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输变电设备物联网在线监测系统通信网络设计

更新时间：2019-12-08 22:09:10 大小：4M 上传用户：xiaohei1810 查看TA发布的资源 标签：物联网在线监测系统通信网络 下载积分：1分评价赚积分（如何评价?）打赏收藏评论(0) 举报

资料介绍

为了适应输变电设备物联网广泛感知及海量信息处理,提出一种适用于输变电设备物联网在线监测和设备资产管理系统的通信网络结构和实现方案,所提出的扁平式网状网结构支持了现场信息的采集点分散和分布式处理.在网络结构中增加汇聚层功能实体以实现物联网通信设备及通信流的有效管控,并且在现场组网实现方案中采用有线和无线双通道异构组网技术,提升了系统容错能力.依照IEC61850标准测试了通信系统的性能和功能,结果表明:在广播风暴场景中,传统网络近于瘫痪;而在该网络结构和组网实现方案中,广播风暴场景下的网络时延最大87.93 ms,因此在满足IEC61850标准所规定的时延和带宽要求前提下,比传统方法更有效地保障了重负载网络性能和网络容错能力,满足输变电设备物联网信息采集和处理的通信质量保障需求.

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V01．41，No．7：2252-2258

高

技

第41卷第7期：2252— 2258

2015年7月31日

31，2015

July

HighVoltageEngineering

DOI：10．13336／j．1003· 6520．hve．2015．07．019

物网在

系通信网

胡致 1，炳炉1，朱咏梅1，

(1．重大学通信工程学院，重 400044；

玉祥1，成云梅1，家全2

力研究院，昆明650217)

2．云南

网

摘要：了适

管理系的通信网

理。在网构中增加

物

网广泛感知及海量信息理，提出一种适用于

方案，所提出的扁平式网状网构支持了

功能体以网通信及通信流的有效管控，并且在

能力。依照IEC61850 了通信系的性能和功

；而在构和方案中，广播景下的

延最大87．93 ms，因此在足IEC61850 准所定的延和要求前提下，比方法更有效地保障了

性能和网能力，网信息采集和理的通信量保障需求。

：物网；站：分布式算：通信网；智能；状估；管理一体化

物

网在

信息的采集点分散和分布式

方案

和

构和

聚

物

网

中采用有和无双通道异构网技，提升了系

能，果表明：在广播景中，近于

容

准

暴

网

暴

网

重

关

网

容

足

物

for Communication Network of Internet in On-line

for Power Transmission and Transformation

Design

Monitoring

System

Equipment

HU _{Zhiyuanl，YANG}

Binglul，ZHU Yongmeil，LO Yuxian91，CHENG Yunmeil，YANG

Jiaquan2

(1．Communication Engineering Institute，Chongqing University，Chongqing 400044，China；

2．Yunnan Electric Power Research

6502

7，China)

