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1、 毕 业 设 计（论 文）外 文 文 献 译 文 及 原 文学学 生：生： 刘媛霞 学学 号：号： 200506010204 院院 （系）：（系）：电气与信息工程学院专专 业：业：电气工程及其自动化指导教师：指导教师： 刘文波 2009 年年 6 月月 20 日日数据传输网络自动抄表系统的可靠性和可用性电气 052 班：刘媛霞 指导教师：刘文波（陕西科技大学电气与信息工程学院 陕西 西安 710021）摘要：本文的结果显示的是数据传输测量在自动抄表中（ AMR ）的制度环境。目的是研究现有的数据传输网络，并探索在数据传输中重要的质量因素。另一部分的研究侧重于不同的数据传输网络的 AMR 系统的
2、易用性和可靠性。测量利润的数据通信调查结果表明，新技术参与抄表测量数据通信符合要求。此外，测量数据信息提供了一个重要的方式来测试消费机和集中器之间的通信方式，也使人们有可能适应不同类型的通信方法。 关键词：数据传输，可靠性，可用性，计量，自动抄表Reliability and Usability in Data Transmission Networks of the AMRSystem: A Pilot StudyABSTRACT： This paper shows the results of the data transmission measurements in the automa
3、tic meter reading (AMR) system environment. The aim of the research was to examine the existing data transmission network and to explore significant quality factors in data transmission. Another part of the research focuses on usability and reliability of different data transmission networks for the
4、 AMR system. The results of the measurements show the profitability of data communication investigations at a time when new technologies are involved in meter reading requirements. Moreover, the measurement data analysis and information provide one essential way to test functionality of the communic
5、ation alternatives between the consumption meter and the concentrator and also make it possible to adapt different types of communication methods. KEYWORDS： data transmission, reliability, usability, measurement, automatic meter reading 1 简介AMR 系统提供了串口和个人数据 1 。除了自动抄表，AMR 系统启用负载平衡和分配、迅速查明故障的权力，以及远程服务
6、激活或失活 2 。使用 AMR 系统能源公司可以远程读取水、电、天然气和热量表。消费数据存储在主机电脑。例如，在结算业务中。宽带网络提供了新的机会，以提高附加值的抄表和公司可以改善他们的实时结算业务，并实现成本效益的解决方案，在这一市场领域。 AMR 远远超过取代消费机，并提供更准确的客户帐单。这是一个关键的信息源，有效地利用效率可以推动公司在输配电（吨 D ）的业务，资产管理，客户服务和能源效率 3 。然而，极少数的能源公司设计的 AMR 系统基础设施研究有关的任何数据传输或其具体细节。这是接近测量方面研究的一个重要因素，尤其是当公司开发新的网络结构时。 AMR 系统的投资已证明是一个非常经
7、济的决定。系统计算时，投资偿还期为八年。当添加费用消费机更换这些计算，盈利跌幅本质和偿还期增加约十年 4 。如前所述，该公司不仅使收购有利可图，它有几个其他的好处：增加客户服务满意度，更切合实际的现金流和减少含糊不清的结算业务。风险中包括投资计算。这些主要组成部分盈利最显着的属性是总投资太高和利率改变 3 4 。图 1 介绍 AMR 系统架构在试点项目中的应用。消费机和集中器之间通信的第二步很可能是采用电力线通信（ PLC ）、射频（ RF ）、 TCP / IP 协议或 M - BUS 总线通信（见图 1 ） 。这些是最适合本研究的通信方式。在建设环境中对功能和适宜的数据传输进行了研究。对输
8、电线路变化的数据传输和服务质量（ QOS ）特性也进行了检查。图 1 AMR 系统架构如图 1 所示，在住宅区有两个现有的通讯线路，包括无线局域网和双绞线线。双绞线电缆线当前执行区热控制和自动报警的任务。所有的消费机位于公寓内，集中器位于公寓大楼的电力控制室。无线局域网将两个供热厂和建设的基站（基站）设备联系在一起。 AMR 系统今后的目标是确定网络架构，它可以实施每一个公司的网络基础设施且符合公司和其它客户的要求。基本的 AMR 系统自动抄表系统执行任务的数据都保存在各种数据库，通常在客户信息系统（ CIS ）数据库（见图 1 的设计模型，通信步骤 1 ） 。通常过去 24 小时抄表数据均储
