CN104579520B - 一种电力系统现场载波信号强度调试方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电力系统现场载波信号强度调试方法，包括步骤：从一个正交频分复用(OFDM)载波通讯系统中下载下行链路数据集DLF，其中所述下行链路数据集DLF1包含了开环接入点距离，载波信号传递强度和信号接收灵敏度值；通过上位机测量下行链路数据集DLF的接收信号强度值RS1；根据所述的开环接入点距离、载波信号传递强度、信号接收灵敏度以及接收信号强度值RS1生成调制编码数据；以及根据所述调制编码数据生成上行链路数据集ULF给所述的OFDM载波通讯系统。本发明可以供电力管理部门或测试单位维护人员实地使用，定量定性分析载波信号数据，便于调试。

Description

一种电力系统现场载波信号强度调试方法

技术领域

本发明涉及电力系统监测技术，尤其是涉及一种对电力台区用户现场的载波通讯信号强度进行实地测试的调试方法。

背景技术

电力管理部门或电力产品制造商在对电网监测、计量设备进行读取或测试的时候，主要是依靠测试人员利用手持机在台区内的一定预设区域内进行无线方式的数据获取，或者在调试过程中，例如一幢大楼内敷设几百米长的双绞线缆，接入大楼内的电力线路上进行载波抄表，但是由于信号强度等问题，在更换另一幢大楼时可能会出现没有信号或者架线困难等实际问题，而且需要不同测试人员分段工作，因此技术问题凸显：首先是测试过程不可重复性，不同的环境就要重新进行一次测试操作，完全凭借测试人员的现场经验；其次，人力成本和试验成本较大，而且使用并不方便；再者言，测试人员无法控制载波信号的具体发射/接收强度，这就会造成测试人员需要往复尝试，耗费时间，而且采集到的信号的强度无法定性定量的得到分析，反而使得测试结果无法得到分析，对测试过程并无帮助。

在现有技术中，没有涉及到使用便携式现场测试装置，测试人员携带的是不同类型的测试仪器，无法满足到数据汇总和整合的目的。

发明内容

本发明的目的是解决上述缺陷，提供一种OFDM系统中载波信号调试方法，可以供电力管理部门或测试单位维护人员实地使用，定量定性分析载波信号数据，便于调试。

为了达到上述目的，本发明的技术方案：电力系统现场载波信号强度调试方法，包括步骤：从一个正交频分复用(OFDM)载波通讯系统中下载下行链路数据集DLF，其中所述下行链路数据集DLF1包含了开环接入点距离，载波信号传递强度和信号接收灵敏度值；通过上位机测量下行链路数据集DLF的接收信号强度值RS1；根据所述的开环接入点距离、载波信号传递强度、信号接收灵敏度以及接收信号强度值RS1生成调制编码数据；以及根据所述调制编码数据生成上行链路数据集ULF给所述的OFDM载波通讯系统。

在一个实施例中，所述OFDM载波通讯系统包括若干个手持机，用于接收下行链路数据集DLF，在接收所述下行链路数据集DLF时，无需预先发送接入点请求。

在一个实施例中，进一步包括步骤：下载第二下行链路数据集DLF，所述下行链路数据集DLF包含了闭环接入点距离，载波信号传递强度和信号接收灵敏度值；通过上位机测量所述第二下行链路数据集DLF的第二接收信号强度值RS2；以及根据所述的闭环接入点距离、载波信号传递强度、信号接收灵敏度以及第二接收信号强度值RS2生成第二调制编码数据。

在一个实施例中，所述下行链路数据集DLF的接收信号强度值RS1由关系式(1)加以界定：

RS1＝P_{TX_POS}–P_SEN (1)，

其中P_{TX_POS}为当前手持机处开环接入点的载波信号传输功率，P_SEN为在所述信号接收灵敏度下生成调制编码数据所需的最小功率。

在一个实施例中，所述调制编码数据是由关系式(2)加以界定：

MEF1＝P_{TX_STATION}–P_SEN–PL (2)，

其中P_{TX_STATION}为当前上位机处开环接入点的载波信号传输功率，P_SEN为在所述信号接收灵敏度下生成调制编码数据所需的最小接收功率，PL为链路线损。

在一个实施例中，所述接收信号强度值RS1是关联于链路线损PL。

在一个实施例中，所述第二下行链路数据集DLF的第二接收信号强度值RS2由关系式(3)加以界定：

RS2＝RS1–P_SEN (3)，

其中P_SEN为在所述信号接收灵敏度下生成调制编码数据所需的最小接收功率。在一个实施例中，所述第二调制编码数据是由公式(4)加以界定：

MEF2＝P_{TX_STATION2}–P_SEN–PL (4)，

＝P_{TX_STATION2}+MEF1–P_{TX_STATION}

其中P_{TX_STATION}为上位机处开环接入点的载波信号传输功率，P_{TX_STATION2}为上位机处闭环接入点的载波信号传输功率，P_SEN为在所述信号接收灵敏度下生成调制编码数据所需的最小接收功率，PL为链路信道损耗。

