无线通讯信号转换装置研制与应用

无线通讯信号转换装置研制与应用

张文亮

中煤科工集团重庆研究院有限公司重庆400037

摘要：目前，随着城市化建设的加快、房价的不断攀升以及市区可建土地越来越少，新建小区的配电房自然而然地建在了地下室负一、二层，计量装置（互感器、电能表、采集终端）也随之安装在配电房计量柜内。由于新建小区地下室会有很长时间完全没有无线信号或信号弱到不能正常通讯，即使小区已由通讯运营商安装了信号加强设备，但有些通讯设备所需的电源接在没有投运的变压器上，也会引起采集终端的上行通道通讯异常，造成计量自动化系统的功能模块不能正常使用，所以采集终端能否与主站进行正常通讯显得尤为重要。

关键词：计量自动化系统；采集终端；通讯信号；转换装置；研制；应用

1无线通讯技术的特点

目前，信息化时代已经深入的影响到人们生活中各个方面，在信息传递的过程中，对传递的速度和质量有着更高的要求。而无线通讯技术不受制于空间和时间，能够保障信息传递的效率和质量，同时在结合以前客户所浏览的数据信息基础上，正确的判断出客户的实际需要。因为无线通讯技术是在无线技术的帮助下，实现通讯的目的，所以即使无线通讯技术处于较为恶劣的自然环境中，例如：地震、暴风等等，也能正常的完成通讯的过程。因此无线通讯技术具有良好的可靠性和安全性。在其他相关通讯设备不断完善和发展的基础上，宽带无线通讯技术也越来越成熟，在使用的过程中其稳定性和便捷性也越来越明显。由于无线通讯技术所具有的明显的优势，因而在军事和经济等领域中普遍的使用无线通讯技术，人们的日常生活中也广泛的运用无线通讯技术。

2无线通讯技术发展中存在的问题

2.1无线通讯技术应用范围不够广泛，通讯设备维护不当

随着我国经济的不断发展，人们的生活水平也逐渐提高。做为人们与外界的连接线，网络已经广泛作用于人们的生活。随着人们越来越重视网络技术的发展，网路技术的要求也逐渐提高。虽然我国大部分地区都已经进入全网络阶段，但仍然有地区无法实现网络覆盖。当下，我国无线网络技术还没有实行全面性发展，这种情况下有些企业在有能力使用的情况下却产生严重浪费资源的现象。有些部门购买的通讯设备仍处于闲置状态，有些企业虽然使用了无线网络设备，但是跟本不注重无线设备的维护情况。无线通讯设备是无线通讯技术的支撑和核心，一旦发生问题影响的就是整个无线通讯系统，有些企业在购买后跟本没有请到专业维修人员进行维修和检测，导致了在出现问题的时候无法解决问题，严重影响了企业工作的效率。

2.2技术管理措施不完善，技术人员素质欠缺

在无线网络技术引进的过程中，不单单要有通讯设备，还需要有科学完善的技术管理措施。虽然无线网络一定意义上给我们的生活带来了便利，但是存在的不足也是随处可见的。企业在使用无线通讯设备的过程中，要加强对通讯设备的保养和维护，以便于减少设备发生故障的频率。没有科学的维修保养措施，让管理人员难以发挥其自身的维修作用，有些企业甚至根本不具备掌握无线通讯的技术人员。无线网络技术人才的作用就是解决网络问题，拥有的不单单是对网络设备进行保养和维护技术，还应顺应时代发展不断的对网络完善度进行升级，当下企业拥有的技术人员大多没有对网络技术进行升级的能力，且很多工作人员都缺少责任意识和对工作负责人的态度。

3无线通讯信号转换装置研制

3.1装置组成

该中继器包含地下设备、地面设备，将原采集终端的GPRS通讯模块用地下设备替代，然后将GPRS模块装入地面设备中，接上220V交流电源，设备即可运行。

本信号转换装置由地下室通讯部分和地面通讯部分组成。

3.2装置原理

3.2.1信号转换装置工作原理

使用无线信号与载波信号的转换装置，可以使安装在地下室配电房的采集终端通讯信号强度满足通讯要求。该中继器包含地下设备、地面设备，地面设备一般安装在GPRS信号良好的区域，其接到主站发出的GPRS信号召测或者控制指令后，将信号转发耦合到电力线上，通过电力线载波将信息传送到地下设备，地下设备将载波信号转换为数字信号，转发给采集终端，并根据指令完成相关操作或者数据采集；采集终端将采集的数据发给地下设备，地下设备将信号耦合到电力线上，通过电力线载波将信息传送到地面设备，地面设备将数据信号经GPRS通信模块送到主站管理系统，完成整个通信流程，实现了GPRS信号的转接，提高了采集终端在线率和用电信息采集成功率。