9、存在集中器中。可根据需要每天一次或每月一次阅读数据。 本研究共分四节：首先，我们提出一个 AMR 系统试点项目，计划及其执行情况，因为它通常用无线技术，这项研究的重点是 AMR系统的 WLAN （无线局域网络）的沟通。其余本文安排如下。第 2 节中说明所采取的测量设置。测量结果和它们的讨论在后续第 3 节中。最后，在第 4 节给出了有关结论。2 测量设置 测量方面的连接量实现了测量量的文件传输的 FTP 连接。在本研究中的参数为传输速度，平均延迟，抖动和转播。转播百分比需要额外的软件计算。首先，我们必须找到使用以太网网络分析仪的传播软件包的序列号。在此之后，该序列号被移交给转播的电子表格程序和
10、计算的数额比较发送和接收的数据包。转播百分比描述了在这些测量数据通信的可靠性。 延迟和抖动的计算方法是使用 ping 程序和传输速度的使用电子表格程序。这些参数确定的主要方面的数据通信的可用性和 QOS 的要求。所有数据均采取了试点项目建设的环境包括四个测量情况如下： 情景 1 无线通信无基站设备情景 2 无线通信，包括 PLC 的以太网桥，基站设备，以及客户天线 情景 3 测量程序与 WLAN 的沟通，从浓缩的能源公司房地 情景 4 双绞线测量 案例 1 介绍了没有任何无线通信网络设备以外的测量设备测量程序。通信链路唯一的问题在测量这里。没有其他通信基站之间发生同时测量。通信联系中任何额外的
11、通信量可能会造成干扰或噪音，可能导致误导测量。无线局域网使用视线技术，两基站之间的距离是 345 米。关于测量必须指出，指未作任何修改的基站和天线设置。这些经常保持天线极化和方向。测试安排在假设 1 中，如图2 所示。图 2 情景 1在第一种情况，我们构建一个环境，以支持派遣某些数据包的链接。大小是 50 MB 的数据包包括一个混合文件捆绑。我们使用 WS_FTP 软件传输的数据包。实施传输的数据包是首先向下行方向，然后在向上行方向。因此，作为一台电脑操作的 FTP 客户端和其他 PC 机作为该 FTP 服务器（见图 2 ）。其主要目的是执行参考价值测量，如图 2 所示。情景 2 ，一个 PL
12、C 的以太网桥，基站设备，以及客户天线被分配到不同的测量情况。PLC 以太网桥取代以太网布线如图 2 所示。 PLC 的以太网桥通信测试见表 1 ，因为干扰可能会造成以太网通信的问题。图 3 情景 2为了避免过度的电力负荷上的 PCMCIA 卡，我们已经使用了 10 分贝衰减器的天线连接。电力超载会产生失真的问题，这是不可避免的。发现在测量程序没有失真。 一天中的时间通常会影响交通的数据传输率。这就是为什么测量采取三种不同的时段。结果表明，一天中的时间并不明显影响测量网络。 情景 3 列出整个输电线路组成的网络能源公司电力控制室。传输线包括无线通讯，光纤和双绞线传输线类型。图 4 情景 3图
13、5 情景 4图 4 显示，所有消费计量信息存储在数据库。换言之，真正的消费数据也进行测量。目前现有的输电线路对应密切最后试验系统的基础设施。测试结果作为参考，以便分析程序，集中器进行所有测量任务。数据库管理员收集所有消费表读数的集中器。 案例 4 包括双绞线测量程序。数据传输线包括光纤和铜作为传输线，这种传输线的长度与情况 3 类似的。从住宅区到能源公司的整个网络是几公里长。在同一时间采取有正常的测量仪表中的数据传输线。这样，整个网络是可比的试点项目，系统架构的未来 AMR 系统环境。3 结果与讨论 结果显然最符合更改或干扰时，用 PLC 。电子设备可能造成电力网中的干扰。什么是不能够确定，还
14、不够对称和不足绝缘电线水管的一般原因的 EMC （电磁遵约）和传输介质的问题。电缆是专为 50/60 赫兹设计的，而不是为了高频率的应用，因此它们具有高的 PLC 损失频率范围。 然而，这些困难是能够确定的测量结果。表 1 显示不同的传输速率（ Mbps ）的不同情景。 正如表 1 所示，设想 2 包括四个测量步骤。第一阶段是基于图 3 设置和设想值的可被用作参考文件进一步测量。第二阶段是一个测试测量无 PLC 通信。第 3 阶段的价值观包括客户为基础的交通和它们连接的客户端的 WLAN 网络。我们也产生了来自 PC 的外部数据流量。同样的测量程序，进行了 3 倍，并在不同时间的一天。潜伏期值
15、如表 2 提供的平均潜伏期值在所有情景。表一 传输速度在四个不同的情景表二 时延，抖动和损失情况 1-4无线局域网配置和设置是一个有趣的关注点。 Linux 系统使用 IP 技术使得无线通信相当复杂。我们做出改变，以正常的 IP 配置来连接我们的测量设备和软件。为此，我们确定固定 IP 地址的私人电脑。这些地址必须在不同的子网和静态路由中，必须在 Linux 电脑（指路由器在这种情况下） 。 分析后的结果我们可以得出结论如下： 无线局域网连接除了发送测量数据还可以接收其他数据，这意味着约 44 的衰减能力价值。阻尼使得相反的基站无法接收数据包。在实践中，这不会影响数据阅读，因为阅读率和数据包的
16、大小远远低于这些测量 。在转让高速下行方向比较结果的情况下外部客户端的数据流量造成大约 30 的降幅。数据流的变化是值得注意的，因为以前的测量值，主要是非常均匀。每个客户在基站保留相同的能力，这并不取决于是否有任何其他客户端连接到该站 。潜伏期非常统一，在双绞线测量中总额为 5900，在 WLAN 测量中数据总额为 3900 。比较无线下行方向与有线的下行方向，我们看到，前者的传输速度约是后者的 5-7 倍。在上行方向，速度是无线下行方向的两倍。分析这些结果清楚地表明，输电线路并不限制 AMR 系统数据传输。通信的可靠性是一个非常重要的因素考虑，尤其是在通信速率是缓慢的情况下。能源公司为这项研究提供了一个机会，探讨是否可以遥控和自动监测水、电、天然气和区热量表的抄收。为了满足这一目的，该系统要求它是可用和可靠的。结果表明， AMR 系统在技术上是可行的。 数据传输速率并不被视为运作的 AMR 系统中一
