电力系统无线专网基站建设选址方法技术方案

本发明专利技术公开了一种电力系统无线专网基站建设选址方法，包括针对目标规划区域，在所有候选规划基站位置发射射频信号并记录发射功率，在所有终端位置进行射频信号接收测量并记录接收信号参数；计算各个候选规划基站的通信覆盖范围；将所有终端位置的接收信号参数和各个候选规划基站的通信覆盖范围在仿真系统中进行标示；根据规划目标得到最佳的规划基站部署位置。本发明专利技术能够按照规划目标要求得到建设适应性更好、抗干扰性更强、覆盖面更广且符合电力系统要求的电力无线专网的选址结果，具有很强的针对性和明确的应用前景，而且本发明专利技术方法符合电力系统要求，可靠性高，实用性好。

Location selection method of base station construction in power system wireless private network

【技术实现步骤摘要】
电力系统无线专网基站建设选址方法
本专利技术属于电气自动化领域，具体涉及一种电力系统无线专网基站建设选址方法。
技术介绍
随着经济技术的发展和人们生活水平的提高，电能已经成为了人们生产和生活中必不可少的二次能源，给人们的生产和生活带来了无尽的便利。而电力系统的无线专网是电力系统最重要的组成部分之一。电力无线专网网络规划包括部署基站与终端。但是，目前的电力系统无线专网的网络规划，一般都是采用已有的基站选址仿真软件。许多规划仿真软件都没有考虑采用实际测量的数据进行修正。而一般采用图片和人工信息进行仿真，这样仿真出来的结果缺乏实用性，往往在实际建站以后会出现规划结果中未能发现的问题，导致实际建站工程的效果达不到预期，还需要后期返工，耗费巨大的人力和物力，甚至有可能导致试点建设计划失败的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种符合电力系统要求、可靠性高、实用性好而且科学可靠的电力系统无线专网基站建设选址方法。本专利技术提供的这种电力系统无线专网基站建设选址方法，包括如下步骤：S1.针对目标规划区域，在所有候选规划基站位置发射射频信号，并记录所有候选规划基站的发射功率；S2.针对目标规划区域，在所有终端位置进行射频信号接收测量，并记录所有终端位置的接收信号参数；S3.根据步骤S1记录的所有候选规划基站的发射功率和步骤S2记录的所有终端位置的接收信号参数，计算各个候选规划基站的通信覆盖范围；S4.将步骤S2得到的所有终端位置的接收信号参数和步骤S3得到的各个候选规划基站的通信覆盖范围在仿真系统中进行标示；S5.根据目标规划区域的规划目标，得到最佳的规划基站部署位置，从而完成电力系统无线专网基站建设选址。步骤S1所述的在所有候选规划基站位置发射射频信号，具体为在所有候选规划基站位置，通过射频天线发送230MHz频段内所需的射频信号。步骤S2所述的针对目标规划区域，在所有终端位置进行射频信号接收测量，并记录所有终端位置的接收信号参数，具体为在所有终端位置射频信号接收测量，获取223-235MHz频段的射频接收信号，计算接收信号的电平、噪声电平和信噪比，然后对电平、噪声电平和信噪比进行判定：若信号电平与噪声电平的比值小于事先设定的阈值，则认定该终端位置在该通信频率下干扰较大；若信号电平与噪声电平的比值大于或等于事先设定的阈值，则认定该终端位置在该通信频率下通信质量可靠。步骤S3所述的计算各个候选规划基站的通信覆盖范围，具体为采用如下步骤进行通信覆盖范围：A.采用Okumura-Hate模型计算223-235MHz通信频段的信号传播损耗，并根据步骤S2记录的所有终端位置的接收信号参数进行参数修正，使计算结果符合实际测试情况；B.采用如下算式确认各个候选规划基站的通信覆盖范围：若(候选规划基站的发射功率-信号传播损耗)>(终端的通信门限值+通信噪声)，则认定该位置在该通信频率下通信质量可靠,认为候选规划基站覆盖该终端位置，门限一般设定为5-10db；若(候选规划基站的发射功率-信号传播损耗)≤(终端的通信门限值+通信噪声)，则认定该位置在该通信频率下干扰较大，通信质量差，候选规划基站的通信范围未能覆盖该终端所在位置。步骤S5所述的根据目标规划区域的规划目标，得到最佳的规划基站部署位置，具体为设定目标规划区域的规划目标是最大覆盖最小基站分布，首先在所有的备选基站中选择覆盖终端数量最多的基站作为第一个待建基站，并把被该基站覆盖的终端标记为已覆盖，然后在剩下的备选基站中选择覆盖未被标记为已覆盖的终端最多的基站为下一个待建基站，重复上述步骤，直到一次遍历中未能找到覆盖的终端的数量大于设定数量(比如大于100)的基站为止，算法结束，此时得到的基站分布为能够实现最大覆盖的最少基站分布，从而得到最佳的规划基站部署位置。本专利技术提供的这种电力系统无线专网基站建设选址方法，通过在候选规划基站放置模拟信号源的方式模拟产生候选基站的发射信号，结合各终端频谱分析组件获得的精准实测信噪比等数据，使该测量和计算过程相当于有了实际的基站和终端，得出更为精准的基站的覆盖范围，再结合LTE230M信号频谱的电力组网优势，按照规划目标要求从而更好的建设适应性和抗干扰性更强、覆盖面更广且符合电力系统要求的电力无线专网，具有很强的针对性和明确的应用前景，而且本专利技术方法符合电力系统要求，可靠性高，实用性好。附图说明图1为本专利技术方法的方法流程示意图。具体实施方式如图1所示为本专利技术方法的方法流程示意图：本专利技术提供的这种电力系统无线专网基站建设选址方法，包括如下步骤：S1.针对目标规划区域，在所有候选规划基站位置发射射频信号，并记录所有候选规划基站的发射功率；具体为在所有候选规划基站位置，通过射频天线发送230MHz频段内所需的射频信号S2.针对目标规划区域，在所有终端位置进行射频信号接收测量，并记录所有终端位置的接收信号参数；具体为在所有终端位置射频信号接收测量，获取223-235MHz频段的射频接收信号，计算接收信号的电平、噪声电平和信噪比，然后对电平、噪声电平和信噪比进行判定：若信号电平与噪声电平的比值小于事先设定的阈值，则认定该终端位置在该通信频率下干扰较大；若信号电平与噪声电平的比值大于或等于事先设定的阈值，则认定该终端位置在该通信频率下通信质量可靠；在具体实施时，针对需要接入电力无线专网的地区，对该地区的每一个终端进行频谱分析；将频谱分析仪接上230M天线进行信号检测，测得每一个终端位置的230M信号电平和噪声电平，当某频段信号电平与噪声电平的比值低于阈值，则认为此频段的信号干扰较大。这个阈值可以根据不同的环境进行测试，从而得到适用性强的阈值；对通信质量高的地区可以选择一个较高的阈值，对通信质量要求不高的地区可以选择相对较低的阈值，但均保证可以正常通信；根据不同的环境选择不同的阈值，更具有灵活性和适应性，选择较低的阈值可以减少基站数量，因此能带来更高效率和准确性；S3.根据步骤S1记录的所有候选规划基站的发射功率和步骤S2记录的所有终端位置的接收信号参数，计算各个候选规划基站的通信覆盖范围；具体为采用如下步骤进行通信覆盖范围：A.采用Okumura-Hate模型计算223-235MHz通信频段的信号传播损耗，并根据步骤S2记录的所有终端位置的接收信号参数进行参数修正，使计算结果符合实际测试情况；在具体实施时，采用Okumura-Hate模型计算230MHz通信频段的信号传播损耗：LTE230采用的理论传播模型为Okumura-Hata模型，主要用于计算频率150-1500MHz；Okumura-Hate模型是根据测试数据统计分析得到的经验模型，适用于VHF和UHF频段，该模型的特点是：以准平坦地形大城市地区的场强中值路径损耗作为基准，对于其它的传播环境和地形条件等因素用校正因子加以修正；Okumura-Hate模型传本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电力系统无线专网基站建设选址方法，包括如下步骤：/nS1.针对目标规划区域，在所有候选规划基站位置发射射频信号，并记录所有候选规划基站的发射功率；/nS2.针对目标规划区域，在所有终端位置进行射频信号接收测量，并记录所有终端位置的接收信号参数；/nS3.根据步骤S1记录的所有候选规划基站的发射功率和步骤S2记录的所有终端位置的接收信号参数，计算各个候选规划基站的通信覆盖范围；/nS4.将步骤S2得到的所有终端位置的接收信号参数和步骤S3得到的各个候选规划基站的通信覆盖范围在仿真系统中进行标示；/nS5.根据目标规划区域的规划目标，得到最佳的规划基站部署位置，从而完成电力系统无线专网基站建设选址。/n

