;尚待开拓的市场包括消防、保安、物业……的等。它几乎遍及所有的用户,众多的商业领域;对投资商、设计、科研、生产、系统集成、销售代理……各个层次,都有巨大的吸引力!

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<P>二、   市场特点与可行性分析:

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<P>1.      市场的第一个特点——广泛性:

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<P>对于低压载波集抄系统而言,它的主要抄收对象是居民照明电能表。我国的居民照明电能表保有量为2.7亿台,如果产品的MTBF值按照十年计算,每年的市场容量为2700万台,这里还不包括每年的新增用户。如果再考虑国际市场;对任何一个电能表企业,它都是一个天文数字!

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<P>如果再考虑AC380V线路上的小型动力用户,这又是一个巨大的用户群体与潜在的客户。

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<P>其他如水表、煤气表、热力表、消防、保安、物业、智能家居……等,都是庞大得不能再庞大的客户群体。

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<P>这个产品市场的广泛性是不言而喻的!

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<P>2.    市场的第二个特点——政策性:

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<P>对中国而言,对电能表而言,载波集抄系统产品的市场是一个政策性市场。因为我国的电力部门还具有垄断的属性!虽然近年新盖楼房的房地产商会自主选择电能表,但最终使用,还要得到电力部门的认可。

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<P>该产品基本属于国家政策导向支持的产品。在上个世纪的一九九三年,当时的国务院电子振兴办就组织相关部门的国外调研,并引进了三套国外的载波集抄系统,国内安装试运;在试运失败的前提下,为了指导国内研发工作,国家标准管理部门制定了包括载波集抄系统标准在内的相应标准化体系(配电调度自动化标准体系),相关部门又组织了载波集抄系统产品产品国家标准的讨论和起草,目前新一轮的载波集抄系统国标修订工作已经开始了,5月份国标起草修订工作小组就要正式成立了。国家电力科学院与国家的行业管理部门还多次组织了产品的送检、测试与鉴定,并建立了相关的一些制度。

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<P>3.    我国供电形势的压迫:

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<P>近年来,随着国民经济的飞速发展,电力工业投资失调,我国电力供应日趋紧张;已经不能单纯依靠供方系统加大投资力度可以解决供需矛盾。加强需方管理已经迫在眉睫!

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<P>最近,在2005年电力需求侧管理暨迎峰度夏电视电话会议上,国家发改委主任马凯表示,要充分发挥价格杠杆促进节约用电的作用,适当提高电价水平。

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<P>这就意味着,一系列新的电价管理政策正在酝酿之中。可以预见,新的电价政策对计量管理系统的要求,就是提高数据抄收的差异性与实时性!从设备角度分析,就是自动抄表系统!这已经是不容置疑的现实!

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<P>4.    市场泡沫的后面:

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<P>低压载波集抄系统市场启动从1993年开始,至今已经有12年了;但载波电能表一共只安装了数百万台,这相对2.7亿台电能表保有量的中国市场,是一个微不足道的无穷小量!

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<P>我们拨开市场的泡沫,看到的是一个技术尚未成熟的产品!它比1993年国外引进产品,技术是进步了;但并没有达到市场化、实用化的程度!理性分析我们今天的市场现状,市场可行性受到技术可行性制约!这已经是一个不争的事实!

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<P>三、   Topo-relay技术特点与技术可行性分析:

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<P>技术可行性分析是投资决策的最重要的因素!

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<P>1.      今天载波集抄系统的主要问题:

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<P>从现场返回的信息与平面媒体的报道,没人会否认今天载波集抄系统现场运行状态不佳的现实!

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<P>从表现形式看,载波集抄系统的问题是抄收状态不稳定!时好时坏,低谷时段可能实现全抄,高峰时段经常抄不全。

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<P>从供电部门角度观察,他们想的是:今天低谷能抄,明天呢?负载变化后,又会怎样呢?如果用户增加以后呢?这些都是电网天天要发生的事情啊!生产厂家只考虑货款回收前的系统状态,供电部门却要考虑数十年后的投资效果!

