無線Mesh在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

施科峰

【摘要】 無線Mesh又稱“無線網(wǎng)格網(wǎng)絡(luò)”或“無線網(wǎng)格網(wǎng)”，是在無線通信和移動計算機(jī)技術(shù)快速發(fā)展的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，它同時具備無線局域網(wǎng)和AdHoc網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，倍受人們關(guān)注，發(fā)展前景廣闊。本文闡述了無線Mesh的原理和技術(shù)優(yōu)勢，并對以無線Mesh技術(shù)為核心的輸電線路無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)和建立變電站之間的臨時通信系統(tǒng)作了簡要論述。

【關(guān)鍵詞】 無線Mesh 電力 通信系統(tǒng)

一、無線Mesh原理

無線Mesh網(wǎng)是低功率的多級跳點系統(tǒng)，它處理消息的方式是把信息包從一個節(jié)點傳遞到另一個節(jié)點，直到信息包到達(dá)目的地。無線Mesh本身是網(wǎng)格結(jié)構(gòu)，具有較高的組網(wǎng)自由度，每一個節(jié)點都可以作為接入終端，接收要傳給其它節(jié)點的信息包，具有路由和信息轉(zhuǎn)發(fā)功能，可把接收的信息再次傳送出去。無線Mesh的結(jié)構(gòu)特點可為通信提供多條路徑，如果其中一條因某種原因停止工作也可從其它路徑到達(dá)目的地。

二、無線Mesh的技術(shù)特點和優(yōu)勢

無線Mesh網(wǎng)絡(luò)可分為平面網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、多級結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)，主要特點有：

（1）多跳傳輸。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)可將信息轉(zhuǎn)發(fā)到本節(jié)點覆蓋范圍以外的其它任何一個節(jié)點。如此可擴(kuò)大網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，降低節(jié)點能耗和節(jié)點間的干擾。（2）自我修復(fù)和愈合。當(dāng)無線Mesh網(wǎng)絡(luò)中的某一節(jié)點出現(xiàn)問題時，其可以自動尋找其他路徑進(jìn)行信息傳輸。（3）組網(wǎng)靈活、方便。無線Mesh節(jié)點只要少量的無線設(shè)備，就能自動搜尋周圍節(jié)點組成無線的寬帶接入網(wǎng)。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的自動組網(wǎng)使其網(wǎng)絡(luò)具有柔韌性、可行性，極大的簡化了組網(wǎng)程序。（4）高寬帶。無線Mesh提供的寬帶較高，能夠滿足大部分活動所需要的帶寬。（5）兼容性好。可分別與Internet、蜂窩網(wǎng)、傳感網(wǎng)等共同組網(wǎng)，兼容性良好，互操作性強(qiáng)。

無線Mesh網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比的優(yōu)勢：

（1）更加可靠。網(wǎng)格拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)相對于點對多點的星型結(jié)構(gòu)，可以避免網(wǎng)絡(luò)擁塞，節(jié)點干擾，因網(wǎng)絡(luò)故障造成的網(wǎng)絡(luò)癱瘓等。（2）覆蓋范圍更廣。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)可在任何地點接入網(wǎng)絡(luò)或與其它節(jié)點聯(lián)系，與傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)相比，接入點覆蓋范圍擴(kuò)大、頻譜利用率提高、系統(tǒng)的容量增大。（3）更加安全。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)可對產(chǎn)生碰撞的鏈路進(jìn)行標(biāo)識，并且能夠自動將鏈路與本身鏈路之間的夾角設(shè)為鈍角，減少鏈路之間的干擾。如此，使節(jié)點間信息的傳輸更加有保證。（4）成本低。無線Mesh網(wǎng)絡(luò)大大節(jié)約了骨干網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)成本，其基礎(chǔ)設(shè)施AP、IR、WR要比傳統(tǒng)通信系統(tǒng)中的基站等設(shè)備便宜，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)通常只需要較短的無線鏈路長度，天線成本低，網(wǎng)絡(luò)的配置和維護(hù)要較方便。

三、無線Mesh在電力通信系統(tǒng)中的應(yīng)用

無線Mesh的特點及其優(yōu)勢使其在眾多領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用，近年來，一些電力企業(yè)和科研機(jī)構(gòu)開始了對無線Mesh的研究應(yīng)用，在眾多方面取得了良好的效果。

3.1新建變電站臨時通信系統(tǒng)

以無線Mesh技術(shù)為核心建立變電站之間的臨時通信系統(tǒng)，實現(xiàn)新建變電站臨時通信系統(tǒng)接入，滿足調(diào)度電話、行政電話以及調(diào)度數(shù)據(jù)網(wǎng)等業(yè)務(wù)接入需求。

無線網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)還需要考慮信號的強(qiáng)弱和地理位置的影響。路由節(jié)點的位置一般選擇地形較低、無遮擋物、無其它信號干擾、供電方便、傳輸功率低的位置。根據(jù)地理和信號情況模擬繪制網(wǎng)絡(luò)模型、確定路由節(jié)點、搭建網(wǎng)絡(luò)。在設(shè)備選擇方面，可根據(jù)具體情況選擇美國Strix系統(tǒng)公司或我國杭州華三通信技術(shù)有限公司等廠家生產(chǎn)的Mesh設(shè)備。

具體來講，根據(jù)無線Mesh網(wǎng)的特點和優(yōu)勢，新建變電站通常與與之臨近的變電站接入，變電站臨時通信系統(tǒng)設(shè)計為單跳的通信鏈路，這是兩點之間通信最簡潔最節(jié)約成本的方案。

可將Mesh路由器安裝在變電站，路由器可自動建立連接，輸電線路通信系統(tǒng)、終端變電站、監(jiān)控中心都可進(jìn)行無線連接。通過臨時通信系統(tǒng)實現(xiàn)聲音、圖像、視頻等信息的傳輸。

3.2輸電線路無線視頻監(jiān)控系統(tǒng)

無線Mesh技術(shù)可以完全實現(xiàn)電力線沿線視頻監(jiān)控的需要，解決傳統(tǒng)監(jiān)控方式。通過設(shè)置無線Mesh基站和視頻監(jiān)控攝像頭，多跳Mesh網(wǎng)絡(luò)，將沿線的視頻監(jiān)控圖像實時地回傳到調(diào)度中心，電力企業(yè)的工作人員可以便捷地對必要區(qū)域?qū)崟r監(jiān)控。Mesh網(wǎng)絡(luò)可對電力線沿線的變電站等站點以及電力企業(yè)大面積區(qū)域進(jìn)行無縫信號覆蓋，建立Wi-Fi語音通信系統(tǒng)平臺。

無線Mesh網(wǎng)以無線作為傳輸介質(zhì)，極大地簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其使用成本相對較低，覆蓋范圍廣，具有自我修復(fù)和愈合的能力，系統(tǒng)安全可靠。無線Mesh可以為變電站和輸電線路中心機(jī)房提供語音、視頻、數(shù)據(jù)等信息，在電力通信系統(tǒng)的不斷發(fā)展中占有重要作用，其技術(shù)的應(yīng)用和創(chuàng)新值得廣大科學(xué)工作者關(guān)注與研究。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]周春月，無線Mesh網(wǎng)絡(luò)的多信道多路徑路由協(xié)議研究[D]， 西安電子科技大學(xué)，2014

[2]李開紅，鄒冬超，陳寶仁. 寬帶無線Mesh在輸電線路在線監(jiān)測的應(yīng)用研究[J]，電力信息與通信技術(shù)，2014年01期