【技术特征摘要】
1.一种电力系统无线专网基站建设选址方法，包括如下步骤：
S1.针对目标规划区域，在所有候选规划基站位置发射射频信号，并记录所有候选规划基站的发射功率；
S2.针对目标规划区域，在所有终端位置进行射频信号接收测量，并记录所有终端位置的接收信号参数；
S3.根据步骤S1记录的所有候选规划基站的发射功率和步骤S2记录的所有终端位置的接收信号参数，计算各个候选规划基站的通信覆盖范围；
S4.将步骤S2得到的所有终端位置的接收信号参数和步骤S3得到的各个候选规划基站的通信覆盖范围在仿真系统中进行标示；
S5.根据目标规划区域的规划目标，得到最佳的规划基站部署位置，从而完成电力系统无线专网基站建设选址。


2.根据权利要求1所述的电力系统无线专网基站建设选址方法，其特征在于步骤S1所述的在所有候选规划基站位置发射射频信号，具体为在所有候选规划基站位置，通过射频天线发送230MHz频段内所需的射频信号。


3.根据权利要求2所述的电力系统无线专网基站建设选址方法，其特征在于步骤S2所述的针对目标规划区域，在所有终端位置进行射频信号接收测量，并记录所有终端位置的接收信号参数，具体为在所有终端位置射频信号接收测量，获取223-235MHz频段的射频接收信号，计算接收信号的电平、噪声电平和信噪比，然后对电平、噪声电平和信噪比进行判定：
若信号电平与噪声电平的比值小于事先设定的阈值，则认定该终端位置在该通信频率下干扰较大；
若信号电平与噪声电平的比值大于或等于事先设定的阈值，则认定该...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖振锋，伍晓平，刘浩田，李沛哲，伍也凡，邓凯，周舟，刘功杰，諶阳，肖帅，刘菁菁，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司经济技术研究院，国家电网有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43