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<P>没有稳定抄收,不可能规模推广!没有规模推广,生产厂家不可能获得规模生产与规模效益!

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<P>这就是市场十年徘徊的根本原因!

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<P>2.    last mile的启迪:

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<P>在低压载波通信领域,欧美显然在投资与应用方面走在世界的前列。北美组织了“北美插电联盟”(Homeplug),其中包括大量顶级跨国公司;其投资基本可以理解为无限;技术力量也无可挑剔;但他们在低压载波通信中,也提出了last mile问题,至今没有解决!

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<P>它给我们的启迪是:我国的低压载波集抄系统,使用的就是last mile这一段!在已经过去的十几年推广应用过程中,我们也采取了各种技术措施,事到如今,如果没有突破性的、颠覆性的技术,一切市场可行性,都是空话!我国低压载波集抄系统产品市场十年徘徊,为这个结论做了真实的注脚。

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<P>3.    技术的贫乏与不可行性报告:

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<P>那麽,造成这种困难的根本原因是什麽呢?

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<P>综观我国低压载波集抄系统十年的现场实践,影响我国载波集抄系统现场应用的主要障碍有以下两个因素。

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<P>1)         信道衰减:信道衰减是低压载波集抄系统通信的最主要的障碍。这里的信道衰减包括:

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<P>&Oslash;         线路衰减:包括固有衰减;传输衰减;耦合衰减(相地耦合、相相耦合)等;其中还要考虑高频趋肤效应的影响;无论是线路阻抗与负载阻抗影响,都与50HZ电能传输完全不同。它构成信号衰减的主要成分。

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<P>&Oslash;         阻抗失配与节点反射:在每个连接的节点上,特性阻抗的差异都会引起信号的反射;对一个架空线与电缆接点,可能引起80%的能量反射,将近7db的衰减;而低压网络中,诸多接点的阻抗失配与节点反射,使它的传输机制也与50HZ电能传输完全不同!

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<P>&Oslash;         多径衰落:低压电网的网络结构十分复杂,分支繁多;在每个分支的挂接点,都会产生多径衰落;广义分析,几乎无规律可循;多径衰落造成的分流衰减很严重!

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<P>&Oslash;         负载变化影响:电网负载变化属于公众行为,是绝对不可控因素;但它引起的衰减变化却很大,据测试结果报告,一台电视机的启停,可以引起电网高频信号24db衰减的变化。尤其各地现场抄收成功率曲线与电网的负载曲线,几乎完全吻合;这就充分说明了电网负载变化是影响抄收的最主要的因素!

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<P>由于影响因素太多,一次回路不能实施有效的阻波、隔离、匹配等技术措施,环境条件又完全不可控;理论的贫乏与环境的多样性,使我们不能像高压载波通信一样,建立准确的数学模型,进行量化分析。

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<P>2)         电网干扰与特点:低压电网直接连接用户,公众行为的用电设备接入,使干扰具有完整的随机性;诸多劣质电器的影响,又导致了干扰的广谱性;根据现场测试结果,还表明了我国低压电网的干扰幅度极大,已经测到的干扰就高达120dbμv!

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<P>对干扰的认识:面对这样的干扰,很多人认为干扰是影响载波集抄系统抄收失败的主要因素。但实际上,干扰要影响抄收,必须跨越三道门槛:其一,干扰传输到载波电能表输入端的自身衰减,我们实际测试到的传输衰减约为1db/m(也会随环境变化);其二,经由接收设备的载频滤波器衰减,虽然这个滤波器的Q值由于电网等效阻抗作用,变得很低;其三,对于接收信号很大的载波电能表,由于接收信噪比比较大的原因,它不会影响电能表的可靠接收!鉴于以上三个原因,实际干扰的影响比我们预计的小一些。

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<P>也许大多数人不知道,对于低压电力线载波通信,国内外专家都有技术的不可行性报告,这里包括国内两所最负盛名的理工科大学里博士生导师所做的技术不可行性报告!

