基于北斗短报文通信的新能源监测系统设计

针对新能源监测中偏远地区通信不便的问题,研制了一种基于北斗短报文通信的新能源监测系统,进行新能源电网监测信息的远程传输和控制。文章首先给出了该系统的整体架构,然后从系统关键设计等方面论述了系统方案中的一些主要功能设计思路,并详细给出了系统软件实现流程,最后,进行了实验测试,测试结果表明所研制系统的可行性,可以作为新能源电网监测的一种高效可靠方案。     

基于北斗短报文通讯的蓄电池监测系统设计

新能源系统中的蓄电池工作于荒野环境中,其数据远程监测常基于GPRS等无线通信方式实现,这种传输方式需要架设专属基站,成本较高.北斗短报文通讯通过卫星实现数据传输,无需架设基站.基于上述情况设计了一种基于北斗短报文通讯的蓄电池监测系统,系统由监测终端、北斗接收机、远程监测云平台组成.针对数据采集、数据监测与北斗短报文通讯...     

基于北斗短报文扩展协议的输电铁塔倾斜状态通信系统研究

电网输电铁塔受风雨等气象因素以及地理环境改变的影响,会产生微小倾斜和形变,严重时将影响正常输电。基于北斗短报文扩展协议的输电铁塔倾斜状态通信系统,对传统短报文固有协议进行了扩编,针对系统传输应用的关键机制,提出可利用传输码流中的冗余空包来承载多种差异化数据,以节省传输带宽。最后选取沧州地区某条输电铁塔进行应用测试,结果证明能够实时监测铁塔的安全状态,减少告警。     

基于北斗短报文通信的用电信息采集系统的研制

在无公网覆盖的偏远地区,居民用电信息的自动化采集是一个历史性难题。研制了一种基于北斗短报文通信的用电信息采集系统。研制的电表数据采集与传输设备可以按多种工作模式采集电表数据,并进行数据拆包、北斗协议封装、北斗短报文传输;同时研制的主站端接收设备可以完成北斗短报文接收、数据解析、组包和补包操作。实际测试结果表明,所研制系统的用电信息采集成功率可达98.9%,可以作为偏远地区居民用电信息采集的一种高效可靠的方案。     

面向北斗短报文渐进式传输图像恢复算法研究

北斗三代卫星技术在电力方面的短报文通信和定位技术应用日趋成熟,但利用北斗短报文进行电力应急通信图像传输的相关研究尚不完善,尤其是图像经北斗短报文传输后的失真问题解决不够理想。本文提出了一种面向北斗短报文的渐进式传输图像恢复算法,首先以JPEG2000图像压缩算法为例,分析了渐进式图像传输技术与北斗短报文的特点,然后提出了JPEGRE图像恢复算法,利用峰值信噪比与结构相似性参数反映算法性能,最后通过实验方法证明JPEGRE图像恢复算法与其它流行算法相比具有更好的恢复能力。本文研究旨在提高有损压缩后图像恢复程度,辅助电力应急时做出更优的应急方案。     

配网设备局部放电边缘侧精简特征提取与短报文传输技术研究

电力设备内部潜伏性缺陷和故障可通过对局部放电的监测发现。目前随着电力设备尤其是配网设备数量的激增,海量的局部放电监测数据加剧了系统计算、传输和存储的负担。因此,本文基于无线传感网络架构提出了一种分布式感知网络,选用了远距离无线电作为主要传输手段,并构建了一种短报文传输机制以提升数据传输效率;其次,基于典型开关柜局部放电数据选取了原始特征集合,并采用变异数分析方法构建了一个8维度的精简特征集,通过边缘计算的方式实现数据特征提取与精简;最后,依次从识别准确率、传输密度、节点功耗以及运算量四个方面评估了网络的监测效能。本文解决了边缘侧和传输侧的关键问题,对于泛在电力物联网的建设提供了一定的技术参考。     

ADS-B技术在低空空域安全中应用的现状与展望

随着我国经济水平的不断提高以及社会生活的进步与发展,国家的通用航空的产业也一步一步走向崛起,低空空域逐步实现了开放。与此同时,低空空域的开放也进一步促进了航空产业的发展,一些新兴的低空飞行器被投入使用。低空飞行器数量的增加使得低空飞行的安全事故频发。为了应对低空空域安全等问题,应建立健全的低空空域飞行监视系统。本文首先对低空空域安全现状进行了分析从而引入ADS-B技术,介绍ADS-B的基本内容,接着对ADS-B系统功能模块进行了详细介绍,再阐述ADS-B技术在低空空域安全中的应用和趋势,探讨该技术的存在的问题及可能的解决方法。最后结合文章内容对ADS-B技术未来在低空空域安全方面的发展和前景进行了总结。     

