基于码分多址技术的配电自动化系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种基于码分多址技术的配电自动化系统，其技术特点是：包括配电自动化主机、局域网、CDMA网关、光纤网络、互通功能模块、交换机、无线基站、CDMA用户分组拆装设备和远动终端，配电自动化主机通过局域网与CDMA网关连接，CDMA网关通过CDMA无线通信连接到无线基站，CDMA网关还通过光纤网络连接互通功能模块并通过交换机连接到无线基站，远动终端通过CDMA用户分组拆装设备连接到无线基站上，实现配电自动化主机与远动终端的通信功能。本实用新型专利技术在配电自动化主机和远动终端之间增设CDMA网关和CDMAPAD，网络资源占用少，能够实时保证配电自动化系统处于正常运行状态，而且，通信优先级和可靠性高，实现了配电自动化系统信息的高速有效无线传输功能。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于配电自动化
，尤其是一种基于码分多址技术的配电自动化系统。
技术介绍
配电自动化(DA)是一项集计算机技术、数据传输、控制技术、现代化设备及管理于一体的综合信息管理系统，其目的是提高供电可靠性，改进电能质量，向用户提供优质服务，降低运行费用，减轻运行人员的劳动强度。DA能够使配电系统实现如下功能:(I)实现配电网状态的远程监控；(2)实现配电网故障的快速响应和恢复；(3)实现配电网络重构，以平衡各配电线路的负荷；(4)实现配电网大数据的收集和分析，优化电网运行维护测量。如图1所示，配电自动化系统一般可以分为三层:系统管理层、通信层、现场监控层。系统管理层由电力监控服务器、监控软件、显示器等装置组成，实现DA系统的数据处理和后台管理；现场监控层包括安装在现成的各种智能装置，完成测量、监视、遥控等功能；通信层是现场监控层设备与系统管理层主机系统实现数据交换的通讯设备和通讯链路。根据通信媒介的不同，配电自动化系统可以由多种结构。常用的通信媒介包括:电力载波通信、双绞通信线、广电网络、固定电话网络、无线通信网络、集束无线电系统和光纤(含OPGff)。其中无线通信和光纤是当前技术经济性最好的两种可选通信方式，传统基于无线通信的配电自动化系统通常采用GPRS无线通信方式，其通信信道仅为8个，因此，其通信效率及可靠性均受到一定限制。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、通信效果高且性能稳定的基于码分多址技术的配电自动化系统。本技术解决现有的技术问题是采取以下技术方案实现的:一种基于码分多址技术的配电自动化系统，包括配电自动化主机、局域网、CDMA网关、光纤网络、互通功能模块、交换机、无线基站、CDMA用户分组拆装设备和远动终端，配电自动化主机通过局域网与CDMA网关连接，CDMA网关一方面通过CDMA无线通信连接到无线基站，CDMA网关另一方面通过光纤网络连接互通功能模块并通过交换机连接到无线基站，远动终端通过CDMA用户分组拆装设备连接到无线基站上，实现配电自动化主机与远动终端的通信功能。而且，所述配电自动化主机通过CDMA网关、无线基站、CDMA用户分组拆装设备与远动终端实现下行信息传输功能，所述远动终端通过CDMA用户分组拆装设备、无线基站、交换机、互通功能模块、CDMA网关与配电自动化主机实现上行信息传输功能。而且，所述的CDMA网关由路由器、分组数据服务节点、网络服务器连接构成，CDMA网关中的数据通过接入CDMA公网中的移动交换中心和无线基站控制器并最终传送至CDMA用户分组拆装设备。本技术的优点和积极效果是:本技术在配电自动化主机和远动终端之间增设CDMA网关和CDMA PAD，在进行下行信息传输时，采用调制解调器至调制解调器的通信方式，网络资源占用少，可以方便地实现对CDMA PAD的定期轮询功能，因此能够实时保证配电自动化系统处于正常运行状态，在进行上行信息传输时，采用互通功能通信方式，通信优先级和可靠性高。当配电终端出现突发事件时，突发信息可经由IWF传送至DAS主机，IWF在网络中的通信优先级较高，因此系统能够优先接受和处理突发信息，确保突发事件能够得到第一时间处理，实现了配电自动化系统信息的高速有效无线传输功能。【附图说明】图1是配电自动化系统的基本结构示意图；图2是本技术的系统连接示意图；图3是CDMA网关结构不意图；图4是下行信息通信方式示意图；图5是上行信息通信方式示意图；【具体实施方式】以下结合附图对本技术实施例做进一步详述。一种基于码分多址技术的配电自动化系统，如图2所示，由配电自动化(DAS)主机、LAN局域网、CDMA网关、光纤网络、互通功能模块(IWF)、交换机、无线基站、CDMAPAD(CDMA用户分组拆装设备)和远动终端(RTU)连接构成。