[原创]无线电力行业解决方案-千家论坛

ywy2218 发表于 2010-11-23 15:59:00

[原创]无线电力行业解决方案

电力系统的通信手段很多，随着新一代的宽带无线通信技术的发展和成熟，建设一个WiMAX电力通信专网为电力系统服务的时代已经到来。基于WiMAX的技术特点及优势，结合电力系统通信的要求，WiMAX电力专网可以为电力系统无线城域网、电力应急通信以及配网自动化等提供宽带和高速的无线接人方式。
目前电力系统依托于高压输电线路已建成光纤骨干网络，光缆主要覆盖110 kV以上变电站，也连接到了供电局。根据电力营销系统等业务需覆盖到营业所的需求，电力城域网需覆盖到所有营业所、配营部。供电局下属的业务单位，变电站，供电所，营业所，配营部如果都采用光纤实现宽带接入，建设投资是很大的。采用WiMAX技术，用无线的方式开通宽带接入服务，连接各业务单位，提供数据业务、 VOIP语音业务、视频业务是一个投资少见效快的建设方案。
WiMAX电力专网是一个全IP的网络，可以和现有的网络直接连接，充分利用现有的网络设备。基站提供标准的以太网口，支持TCP/IP协议，连结城域网。终端可直接连接二层交换机，综合接入设备，无线路由器和其他常见网络终端设备，提供数据，语音和图像传输。
WiMAX电力专网具有按需分配带宽的能力，合理分配带宽资源。可以订制2000种服务流，设置带宽范围，时延和优先级，实现端对端的QoS服务。可向终端提供不同的性能质量保证的数据、视频、话音服务，保证重要的数据和业务优先发送。保证时延受控制，保证语音，视频等对时延敏感的业务传输流畅。
在电力应急通信方面，面对自然灾害、突发事件或者临时施工的现场，需要架设临时应急通信系统。WiMAX基站的建立简单快速，覆盖范围大，可提供高速宽带接入服务，可以在短时间内提供VOIP语音和视频会议服务，为现场的应急指挥和调度提供通信手段。
电力配网自动化的通信系统采用WiMAX电力专网具有很好的应用前景。配电终端数量大，分散，距离远，一个中等城市的变压器有上千个，配电终端有上万个，WiMAX电力专网将配电终端直接无线接入到配电控制中心，将智能电表的大用户的用电量，线路故障信息及时发送到调度中心。 WiMAX技术的质量保证、点对多点，远距离传输的特点得到了充分的发挥和应用。
应用案例：某供电局电力配网自动化拟采用WiMAX无线通信方案
项目需求与应用环境
供电局下属某一个配电支路需要建设一个基于WiMAX无线通信技术的试验网，将配网控制中心和支路中的120个控制终端和配电终端用无线WiMAX方式连接。网络中的一些终端需要提供语音和视频监控图像业务。
支路闸口距离供电局10公里，配电支路的最远配电终端距闸口15公里，配电终端FTU和 TTU均匀分布在配电支路沿线内。配网控制中心在供电局，供电局有光纤干线。城市高楼大厦不多，楼群不密，遮挡不严重，控制箱附近20米开阔，电杆高度5米。
带宽规划与需求分析
假设每个控制装置带宽需要上行传输10kbps， 60个装置总共需要带宽600kbps。如果其中5个站点需要图像传输，每路图像需要512kbps , 5路图像需要带宽 2.6Mbps。Axxcelera WiMAX系统每基站在信道带宽 3.5Mhz时，提供上行/下午各10Mbps带宽，既可以为业务数据保留带宽，优先发送，也可传输语音、视频图像和将来业务扩展提供带宽。系统有上行和下行信道配电终端向基站的数据为上行，基站传往供电局配电控制中心的数据为下行，互相不受影响。
方案建议与网络配置
沿配电支线走向，划分两个区域，建设两个WiMAX基站，每个基站覆盖半径4公里。每个基站接入60个终端，支线内的配电终端和距离最近的基站连接。每个基站最多可接入200个配电终端，每个基站还可以划分扇区增加容量。
设备采用ExcelMAX 系统，良好的室外设计和电磁兼容性，能够与室外配电控制和监控设备一起，长期稳定工作在室外靠近高压线电磁干扰大的恶劣环境；OFDM技术、多用户接入能力、 QoS传输机制，能够实现视距的条件下传输10公里、非视距传输1-3公里以上；提供高速宽带接入，上行/下行最大带宽高达10Mbps，单基站接入200个终端；除了通过QoS机制，为重要的业务和应用提供高优先级高速率和低时延的服务外，还可以提供语音、视频等多种业务。
频率规划：采用3.5Ghz 频段，下行频率3500-3530 MHz，上行频率 3400-3430MHz，信道带宽3.5Mhz。此频段为中国的3.5Ghz固定宽带接入频段，项目的频段需要根据当地的频率规划申请频点。2个基站，至少需要 2个频点组网，根据2个基站的详细位置信息，120个终端的位置信息进行频率规划。如果划分扇区，频率规划需要考虑频率的重复使用问题。
基站配置：每个基站根据配电终端数量和分布位置选择尽可能高的位置，1号基站和60个终端  使用频率 F1，2号基站和60个终端  使用频率 F2。基站的天线高度至少30米，高于周围的建筑，采用全向天线，基站使用外接功率放大器，弥补全天天线增益的不足，保证远距离的传输。
终端配置：假设50%终端是在基站可视范围内。距离基站 1公里，50%终端是在基站不可视范围内，遮挡不严重，距离基站3公里以内，终端的天线高度至少5米以上，如果终端天线高度10-12米更好，利用周围建筑或高的电线杆。终端天线附近20米以内空旷。
其他建议和考虑：
建设WiMAX电力专网首先要做好网络规划。分析各种电力业务需求的通信模式，和分布状况，分析覆盖的范围和要求，分析带宽的需求和分布，根据应用要求，做出容量规划和覆盖规划。WiMAX电力专网建设的初期，要为将来的网络容量扩展作出计划。网络带宽的分配考虑各种业务服务需要，制定服务的优先级，要考虑不同时段，不同区域的容量需求变化
采用基于SNMP的综合网管软件系统，对网络中的每个终端进行监控和管理。
WiMAX设备需要稳定供电。设备自带POE供电单元。需要110/220 VAC交流电。
基站考虑设计双机冗余设计，提高系统可靠性。

hexujian 发表于 2010-11-30 15:41:00

频率呢?wimax使用什么频点?

南岳发表于 2011-6-1 19:33:00

谢谢分享！

呵呵额 发表于 2011-6-1 22:16:00

嗯，长见识啦

tnt1980 发表于 2011-6-6 00:14:00

WiMAX电力专网是大金矿呀

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