基于北斗通信的变压器监控报警系统设计

针对户外配电变压器监控的需求,设计了具有数据采集处理和报警功能的变压器监控报警系统。采用模块化的设计方案,给出了系统的硬件电路和软件设计。系统选用MSP430F149为控制单元,MAXQ3180为运行参数采集单元,以RD120-2W为核心的北斗短报文通信单元,以及采样电路、液晶显示电路、电源电路等周围电路组成。经过实际测试,监控报警终端具有功能丰富、实用性强、工作稳定可靠的优点。     

基于北斗的天空地一体化环境监测平台研究

针对环境监测中存在的环境信息安全不能保证、偏远地区不易监测、利用通信网络存在覆盖盲区等问题,本文利用北斗高精准时空技术、短报文通信功能和地理信息系统强大的图形分析功能,构建基于北斗的天空地一体化环境监测平台。结合长江流域、洞庭湖水域的特点,将北斗系统与相关环境监测专业传感器组合,形成基于北斗的天空地一体化环保应用场景,对各项环境指标进行监测,并将监测数据传回数据库,进行分析处理及可视化。结果表明,基于北斗的环境监测平台能够实现24小时不间断的数据采集及传输,为科学化管理和决策提供数据支撑。     

基于北斗卫星的电力调度应急通信系统的研究

针对宁夏电力调度应急通信系统的现状与问题,结合电力调度应急通信的功能需求,提出一种基于北斗卫星系统的便于调度通信信息集成与功能扩展的电力调度应急通信的实现方式。研究结果表明:基于北斗卫星的电力调度应急通信系统解决了现有应急通信系统的瓶颈问题,同时为调度信息自动化处理及统一的应急通信信息平台的形成提供通信支撑。     

基于北斗卫星系统的配电网行波故障定位

提出了一套基于北斗卫星系统的电网故障定位系统设计方案。授时及通信技术在变电站行波采集装置和故障定位主机中有着广泛的应用。在提出的短报文通信方案中,简要介绍了"北斗一号"的系统组成和数据帧格式。接下来,详细阐述和对比了其两种不同的授时方式;提出了一套北斗授时方案,应用高精度晶振和PI调节器实现高性能晶振驯服,提高授时精度。本文提出的北斗定位模块一方面快速定位线路故障的位置以及提供准确的实时时钟,另一方面能够给远程调度中心发送短报文信息,报告各杆塔以及支线路运行等的状态信息。有待研发的语音模块出现能够更加便于调度中心工作人员通过语音方式与网关进行信息交互。所以作为我国自行研发具有完善功能的全天候北斗卫星导航定位系统,完全能够满足电力系统的需求。     

基于北斗卫星系统集抄数据传输技术的应用

为解决青海省无公网信号覆盖地区集抄数据无法自动上传到用电信息采集系统主站的难题,采用北斗卫星短报文功能,实现电量数据自动上传,该方案具有施工简单、可靠性高的特点。经试点验证,集中器数据抄读成功率及数据传输可靠性与传统GPRS／CDMA集抄方案效果接近。     

基于北斗电力应用的新能源电厂调度数据安全采集研究

随着新能源并网建设的快速发展,厂站调度数据的自动化采集需求及其带来的安全风险日益突出。通过分析偏远地区新能源厂站信息自动化采集现状及北斗短报文通信应用现状,结合电力系统安全防护要求,提出了基于北斗电力应用的新能源厂站调度数据采集内容及安全采集方式,可利用北斗短报文实现机组、主变压器、母线、联络线等设备自动化数据的安全采集。北斗短报文可作为调度自动化数据采集中电力专网与无线公网之外的补充通信方式,满足电网调度数据采集全覆盖的需求,为经济调度提供准确可靠的数据,降低电网运行成本,提升电网的经济效益。     

基于XML的多协议报文解析的方法与实现

在现代工业控制领域中,尽管报文协议种类繁多,传统的报文解析技术仍存在着实时性低,对多协议报文解析效率低等缺点.针对上述问题,考虑到使用XML文档作为报文解析协议的优点,本文提出了一种基于XML的多协议报文解析方法,该方法利用XML文档作为报文格式描述文件,根据不同的报文格式编辑相对应的解析文档,采用报文解析器和解析协议文档相分离的形式对数据报文进行解析.实验结果表明,此方法很好的提高了报文的解析效率,同时实现了对多种不同格式报文的实时解析.     