配电自动化(DAS)主机通过LAN局域网与CDMA网关连接，CDMA网关一方面通过CDMA无线通信连接到无线基站，CDMA网关还可以通过光纤网络连接互通功能模块(IWF)并通过交换机连接到无线基站，远动终端通过CDMA PAD连接到无线基站上，实现配电自动化(DAS)主机与远动终端(RTU)终端的通信功能。CDMA网关的结构如图3所示(虚线框内)，由路由器、PDSN(分组数据服务节点)、LNS (网络服务器)三个部分组成。在路由器和roSN之间通过APN接入点进行入网设置，在roSN和LNS之间实现CDMA网络的AAA功能(网鉴权，授权和计费)。CDMA网关中的数据通过LNS接入CDMA公网中的移动交换中心(MSC)和无线基站控制器(BSC)，并最终传送至 CDMA PAD。每个CDMA PAD中包含一个控制端口、一个无线通信端口和一个有线通信端口。控制端口用于实现数据的分组拆装功能；无线通信端口用于控制无线调制解调器；有线通信端口用于与RTU就地通信，其通信采用RS232现场总线。本配电自动化系统中的CDMA网关和CDMA PAD之间采用IEC 60870-5-104通信规约，每个CDMA PAD在网络中都设有一个唯一的IP地址。CDMA网关和CDMAPAD之间的具体信息传输过程为:对于下行信息(由DAS主机至RTU)，采用调制解调器至调制解调器的通信方式，如图4所示。当DAS主机发送命令时，该指令通过CDMA网关直接无线发送，经由各无线基站的中继传输至目标CDMA PAD，再由CDMA PAD将数据解码后通过双绞通信线提供给RTU。此时，RTU的反馈数据通过CDMA PAD的编码，经无线基站无线发送至CDMA网关，并最终通过局域网返回至DAS主机。对于上行信息(由RTU至DAS主机)，采用互通功能通信方式，如图5所示。当RTU因自身原因需要向DAS主机发送信号时，信息首先传给CDMA PAD编码，然后通过无线基站和交换机传送至互通功能模块(IWF)，互通功能模块和CDMA网关之间布有高速光纤网络，将IWF接收到的信号发送至CDMA网关并最终传至DAS主机。本技术采用码分多址技术(CDMA)的无线通信方式。CDMA技术的原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽信息数据，用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去。接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。其与通用分组无线服务技术(GPRS)相比，CDMA允许所有用户使用全频带码段且同时拥有64个信道，而GPRS的信道只有8个，因此，CMDA技术的信号传输速度快，保密性好。需要强调的是，本技术所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本技术包括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本技术的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本技术保护的范围。【主权项】1.一种基于码分多址技术的配电自动化系统，其特征在于:包括配电自动化主机、局域网、CDMA网关、光纤网络、互通功能模块、交换机、无线基站、CDMA用户分组拆装设备和远动终端，配电自动化主机通过局域网与CDMA网关连接，CDMA网关一方面通过CDMA无线通信连接到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于码分多址技术的配电自动化系统，其特征在于：包括配电自动化主机、局域网、CDMA网关、光纤网络、互通功能模块、交换机、无线基站、CDMA用户分组拆装设备和远动终端，配电自动化主机通过局域网与CDMA网关连接，CDMA网关一方面通过CDMA无线通信连接到无线基站，CDMA网关另一方面通过光纤网络连接互通功能模块并通过交换机连接到无线基站，远动终端通过CDMA用户分组拆装设备连接到无线基站上，实现配电自动化主机与远动终端的通信功能。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩鸣，郭勇，孟峥峥，周凤争，张春晖，魏菊芳，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网天津市电力公司，
类型：新型
国别省市：天津;12