电力物联网通信网络架构分析

摘要：在电力物联网的构建过程中，一个重要的组成部分就是通信网络，因此，在进行电力物联网构建的探讨时，需要对其通信网络的架构进行分析，本文就针对电力通信网络的发展现状，提出一种能够满足电力物联网通信需求的网络结构，并对其基本性能及结构进行简单分析。

关键词：电力物联网；通信网络；架构；分析

随着各项技术的发展进步，互联网得到了广泛的应用，物联网的概念提出之后，成为社会各界的研究热点，在电力系统的物联网建设过程中，一个重要的研究内容就是选择合理的通信网络架构，只有构建了合理的通信网络，才能有效的实现物联网各个部分的有效对接与通信，本文就对电力物联网通信网络的结构进行简单分析。

一、电力物联网的通信需求

结合电力企业的运行模式及运行需求，可以发现电力物联网的通信网络需要具备以下的基本功能：（1）为电力物联网的管理人员提供真实、安全的电力网络信息是电网对物联网通信最基本的要求，因此，在通信网络中一定要保证所传输的信息的安全性、真实性。（2）物联网中的通信网络应该具有很好的可扩展性，满足电力网络“即插即用”的通信需求，能够支持任何时间、任何设备、任何地点的通信接入。（3）电力物联网的业务中包括IP业务、TDM业务等各种不同类型的业务，这就需要物联网中的通信网络能够提供全业务的传输服务。（4）电力通信网络应该能够为物联网系统提供网络化的服务。（5）电力通信系统应该能够实现与采集系统的IP数据无缝对接。

二、电力通信技术分析

1、电力系统主要传输网络的发展现状

电力传输网络中采用的主要的通信技术是光纤通信，随着网络结构的日益完善，载波通信技术、微波通信技术等技术也逐渐得到了应用，我国所有的省份已经覆盖了一级骨干通信网络，随着智能电网的建设，对骨干网络的覆盖范围提出了更高的要求，用电通信目前主要是用于用电信息的采集工作，将该业务按照网络结构进行划分，主要为本地通信信道及远程通信信道两种。电力通信网络中最主要的通信网络是数据网，该网络承担了主要的生产、管理、控制业务，但是该网络的建设还不够完善，其覆盖范围还比较的小，在物联网的建设过程中，还需要进一步加大电力数据网的建设工作。

2、电力通信的技术体制

电力通信中应用到的通信技术多种多样，主要有电力线通信技术、专网无线通信技术、工业以太网技术、PON技术、WDM技术、SDH/MSTP技术等多种通信技术。采用电力线作为电力系统的通信通道，不需要另外的进行通信线路的铺设，节省成本的同时还具有抗破坏性能强的优点，虽然该种通信技术中还存在着一些技术难题，但是随着各方面研究的深入，很多技术难题正在被逐渐的攻克。专网无线通信技术具有维护简单、运行可靠、造价低廉的优点，但是在实际的应用中，该种通信方式具有较低的频谱利用率，因此应用并不是十分广泛。工业以太网通信技术具有实时性强、安全可靠的优点，在我国的电网建设过程中得到了广泛的应用。SDH/MSTP技术的网络结构发展成熟、网络规模庞大，在电力通信系统中具有非常广泛的应用范围，但是在目前的电力物联网的发展过程中，IP业务逐渐发展成为主流业务，而对于其主要的分组业务，SDH/MSTP技术在一些地方难以满足。

三、电力物联网通信网络融合方案

1、电力物联网通信网络融合的必要性

在电力系统中，已经建立起了专用通信网络，其采用的主要的传输网络是MSTP业务，承载其主要业务的传输网是数据网，并且该网络还承载着具体的业务，但是该传输网络的覆盖区域时有限的，还存在着一些电力通信暂时无法覆盖的区域，这就需要加大电力通信网络与其他方式的通信网络的融合，如固网的有线宽带、网络运营商的移动宽带等，这将有效的实现各种传输网络资源的优势互补，而在电力物联网的融合过程中，关注各种不同通信技术的信息安全、可靠性连接是非常重要的内容。

2、电力通信传输网与公用移动网络资源的融合

对于一些电力线通信方式暂时没有覆盖到的区域，采用无线的通信方式进行补充是一种非常好的补充方式，这时可以借助于公用无线通信技术，为了保证无线通信技术的安全性及可靠性，可以将公网与专网采用STM-N接口连接，终端设备通过可信网关，经过公网的CDMA、GSM等无线网络接入到公网的SDH/MSTP光纤网络中，并且在网络的组建过程中，要能够充分的考虑到加密技术或者安全隔离技术。

3、电力数据网与互联网的融合

从理论上来将，如果能够实现电力数据网与互联网的有效融合，能够使电力物联网的工作效率更高，实现更多的、更具特色的服务，但是在两者的融合过程中，互联网中的安全问题及大量的不可预测因素，对于电力数据网中的数据传输具有一定的威胁作用，因此，关于电力物联网中的数据网与互联网的融合还需要进行进一步的研究。

4、电力通信传输网与公网固网的融合

根据电力通信网络的运行特点及运营商网络的特点，可以制定出一下几种的融合方案：（1）专网与PSTN网络的融合，该连接方式比较简单，但是带宽较窄、传输质量不高，只适用于对传输质量要求不高的场合。（2）专网与公网光纤资源的融合，该种传输方式具有很高的带宽及传输稳定性，具有很好的通信传输能力。（3）专网与公网MSTP的融合，该传输网络能够提供TMD业务接口及以太网业务接口。（4）专网与公网SDH专线的融合，该种通信方式适用于通信节点较少，并且每个节点的通信量不大的场合。

结束语

电力物联网的建设受到了广泛的关注，而完善的电力通信网络结构是实现电力物联网的稳定信息传输的重要载体，本文就在对电力物联网的通信需求进行简单分析的基础山，提出了几种简单的通信网络结构，在实际的应用中，还需要进行进一步的研究。

参考文献

[1]欧海清，曾令康，李祥珍，甄岩.电力物联网概述及发展现状[J].数字通信，2012（5）.

[2]陈晰，李娜，吴帆，李祥珍.电力物联网中的分层聚合技术研究[J].电力系统通信，2011（12）.

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