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<P>根据重庆大学电信工程学院几位老师,对我国不同的、典型的低压电网,从配电变压器到电网末端衰减状态的实际测试,这个不完全测试的最大衰减,已经达到130db!

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<P>根据目前笔者搜集到的国内外低压载波通信芯片与模块资料,它们的物理层通信能力,都不可能达到这个指标!从低压载波通信规定的频率范围与我国电网谐波系数规定,进行计算,也可以从理论论证,这是一个不可能达到的指标!

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<P>根据这些数据,我们不难理解北美插电联盟(Homeplug),虽然有接近无限的资金支持,有着无与伦比的雄厚的技术力量,也提出了last mile问题!

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<P>再来对比高压载波通信的条件:由于环境比较纯净,隔离条件良好,影响十分单纯,在一次线路敷设时,已经考虑了载波通信的设计要求,参数是恒定的,既可以进行理论计算,也可以进行实地测试;一次回路允许进行添加设备,保证阻波、隔离、匹配的要求;总之,按照“现代控制论”的说法,一切都是可控的、可“观”的!

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<P>由此可以理解,低压载波通信技术不可行性报告是有道理的!也为我国载波集抄系统十年的现场实践所证实!

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<P>理性分析,造成这种现象的根本原因有两个:

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<P>&Oslash;   环境影响的交互性:对低压电网而言,由于不允许在一次回路增加任何阻波、隔离、匹配设备,所以各种影响载波通信的因素交织在一起。所有的理论分析没有定制条件,无法进行!所有的实地测试也无法将各种影响因素分开!这样我们就失去了分析与解决问题的依据!

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<P>&Oslash;   公众行为的随机性:由于电网负载的变化属于公众行为,绝对不可控!导致系统参数的绝对时变性!这是低压载波通信理论分析、实践测试的最大困惑!使我们分析与解决问题,完全失去了具体对象!

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<P>但这里还必须指出:这个低压载波通信的不可行性报告,是在物理层通信基础的不可行性报告,因为理论分析与实践论证,都没有涉及网络层通信问题!

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<P>4.    时间资源的再投入:

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<P>自从青岛海洋学院首次将中继概念引进低压载波通信领域后,载波集抄系统产品的设计者们,在漫漫的黑夜中看到了一线曙光!

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<P>理性分析中继的贡献,就在于它利用了载波集抄系统通信实时性要求不高的特点,果断地应用了时间资源!而中继技术的引进,时间资源的投入,就将低压载波通信从物理层通信,引进到网络层通信层次。这样国内外专家关于低压载波通信物理层通信技术不可行性报告的前提,就不存在了!从理论上,可靠、稳定的通信才有了可能!

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<P>从网络层通信的理念分析,低压载波通信的中继通信与网络的路由概念,具有相似的地方。它们具有相同的转发与路径的概念。但它们在通信稳定性与路径的动态性方面,又有截然不同的内涵!相比之下,由于信道影响的复杂性与网架结构的多样性,低压载波集抄系统的中继通信,就复杂多了!

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<P>5.    中继的困惑:

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<P>在网络的路由通信中,往往传输路径是由路由表固定设置的。但在低压载波通信领域,由于信道状态的不确定性,包括负载变化导致的信道传输衰减变化、反射衰减变化,电网随机干扰变化,在追求最佳中继效果前提下,无论是中继跨距与中继路径,都是随机变化的!

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<P>这就给我们提出了一个十分严肃的问题:如何选择中继表?怎样设计中继路径?

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<P>而回答这个问题的前提,就是必须准确地掌握低压电网的网络拓扑结构!

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<P>为此我们专门调查了,究竟谁知道低压电网的网络拓扑结构?但结果却让我们大吃一惊:供电部门并不知道准确的低压电网网络拓扑结构,对于新盖楼房,建筑设计院与房地产商,掌握了这些信息;对老城区与农村电网,就从来没有人准确知道这些信息!