3.2.2信号转换装置的特点

采用宽带电力线载波通信技术完成GPRS信号的传输，打破了以往电力线载波通信技术采用窄带传输技术的局限；通过电力线传输GPRS信号，避免了原来采用布设网线传输信号或者安装较昂贵的移动设备造成的施工成本和设备费用，提高了安装效率，降低了成本；实时、高速、稳定的通信性能；消除了通讯信号盲区，并可重复使用。

4应用情况

我们在一个部分存在通讯信号盲区的新建住宅小区进行了安装测试，将原采集终端的GPRS模块用地下转接器替代，然后将GPRS模块装入地面转接器中，中继器接上220V交流电源后，通过主站召测采集终端的负荷数据，确认采集终端能正确把电能表的负荷数据很快上传到主站，连续多天查看，安装了信号转换装置的采集终端在线率正常，上传的数据也正常。

5宽带无线通讯技术的发展趋势

5.1宽带化是未来通讯技术的主要发展趋势

在信息技术不断发展和成熟的基础上，通讯技术正朝着宽带无线通讯技术的方向发展，并且传统的有线通讯技术会逐步的被宽带无线通讯技术取代。现阶段，我国的宽带无线通讯技术还不够成熟，所以，要加强对宽带无线通讯技术的研究工作。此外，由于宽带无线通讯技术具有明显的优势，例如：制造成本费用不高，具有良好的传输速率等等，因而被广泛的运用到不同的网络领域之中，其发展前景较好，在未来的发展过程中，其可以合理有效的结合电子产品，例如：有效的连接小家电用品等等。

5.2移动通讯网络发展

一般情况下，3G通讯技术的实用性比较强。但是3G通讯技术在使用的过程中，其收获的效益并不理想，部分国家已经在尝试在整合WLAN和2.5G通讯技术，并且在此基础上，研发出具有明显优点的网络技术类型，为网络效率的提升奠定基础。WLAN通讯技术是在2.4GHz频段的电载波的帮助下，完成信息的承载工作，WLAN通讯技术的网络传输速度不会超过2Mbps。目前，随着信息科学技术的不断成熟，4G通讯技术已经被广泛的运用到人们的日常生活中，在实际的情况中，4G通讯技术的网络传输速率一直保持着较高的水平，同时4G通讯技术的无线服务水平也处于比较高的水平，并且具有4G通讯技术具有良好的稳定性和便捷性，在4G技术的帮助下，个性化网络服务的发展目标已经得到实现，随着3G技术和4G技术的使用，社会中的数据信息服务水平在不断的提高，因而为人们的日常生活提供了较大的方便。

5.3网络结构的多样化与综合化

现阶段，科学技术一直处于不断发展和完善的过程中，这在一定程度上对网络结构的发展产生着一定的影响，受科学技术因素的影响，网络结构的发展呈现着丰富性和整体性的特点，使得个性化目的逐步得到实现，同时网络数据以及系统互补化等目的也会逐步的实现。在实际运用的过程中，相比较WIFI通讯技术而言，WIMAX通讯技术能够有效的促进网络数据传输速率的提升，同时Wimax通讯技术会拥有一个基础标准，并且需要保持着两个附件标准，从而有效的处理不同系统之间的网络漫游问题，要充分的重视于无线通讯技术，要不断的对其进行创新和研究，为无线通讯技术拥有良好的实用性奠定基础。

6结束语

总之，使用本文所述无线通讯信号转换装置对提高安装在无通讯信号或信号很弱的地下室的采集终端在线率和抄表成功率有很好的成效，该装置为实现“全采集、全覆盖、全预付费”的系统建设目标，提高采集终端在线率和远程抄表成功率以及建设智能电网打下了良好的基础。

参考文献:

[1]国家电网公司人力资源部.电能（用电）信息采集与监控[M].北京：中国电力出版社，2016.

[2]中国南方电网有限责任公司.负荷管理终端技术规范：Q/CSG11109002—2016[S].