在一个实施例中，通过所述上位机根据公式(4)对接收到的载波信号加以调制，以保持信号强度值不变。

在一个实施例中，所述上位机或手持机在接收下行链路数据集DLF和发送上行链路数据集ULF后进入休眠状态。

根据以上技术方案，本发明的技术优势明显突出，首先，可以在一台设备中实现载波信号实际通讯过程的检测和模拟转换，当手持机采集到载波信号时，可以立刻插入至装置本体中进行数据转换，同时可以对载波通讯的实际效果做即时存储和汇总分析，使用方便；其次，可以在不同环境下检测载波信号的具体幅值，通过核心板的运算单元加以解决，可定量定性地分析载波信号的强度，同时又能够供使用者手动调节信号发射强度，即直观地由测试人员通过触控面板手动调节，方便实用；再者，装置可以拆分成多个部件，实现人机分离，降低了测试成本。

具体实施方式

在电力系统现场载波信号强度调试方法的一个实施例中，包括步骤：从一个正交频分复用(OFDM)载波通讯系统中下载下行链路数据集DLF，其中所述下行链路数据集DLF1包含了开环接入点距离，载波信号传递强度和信号接收灵敏度值；通过上位机测量下行链路数据集DLF的接收信号强度值RS1；根据所述的开环接入点距离、载波信号传递强度、信号接收灵敏度以及接收信号强度值RS1生成调制编码数据；以及根据所述调制编码数据生成上行链路数据集ULF给所述的OFDM载波通讯系统。

由于FFT处理使各子载波可以部分重叠，理论上可以接近Nyquist极限。以OFDM为基础的多址技术OFDMA(正交频分多址)可以实现小区内各用户之间的正交性，从而有效地避免了用户间干扰。这使OFDM系统可以实现很高的小区容量。OFDM系统的信号带宽取决于使用的子载波的数量，因此OFDM系统具有很好的带宽扩展性。小到几百kHz，大到几百MHz，都很容易实现。尤其是随着移动通信宽带化(将由￡5MHz增加到最大20MHz)，OFDM将宽带传输转化为很多子载波上的窄带传输，每个子载波上的信道可以看作水平衰落信道，从而大大降低了接收机均衡器的复杂度。相反，单载波信号的多径均衡的复杂度随着带宽的增大而急剧增加，很难支持较大的带宽(如20MHz)。OFDM系统可以通过灵活的选择适合的子载波进行传输，来实现动态的频域资源分配，从而充分利用频率分集和多用户分集，以获得最佳的系统性能。由于每个OFDM子载波内的信道可看作水平衰落信道，多天线(MIMO)系统带来的额外复杂度可以控制在较低的水平(随天线数量呈线性增加)。相反，单载波MIMO系统的复杂度与天线数量和多径数量乘积的幂成正比，很不利于MIMO技术的应用。

在一个实施例中，所述OFDM载波通讯系统包括若干个手持机，例如载波电表的弱电部分，具有收发天线，用于接收下行链路数据集DLF，数据集DLF较佳地为一个数据包，包含了IP地址位或物理层(PHY)标头。在接收所述下行链路数据集DLF时，手持机无需预先发送接入点请求，直接下载DLF。

在一个实施例中，进一步包括步骤：下载第二下行链路数据集DLF，所述下行链路数据集DLF包含了闭环接入点距离，载波信号传递强度和信号接收灵敏度值；通过上位机测量所述第二下行链路数据集DLF的第二接收信号强度值RS2；以及根据所述的闭环接入点距离、载波信号传递强度、信号接收灵敏度以及第二接收信号强度值RS2生成第二调制编码数据。

在一个实施例中，所述下行链路数据集DLF的接收信号强度值RS1由关系式(1)加以界定：

RS1＝P_{TX_POS}–P_SEN (1)，

其中P_{TX_POS}为当前手持机处开环接入点的载波信号传输功率，P_SEN为在所述信号接收灵敏度下生成调制编码数据所需的最小功率。

在一个实施例中，所述调制编码数据是由关系式(2)加以界定：

MEF1＝P_{TX_STATION}–P_SEN–PL (2)，

其中P_{TX_STATION}为当前上位机处开环接入点的载波信号传输功率，P_SEN为在所述信号接收灵敏度下生成调制编码数据所需的最小接收功率，PL为链路线损。

