中继与队列相结合的电力线通信AMRS的分组传输方法

为减少电力线信道时变性对自动抄表系统(automaticmeter-reading system,AMRS)计量数据传输效率的不利影响,提出了中继路由与分组队列相结合的方法。中继路由将整条通信链路分割成若干子链路,可以有效提高传输效率,但传输效率仍受制于信噪比(signal to noise ratio,SNR)最低的子链路。为充分利用每条子链路的最大传输效率,在中继路由的基础上,引入了分组队列机制。该方法根据接收和发送子链路的信道状况,动态调整分组队列长度,实现了发送子链路和接收子链路独立传输。由基于SNR的3状态Markov信道模型得到分组的平均发送次数,以该次数表示中继路由的分组接收速率和分组发送速率,建立了基于OPNET的M/M/1/K的AMRS分组排队模型。通过分析不同排队强度时的分组队列长度与队列延时等参数,验证了该方法能够提高传输效率。

基于生成式对抗网络和多模态注意力机制的扩频与常规调制信号识别方法

针对低信噪比条件下的扩频与常规调制信号分类精度低的问题,该文提出一种基于生成式对抗网络(GAN)、卷积神经网络(CNN)和长短期记忆(LSTM)网络的多模态注意力机制信号调制识别方法。首先生成待识别信号的时频图像(TFIs),并利用GAN实现TFIs降噪处理;然后将信号的同相正交数据(I/Q data)与TFIs作为模型输入,并搭建基于CNN的TFIs识别支路和基于LSTM的I/Q数据识别支路;最后,在模型中添加注意力机制,增强I/Q数据和TFIs中重要特征对分类结果的决定作用。实验结果表明,该文所提方法相较于单模态识别模型以及其它基线模型,整体分类精度有效提升2%~7%,并在低信噪比条件下具备更强的特征表达能力和鲁棒性。

基于ARM及GPRS技术的AMR系统设计

该文提出了一种基于ARM及GPRS技术的AMR(Automatic Meter Reading,自动抄表)系统设计的解决方案,使缩短开发周期,降低开发费用,提高抄表系统的稳定性和性价比成为可能。

应用于AMR的Flash文件系统设计与实现

针对远程自动抄表系统数据采集和存储的高可靠性要求,设计一种掉电安全和资源紧凑的轻量级Flash文件系统。该文件系统采用分层、模块化和跨平台设计,方便移植到包括ARM Cortex-M系列单片机在内的各种资源紧张的MCU平台,具有较高的灵活性和通用性。为实现数据掉电安全,采用类似于日志文件系统的设计思想。将Flash空间划分为5个区域,使用若干物理页面作为管理区,记录文件系统的安全写入和擦除操作。使用Freescale MK60硬件平台和MQX操作系统对该Flash文件系统进行测试和现场验证,结果表明,该文件系统资源占用少、可靠性高,能满足远程自动抄表系统数据存储要求。

基于单通道多尺度图神经网络的自动调制识别

针对自适应可见性图(AVG)算法复杂度过高且精度提升不明显的缺点,该文提出一种基于单通道多尺度图神经网络(SMGNN)的自动调制识别(AMR)框架,并对框架各个部分进行了可解释性研究。首先利用多层感知机和1维卷积自适应地实现了单通道信号序列和图之间的映射,有效降低了AVG算法的复杂度;其次,设计了一种多尺度图神经网络,将不同分辨率的特征进行融合,提升了模型识别准确率。实验表明,该文提出的SMGNN算法相比于AVG算法节省了近1/2的参数量,且识别精度得到了较大的提升。

自动抄表系统中通信方案的现状与展望

针对我国电力部门的管理体制和实际情况，本文对目前国内外的自动抄表系统的数据通信方案和结构进行了全面分析、比较和总结并根据我国三网合一（互联网、有线电视网和电话网）的发展趋势对自动抄表系统的发展进行了客观的预测。

基于SOC的无线自动抄表系统设计

首先介绍了现有的各种自动抄表系统(AMRS),并作了简单分析和总结;然后从实现SOC的角度出发提出了一种综合本地无线抄表和远程GSM/GPRS短消息抄表的系统方案,给出了系统总体结构、各部分的工作原理及其通信协议,最后给出了SOC设计方案。

利用其他领域成果 推动自动抄表进步

在简要介绍自动抄表技术的发展背景及系统构成、综述目前该技术研究状况和发展趋势的基础上指出:自动抄表的安全性问题应受到足够重视;且要积极吸收和利用其他领域的科研成果,以推动自动抄表技术的不断完善和更快进步。

集中抄表装置及其通信系统的研究

针对电能量采集及计费自动化系统对集中抄表装置的功能要求 ,以及开放系统互操作性的要求 ,对集中抄表装置的软硬件实现和通信系统的协议模型进行了详细研究。在此基础上 ,提出了一种适用于变电站的电能量自动采集系统解决方案 ,比较好的实现了电力运行管理部门对所辖用户分时段电能、总电能的实时计量和复费率电费核算 。