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<P>没有低压电网的网络拓扑信息,选择中继表就失去了依据。所以,想充分发挥载波通信芯片或模块的物理层通信能力,就必须准确地选择中继表的位置与中继传输路径;而要实现这个目标,就必须首先进行低压电网的网络拓扑结构分析!这就是网络拓扑分析与路径自适应技术!我们将它命名为Topo-relay技术。

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<P>6.    几种中继路径自适应的介绍:

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<P>根据我们的了解,现在市场上的中继技术,包括以下几种:

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<P>1)   穷举遍历与跨步穷举遍历:所谓穷举遍历,就是盲目的依次将已经抄到的所有电能表,对未抄电能表进行抄收;显然这种方法,耗时极多,甚至可能需要十几天。为了弥补这种缺陷,有的企业采用了“跨步”穷举遍历方法。也就是间隔几块电能表,选择中继表;这样依然耗时很多,但显然可以提高抄收速度;但与穷举遍历一样,这种随机的中继抄收,不可避免会出现跨相抄收、跨支抄收、回抄等一系列不合理中继抄收现象;它将无法完全发挥载波通信芯片或模块的物理层通信能力,是一种最低级的中继抄收方法。现在基本已经从市场上淘汰了!

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<P>2)   电能表监听中继:所谓电能表监听中继,就是利用载波通信过程中,电能表的监听能力,判别可以进行中继抄收的路径;或者说路由表监听。但这种方法,了解路由表的是抄不到的电能表,而不是中继表;这与我们的要求正好相反;它更重要的缺陷是不能回避跨相抄收、跨支抄收、回抄现象;而且历史建立的监听路由表,也不能适应其他时刻的信道状态,完全没有意义!根据我们掌握的市场信息,现在只有一个企业还在利用这种落后的中继方式,现场效果很不好!

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<P>3)   信道检测自动路由:这是一种“舶来品”!美国echelon公司的神经元系统与以色列itrar公司的IT800D,都采用了这种中继方法。据笔者分析,这种中继方法用于低压载波通信,存在一个原理上的缺陷!因为低压载波通信环境是一个高速动态变化的环境,其中包括电网负载变化引起的信道衰减、反射,以及电网随机干扰。这时对不同电能表通信环境的检测是不同时的,它们根本没有可比性;自然不能用这种比较结果来进行中继路径的判别。从现场反馈信息也说明了这一点!采用这种可比性缺失的中继方法的现场,是无法保证24小时100%抄收的!

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<P>4)   网络拓扑分析与路径自适应技术:我们的Topo-relay技术属于这一类。它的主要设计思路:彻底抛开信道实时检测的概念,专心致志进行低压电网的网络拓扑分析,等有了低压电网的物理网络拓扑结构以后,再进行直接抄收与中继抄收,并同时对已经建立的网络拓扑结构进行全动态修正。这样就可以保证低压电网物理网络拓扑结构的准确性与中继表选择的正确性!从而充分发挥载波通信芯片或模块的全部物理层通信能力,克服电网负载瞬时波动引起的衰减、反射以及随机干扰,确保整个系统24小时100%抄收!对这种中继方法必须注意网络拓扑分析的数学模型、中继表选择原则与系统的动态修正问题。

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<P>7.    网络拓扑分析的数学模型:对低压电网的网络拓扑分析数学模型,最简也需要三维数学模型!坐标可以采用笛卡儿坐标系进行描述!包括相序、级别与分支!

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<P>8.    中继表选择原则与路径自适应技术:而中继表选择最重要的是要避免电网负载的高速变化与随机干扰的影响,以免造成系统瘫痪的恶果!要做到这一点,非常困难!因为它可能导致载波通信芯片或模块的物理层通信能力巨大的浪费!