在一个实施例中，所述接收信号强度值RS1是关联于链路线损PL。

在一个实施例中，所述第二下行链路数据集DLF的第二接收信号强度值RS2由关系式(3)加以界定：

RS2＝RS1–P_SEN (3)，

其中P_SEN为在所述信号接收灵敏度下生成调制编码数据所需的最小接收功率。在一个实施例中，所述第二调制编码数据是由公式(4)加以界定：

MEF2＝P_{TX_STATION2}–P_SEN–PL (4)，

＝P_{TX_STATION2}+MEF1–P_{TX_STATION}

其中P_{TX_STATION}为上位机处开环接入点的载波信号传输功率，P_{TX_STATION2}为上位机处闭环接入点的载波信号传输功率，P_SEN为在所述信号接收灵敏度下生成调制编码数据所需的最小接收功率，PL为链路信道损耗。

在一个实施例中，通过所述上位机根据公式(4)对接收到的载波信号加以调制，以保持信号强度值不变。

在一个实施例中，所述上位机或手持机在接收下行链路数据集DLF和发送上行链路数据集ULF后进入休眠状态。

本发明的具体实施例仅仅是对本发明的详细描述，并非是对本发明技术方案的限制，本发明的详细技术方案将通过所附权利要求加以体现。

Claims (8)

1.一种电力系统现场载波信号强度调试方法，其特征在于包括步骤：

从一个正交频分复用(OFDM)载波通讯系统中下载下行链路数据集DLF，其中所述下行链路数据集DLF1包含了开环接入点距离、载波信号传递强度和信号接收灵敏度值；

通过上位机测量下行链路数据集DLF的接收信号强度值RS1；

根据所述的开环接入点距离、载波信号传递强度、信号接收灵敏度以及接收信号强度值RS1生成调制编码数据；以及

根据所述调制编码数据生成上行链路数据集ULF给所述的OFDM载波通讯系统；

所述下行链路数据集DLF的接收信号强度值RS1由关系式(1)加以界定：

RS1＝P_{TX_POS}–P_SEN (1)，

其中P_{TX_POS}为当前手持机处开环接入点的载波信号传输功率，P_SEN为在所述信号接收灵敏度下生成调制编码数据所需的最小功率；

所述OFDM载波通讯系统包括若干个手持机，用于接收下行链路数据集DLF，在接收所述下行链路数据集DLF时，无需预先发送接入点请求。

2.根据权利要求1所述的电力系统现场载波信号强度调试方法，其特征在于进一步包括步骤：下载第二下行链路数据集DLF，所述第二下行链路数据集DLF包含了闭环接入点距离、载波信号传递强度和信号接收灵敏度值；通过上位机测量所述第二下行链路数据集DLF的第二接收信号强度值RS2；以及根据所述的闭环接入点距离、载波信号传递强度、信号接收灵敏度以及第二接收信号强度值RS2生成第二调制编码数据。

3.根据权利要求1所述的电力系统现场载波信号强度调试方法，其特征在于：

所述调制编码数据是由关系式(2)加以界定：

MEF1＝P_{TX_STATION}–P_SEN–PL (2)，

其中P_{TX_STATION}为当前上位机处开环接入点的载波信号传输功率，P_SEN为在所述信号接收灵敏度下生成调制编码数据所需的最小接收功率，PL为链路线损。

4.根据权利要求1或3所述的电力系统现场载波信号强度调试方法，其特征在于：所述接收信号强度值RS1是关联于链路线损PL。

5.根据权利要求2所述的电力系统现场载波信号强度调试方法，其特征在于：所述第二下行链路数据集DLF的第二接收信号强度值RS2由关系式(3)加以界定：

RS2＝RS1–P_SEN (3)，

其中P_SEN为在所述信号接收灵敏度下生成调制编码数据所需的最小接收功率。

6.根据权利要求2所述的电力系统现场载波信号强度调试方法，其特征在于：

所述第二调制编码数据是由公式(4)加以界定：

MEF2＝P_{TX_STATION2}–P_SEN–PL (4)，

＝P_{TX_STATION2}+MEF1–P_{TX_STATION}

其中P_{TX_STATION}为上位机处开环接入点的载波信号传输功率，P_{TX_STATION2}为上位机处闭环接入点的载波信号传输功率，P_SEN为在所述信号接收灵敏度下生成调制编码数据所需的最小接收功率，PL为链路信道损耗。

7.根据权利要求5所述的电力系统现场载波信号强度调试方法，其特征在于：通过所述上位机根据公式(4)对接收到的载波信号加以调制，以保持信号强度值不变。

8.根据权利要求1所述的电力系统现场载波信号强度调试方法，其特征在于：所述上位机或手持机在接收下行链路数据集DLF和发送上行链路数据集ULF后进入休眠状态。