一种基于Wi-Fi的计量抄表系统的设计和实现

介绍一种基于Wi-Fi自动抄表系统的硬件和软件实现方法,给出智能抄表系统的总体框架结构,详细叙述了其中的无线中继、接入点、控制中心等各部分硬件结构和各自的作用。硬件平台采用Marvell的88W8686和ARM7处理器及其外围电路构成无线监控通讯终端。控制器的软件基于嵌入式μC/OS-Ⅱ操作系统平台,利用LwIP协议的移植实现了TCP/IP协议,在VC++和数据库上实现了上位机的抄表管理软件,可以通过计算机管理系统对电表的读数进行统计管理和收费,以及对仪表的运行状态进行监控,从而实现了自动抄表的目的。该系统结构灵活实用,有效解决了抄表的安全性和效率问题。

一种混合模式的神经网络自动调制识别器

数字信号自动调制识别(AMR)有基于决策论和统计模式两种方法,该文提出一种将两者相结合的自动调制识别系统,利用提取决策论特征向量集和统计特征向量集相结合的特征参数,使用带动量项的自适应权重的BP神经网络对MASK,MFSK,MPSK,MQAM等4类信号进行分类识别。当信噪比在0-10dB,在估计载频与实际载频相差0-100Hz的情况下正确识别率仍高达97%以上,实验证明这种分类识别方法的鲁棒性和实用性。

电力线载波自动抄表系统网络结构的研究

由于电力线信道的时变性,电力线网络拓扑结构也复杂多样,使得电力线载波自动抄表系统的可靠性受到影响,因此有必要对电力线网络拓扑结构进行分析。对于变化的网络拓扑结构,采用中继路由自动抄表是提高可靠性的有效途径,具有自适应的网络协议能够使电力线通信的实用性大大提高。

不断发展的自动抄表技术

在简要介绍自动抄表系统中基本的通信技术基础上,主要对多种新技术应用于自动抄表系统,以提高其性能、应用范围等做深入分析,并展望其扩大应用的前景。

基于LabVIEW的矿压监测系统设计

提出了一种适用于煤矿井下的矿压监测系统设计方案。针对上位机与采集装置的通讯过程编程复杂、数据接收可靠性低等问题,借鉴计算机网络的自动"重传-停止-等待"协议,设计了一种基于"状态机"工作机制的仪器控制串口通讯方案,保证矿压监测数据的准确、稳定传输,并给出了LabVIEW程序实现的关键代码。所提出的方法对自动抄表系统及其上位机监控系统的设计具有实际的参考价值。

基于SSCP200的自动抄表系统

简述了扩频载波通信的原理,从应用的角度介绍了一个基于SSCP200的自动抄表系统,实际中取得了较为满意的结果。

MPSK信号载波频率盲估计

该文针对调制自动识别中,MPSK信号调制相制和训练序列未知的情况,提出了一种利用定时同步信号的差分相位有效识别MPSK信号相制M,并精确估计其载波频偏的方法。该算法不仅克服了调制制式不明对频偏估计的不利影响,还通过引入线性相位展开和高阶时延相关,大大提高了大频偏、低信噪比下估计的性能,对调制自动识别中MPSK信号的澄清和参数估计起到关键作用。

自动抄表技术的发展

介绍了自动抄表系统(AMR)及其分类,以及在国内外的发展历史。结合典型AMR的组成和总体结构简述了AMR中应用的主要技术,及电能计量技术、通信及网络技术、计算机软硬件技术等领域的技术进步对AMR发展的促进作用。总结了AMR应用中存在的系统可靠性、系统兼容性、低压电力线载波通信等主要问题,并根据中国电力营销现代化、信息化的发展进程预测了AMR的发展趋势。

电能表无线射频集抄系统的研究及前景分析

介绍了远程自动抄表系统及其3种技术方案:RS-485集抄系统、电力载波集抄系统和无线射频(radio frequency,RF)集抄系统,分析了前两种系统分别存在的问题,认为RF集抄系统可作为前两种集抄系统的有效补充,适用于电能表安装比较分散和铺设线路不方便的小区。详细介绍了RF集抄系统在国内外研究、使用的现状及其优缺点,并对其在设计、应用、推广及试验检测等方面存在的相关问题进行了说明。

基于短消息业务的新型远程智能抄表系统

本文提出将短消息业务应用于自动抄表系统(AMRS),充分利用自主开发的GSM/SMS数据传输模块建立远程智能抄表系统。主要介绍了该系统的总体设计方案,阐述了系统的组成结构,进行了投资、效益分析,并指出该系统广阔的应用前景。

基于ADE7758的电力监测仪设计及研究

地域广阔、地形复杂,造成了电力公司对供电线路和设备的运行状态掌握不及时、对电网中产生的故障或隐患定位不准确的问题。为了更有效地解决智能电网中的远程监测问题,提出并设计了一种采用无线通信技术、具有远程数据传输功能的电力监测仪。该监测仪以单片机PIC16F877A和电能芯片ADE7758为核心,由ADE7758采集获得监测点的电量信息;单片机处理后通过GPRS模块,并借助GPRS网络将电量数据上传至计算机监控中心,以便监测电网运行状态。与传统的手工抄录上报电力数据相对比,该系统解决了电力数据实时监测、处理、上传的问题,同时具有设计简单、易于实现、电力监测不受地理位置和通信区域限制等特点,可以很好地满足智能电网对远程抄表的应用需求。