本文關鍵詞：面向農(nóng)村配網(wǎng)的微功率無線通信系統(tǒng)設計與實現(xiàn)

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【摘要】：“信息化、自動化、互動化、數(shù)字化”是構建智能電網(wǎng)基本要求,通信通道的完善是農(nóng)村電網(wǎng)智能化建設和運營的重中之重,也是農(nóng)網(wǎng)改造必要工作。農(nóng)村配網(wǎng),尤其10kV及以下電壓等級,擁有龐大的支線,其架線環(huán)境復雜,而且用電村落分布分散。與之對應的農(nóng)村配網(wǎng)通信系統(tǒng)具有比較小的通信容量,其通信點繁多,信道環(huán)境復雜,電源環(huán)境不穩(wěn)。因此,主流通信方式難以實現(xiàn)全覆蓋,主流的電力光纖通信便存在通信盲點。本文旨在設計一個低成本,安裝使用方便簡單,能夠適應復雜地況和村落分散環(huán)境的農(nóng)村配網(wǎng)中的無線通信系統(tǒng),完成基層變電站到村鎮(zhèn)等用戶密集區(qū)接入點的通信,且在主線和支線接點處采用光-無線通訊轉(zhuǎn)換裝置進行通信方式轉(zhuǎn)換。輔助主流通信方式,彌補通信盲點,解決農(nóng)村配網(wǎng)通信中支線到主線間的“最后一公里”問題,最終實現(xiàn)與電力用戶的雙向通信。本文對項目來源和項目背景進行了分析,并通過分析項目功能需求和實際應用情況,給出了微功率無線通信系統(tǒng)的總體設計,同時參考功能需求進行了主要芯片和操作系統(tǒng)等的選擇。該系統(tǒng)設計主要包括微功率無線終端、微功率無線中繼以及微功率無線交換機三個部分,而微功率無線中繼由底板和射頻模塊構成,微功率無線終端和無線交換機則由底板、無線模塊以及網(wǎng)絡通信核心板構成。在系統(tǒng)實現(xiàn)過程中,本文結合硬件設計完成射頻模塊主芯片STM32F101及Si4432的驅(qū)動與初始化工作,同時完成無線通信協(xié)議的定義與規(guī)范,并編程實現(xiàn)射頻模塊的無線通信與數(shù)據(jù)處理。完成Linux下的核心板的軟件設計與實現(xiàn),實現(xiàn)SOCKET網(wǎng)絡編程以及TCP報文與無線通信報文的轉(zhuǎn)換等。實現(xiàn)了基于MFC的射頻模塊的配置軟件。對系統(tǒng)進行整體測試,系統(tǒng)運行良好,工作較為穩(wěn)定,達到預期的設計要求。微功率無線通信系統(tǒng)很好地彌補了光纖通信的通信盲點問題,在農(nóng)村配網(wǎng)通信系統(tǒng)中具有良好的使用價值,尤其是環(huán)境復雜的山區(qū)農(nóng)村配網(wǎng)中,其主要功能是完成基層變電站到村鎮(zhèn)等用戶密集區(qū)接入點的通信。本系統(tǒng)已在項目現(xiàn)場進行安裝使用,通過了最終驗收。
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TM727.1;TN92

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本文編號：1167289