Institute，Kunming

Abstract：We

communication network architecture

lts

and

scheme which are suitable for

transmission and its dis-

management power

proposed

implementation

on-line and

monitoring

assets of

things

internet(IOT)to adapt

equipment

tribution

flat

mesh framework

between

the decentralization of information collection

in Field Area

points

equipment．The

supports

processors．By introducing

Network and distributed

scheme realizes the

the function

processing

entity

convergence layer,the

and communication flow when the

equipment

and control of lOT communication

framework

management

double— channel

of wired network and wireless network was

to enhance

of the

heterogeneous networking

of the

designed

the fault-tolerant

in the field scheme．The function and

implementation

capability

system

performance

IEC6

850-based communication

were measured．The test shows

the new network structure

the broadcast storm

traditional

scene，the

system

that，in

network

almost

in this

network

the

under

collapses；however,in

presented

paper,the

delay

maximum of 87．93 ms reveals

on the communication network

with

that，based

architecture。the

network and its

performance

fault— tolerant

are

traditional network on the

the la．

capability

effectively guaranteed compared

premise

meeting

and bandwidth

in IEC6

850

communication network framework

tency

can

requirements proposed

requirements

standard．Accordingly,the

the

communication

assurance in information collection、and

of IOT for

processing

sarisfy

quality

and

transmission

its distribution

power

equipment．

words．intemet

ofthings；substations；distributed

Key

computing；communication networks；intelligent monitoring；state

integration

assessment；management

能

网“智能信息感知末梢”不可或缺的基

瞄J。通信网网的成部分，主要

信息的可靠和网关提供接

入物网平台及物网数据承功能。

引言

作

物

智能网的

首先依

于

力系

运

管

，

物

网端

行参数的在

和信息掌控以及

于

理⋯ ，物网以其大的信息采集和交互能力是智

物

网，其信息采集点分散、海量信息的分布

理特性要求通信网

具扁平式网状互互通功

能及在此基上网的可管理、可控制pj。

本文在物用于

基金

助

目：国家高技研究

National

展

High-tech

划(863 划)(201 1AA05A120)。

Research and

Project supposed by

China(863 Program)(20

Development

网

状

和

AA05

20)．

万方数据

胡致

，

炳炉，朱咏梅，等：

物

网在

系

通信网

2253

管理的背景下，分析

在

系

1．2．1

物

网在

IED是由一个或多个理器构成，有能力接收

外部源和向外部送数据或控制命令的装

功能需求

体系架构、

求、

状

和

管理

信息架构演

网的通信网

需

物

网在

系

，

方

源

构建一种支撑

物

置。

物

网通信系

各

之

逐

聚共

格

案，并出功能化、参数化的典型网案例。

网提供通信网支撑【4j，推

同完成

功能p1(如 1所示)。然而，

种

物

构网造成了主站

与前端

之的功能

网及其技在智能网建中的用。

分离，以适

物

网海量信息理要求。

本

目定

的

物

网

参考模型如

物网通信系

2所示，其中的主lED不

的信息聚、数据

具

lED在

隔

1．1

物

网

用体系

构

和上功能，

具

目前，IEC61850己成

站主流的通信

站主站服器信息算、理、存和分

力，提供(除与方主站信息系 13接口Cb)

站内部通信接口。 IED之的12接口(

装置到CAC／CMA之的接口)，由

信息

。各主lED与主站服

体，主IED与主IED之，主IED和

元(在本目中，定 lED)之都是按照

行通信。主IED之及主

能

；受限于通信

，

路仍采用‘IECl01／104

关

等

合

量

系

。参照上述

构建

在

，如 1所示，从体系构上分

和站控的各

站和

程

、

服

用

于采集

数据流

隔

。

程

状

装置、

服

于

隔

和

控

元部署在

的状

路上，

各

器

于信息构上的

等

和状信息接入pJ；

隔

程

合

electronic

智能

包括状

子

(intelligent

device，lED)

IEC61850定

的

代理(condition monitoring agent，CMA)

controller，

和状接入控制器(condition acquisition

CAC)，重点展各种集、高效、智能的信息

信息准化和信息安全接入技；站控的状

、

接

入网关机(condition acquisition gateway，CAG)重点

展各种信息的存、加工、展、分析、

断和等数据用技，并按照相关将有关

信息送往度或控制中心。

主站

隔

物

网的

展

的在

以及

管理提供了技保障16J，物网具 3个基本

程

特征：①全面感知，即利用各种感技

随地取物体的信息；②可靠

通信网或者运商网将物体信息

及

技

企

随

，通

在

系

构

Online

structure

transmis—

ofpower

、准确

Fig

monitoring system

sion and transformation

equipment

地

技

体

到目的地：③方便用，利用各种智能

海量的数据和信息行分析和理，

算

物

，

施智能化的理【／ J。

1．2信息通信网的需求

物

网

技

可以提高

路运行状况的感知

能力，被用于覆冰、微

气象、

温度、

偏、垂弧舞

、生

管理包括了状

像、

、杆塔

斜

和

的

，能

运行状

可

全

程可控、

可

警。

物

网

用系

构

全寿命周期的

修、

Intemet

的任。通信网

IED、主站服器之

智能感器、智能

互通提供支撑。

子

Fig

ofthings ofapplication system ofpower

transmission and transformation

互

equipment

万方数据

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