直线感应发射器的实验与仿真研究

为探索直线感应发射器实验方法和分析手段,设计制作了1台直线感应发射器,并进行了实验与仿真分析。建立了直线感应发射器的网孔矩阵分析模型,并根据此数学模型对次级的运动特性、电压电流波形、能量转换效率及电流热效应进行了分析。发射器驱动电源采用两电平的电压源型变频器,在0.96m的直线距离将0.275kg的铝合金次级加速到18.75m/s,次级出膛速度测量值与模型分析的计算值相符,电压电流实验测量波形与仿真波形近似程度良好。实验结果证明网孔矩阵法可作为直线感应发射器分析的有效手段,实验与模型分析过程为感应式线圈炮的进一步研究提供了参考。     

基于ADS-B与 Mode-S EHS联合观测的民航空域 风场重建方法

准确实时的风场数据对保障民航飞行安全有着重要作用,针对风场的精确重构问题,提出了一种基于飞行器监测数 据的风场重建方法。旨在利用广播式自动相关监视和S 模式增强型监视联合观测数据计算空域内的风观测值,并结合机器 学习中的高斯过程回归模型,利用时间和空间上离散的风观测值进行模型训练,完整重建目标空域风场。实验结果表明,重 建的风场风速的平均绝对误差为2.72 m/s, 相对误差为8.21%,风向的平均绝对误差为3.66°,证明了方法能够快速地完成准 确实时的风场重建。     

Linux环境下GOOSE报文传输方案的研究与设计

根据IEC61850对通信实时性的要求,GOOSE报文与其他网络应用传输的报文有所差异,不能再使用TCP/IP协议栈与常规的socket编程,而是需要直接与设备驱动通信来完成报文的发送和接收.对GOOSE 报文的结构及工作方式进行了分析研究,通过设备系统接口与驱动程序通信,实现了Linux系统下GOOSE 报文的数据链路层直接传输.     

基于变阻抗方法的电力系统混合仿真验证策略

近年来提出了基于相量测量单元（PMU）数据的混合动态仿真方法,但如何将PMU信号注入存在不同的方法。文中深入研究混合动态仿真的本质,应用诺顿定理等值简化,提出了一种基于广域测量的变阻抗的电力系统混合仿真方法。并以某大区电网为例,验证了变阻抗方法的正确性,为电力系统动态混合仿真提供了一种简便的等值方法。     

基于深度报文检测和安全增强的正向隔离装置设计及实现

为了提高新的网络安全环境及配电网接入环境中电力系统内部通信网络的安全性,提出了基于深度报文检测和安全增强的正向隔离装置。在对传统正向隔离装置原理和脆弱性分析的基础上,通过采用现场可编程门阵列(FPGA)作为隔离岛部件提高了隔离岛的传输速率并降低了误码率,通过采用深度报文检测技术解决了反向穿透性威胁,通过采用双因子身份鉴别技术提高了人机用户管理的安全性,通过采用基于国密算法的加密认证技术提高了本地管理的安全性。与传统的正向隔离装置相比,装置的性能和安全性都得到了提高。最后通过工程应用验证了理论的可行性和技术的实用性。     

基于Wireshark的智能变电站SV报文分析工具设计及实现

Wireshark是一款开源免费、功能强大、可扩展性强的网络通信报文捕捉分析软件,但是其在解析SV报文方面有很多不足,这限制了Wireshark在智能变电站中的使用。通过分析Wireshark的设计思想、模块架构、主要的数据结构和处理流程,以及SV报文的帧结构和编码,给出了基于Wireshark开发SV报文分析工具的方案和实现过程。并展示了基于该方案开发的SV报文分析工具的运行结果,达到了预期目的。基于开源软件Wireshark进行的二次开发,拓展了Wireshark的应用范围,同时也能吸收开源软件中的精华部分。为开源软件在电力系统中的应用提供一种思路,对于理解智能变电站通信协议也有重要意义。