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<P>9.    动态特性要求:Topo-relay技术中,最困难的是网络拓扑分析必须具有极端优越的动态性能!因为供电部门的新户报装、电能表定期轮换校验、坏表更换、季节更迭、气候变化、设备的元器件老化……等因素,都可能改变费尽“九牛二虎”之力而得到的低压电网的网络拓扑结构!它要求这种网络拓扑分析方法,可以包容现场可能出现的一切动态变化因素!
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shushan 发表于 2005-5-16 10:33:55

<P>(续上篇)<P>10.市场上几款载波通信芯片的特性比较:当然,物理层通信能力需要依靠市场上已有的载波通信芯片或模块来保证!目前我国载波集抄系统产品市场上,常用的载波通信芯片与模块包括:
<P><P><P>1)   ST7538:这是一款ST公司长期使用的载波通信芯片。采用FSK调制方式,纯物理层通信芯片,它使用的频率范围与发射信号幅度都符合全球最苛刻的欧洲标准。所以用这款芯片做的产品,可以全球通行。由于采用了FSK调制方式,所以占用频带很窄;但它的物理层通信能力,相对而言也是最差的,大约只有40db左右。它的特点是具有片内功放,外围接口相对简单。
<P><P><P>2)   IT800D:这是以色列itrar公司设计的载波通信芯片。采用独立知识产权的DCSK调制方式,三个频道同时发射,抗干扰能力比较强。但是它的链路层需要两层通信规约支持,外层通信规约不透明;内部具有信道检测、自动路由技术;物理层通信能力约为85-95db;它的链路层可以屏蔽,做一款纯物理层通信芯片使用!用于低压载波集抄系统,抄收成功率在90%以上;但很难做到24小时100%抄收!它最大的优点在于发射信号的杂散辐射指标很好,带外发射十分干净,频谱前后沿很陡!
<P><P><P>3)   福星晓城的系列载波通信芯片或模块:这是我国民族工业产品。采用直序扩频调制方式;物理层通信能力在80-90db;国内推广面很大。它最大的缺点在于采用了方波发射,杂散辐射指标不好!
<P><P><P>我们的Topo-relay技术,可以任意选择物理层通信芯片,一般不需要芯片的链路层通信,通信管理应该由主CPU控制。
<P><P><P>四、   Topo-relay的实践:
<P><P><P>1.            试验系统:早期的Topo-relay技术,曾经在北京的驼房营安装了一个试验系统,验证了Topo-relay的现场效果。当时采用的是ST7536,物理层通信能力只有70db。已经可以实现现场的24小时100%抄收!
<P><P><P>2.          Topo-relay的人工试点:在黑龙江省哈尔滨市的依兰县,龙电集团借鉴Topo-relay技术,安装了一个特殊的系统。它采用工程技术人员进行低压电网的网络拓扑结构人工摸查,并将摸查结果输入集中器;采用了最简单的中继表选择方法,系统轻易实现了24小时100%抄收!该系统用最简单的方法证实了Topo-relay技术的现场可行性!它还处于运行状态,可以参观。这个系统的最大缺点主要表现在两个方面:
<P><P><P>&Oslash;   虽然可以轻易实现24小时100%抄收,但低压电网的网络拓扑结构人工摸查需要人力、物力的巨大投入;虽然它可以证实Topo-relay技术的现场可行性,但不具备商业价值;我们需要的市计算机系统自动进行网络拓扑结构分析!
<P><P><P>&Oslash;   由于这个系统是通过人工摸查实现网络拓扑分析,所以它不具备动态修正能力,当电网的拓扑结构发生变化的时候,它就无法适应了!</P>

往事如风 发表于 2005-5-16 10:48:49

学习一下。

suffice 发表于 2005-5-16 11:13:40

<P>学习学习</P>
[此贴子已经被作者于2005-5-16 11:15:21编辑过]

waiming027 发表于 2012-4-8 07:28:35

写的很好 学习了

wang190504 发表于 2012-6-28 17:09:47

谢谢

千万哥 发表于 2012-9-10 09:19:34

学习了
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