智能用电交互服务通信技术融合研究

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文章摘要：目前，气候变暖问题日益突出，世界能源危机的形势也更加严峻，为了应对这一局面，我国提出了建设智能电网的举措。但是智能电网的建设必须依靠现代化的通信技术。为此，本文首先阐述了智能用电交互服务的主要内容，提出了对通信技术的基本要求，然后对融合通信技术的几种类型进行了分析。

关键词：融合通信技术；智能用电交互服务；具体应用

目前，低碳生活成为当前社会生活的主题，电力作为我国主要的能源供应部门，在其中扮演着非常重要的作用。为了适应新的形势和挑战，国家电网公司提出了坚强智能电网的战略发展目标，而智能用电作为坚强智能电网的重要组成部分，是实现电网与客户实时交互响应，增强电网综合服务能力，提高用电效率，促进节能减排的重要手段。下面，我们将从如下几方面对融合通信技术在智能用电交互服务中的应用进行分析。

1智能用电交互服务概述

1.1主要内容

和传统用电模式相比，智能用电具有非常显著的优势，最大的特点就是，可以促进用户和电网之间的交互相应，包括了很多服务内容，例如居民智能用电服务、智能家居控制、分布式能源接入、家庭安全防护、水气表抄收、综合信息服务等，还可以承担部分三网融合的业务。借助电网和用户之间进行实时互动的主要通道，再利用智能交互终端，用户就能够查询到自己的用电信息，然后根据国家的用电价格政策和电网承受负荷的实际情况，对用电的时间进行灵活调整，实现用电的分布式接入，全面提高用户用电的安全性和经济性。同时，在这种交互模式之下，电网也可以查询到用户的相关信息，能够对分布式电源的接入进行有效的管理。另外，电网还可以通过调整家用电器的情况，来控制电网承受的负载，为电网的安全运行提供保障。

1.2对通信技术提出的要求

为了实现智能用电互动服务的需求，通信网络必须达到一定的要求，确保整个电力的通信能够满足用户家庭的用电，以及连接家用电器设备的使用需求，共同组成家庭的局域网。一般情况下，监测、分析并控制家庭用能设备，抄收三表，进行家庭的安全防护等，不需要太高的通信带宽，即可满足上述业务的需求，约10KB/s。同时，在智能交互服务系统的通信网络中，三网融合中的语音电话对带宽的要求最低，只需要几KB即可。其中，IPTV视频对带宽的要求是最高的，至少需要8MB/s。根据智能用电交互服务的主要内容，以及不同业务对通信网络提出的要求，使融合的通信技术，例如光纤通信、无线通信和电力通信等，才是最主要的通信方式。

2融合通信技术的主要类型

2.1光纤通信技术

目前，我国大部分智能用电交互服务系统中，使用的光纤通信技术是建立在以太网基础上的，又叫做EPON，即无源光网络技术。这种技术具有诸多优势，主要体现在如下几方面：系统的容量比较大，带宽很高，具有很强的抗干扰能力，可靠性高。如果使用这种通信技术，不仅可以满足智用电互动业务的需求，还能够为智能家居和相关的增值业务提供服务，促进三网融合。

2.2无线通信技术

近几年来，随着现代科学技术以及电子通信技术的迅速发展，无线通信技术取得了巨大进步，应用范围比较广泛，使用较多的主要有WiFi、RF433和ZigBee等，下面对这几种技术进行具体介绍。①WiFi技术。这是一种短途的无线传输技术，传输的速度可以达到54MB/s。如果信号较弱，或者受到其他因素的干扰，则可以对带宽进行调整，在10米左右的范围内，无线信号可以迅速接入，而且具有较高的可靠性，能够自动调整带宽。虽然这种技术可以用来完成家庭控制网关以及智能交互终端之间的通信，共同构成家庭的带宽局域网，但是该技术很容易受到墙壁阻隔等因素的干扰。②RF433技术。这种技术的工作频段主要在433MHz，通信的方式比较简单，很容易完成通信，而且建设的成本较低，只需要借助小功率的天线就可以实现，能够在各种场合进行短距离的无线通信，经常用于气表和水表等的抄收。③ZigBee技术。这种技术的主要优势是消耗的功率比较低，在数据的传输过程中，具有较高的安全性和可靠性，网络的容量比较大，建设的成本也较高，特别适合用于控制空调系统的温度、自动窗帘、自动照明、烟雾探测器、煤气计量、远程家用电器等，主要的作用就是在内部下达控制命令。

2.3电力线通信技术

这种技术相对比较成熟，接入方式比较简单，主要的通信介质就是目前已有的电力线。电力线通信技术具有很好的抗干扰能力，而且能够安全的传输数据，可靠性较高，可以完全满足家庭局域网的组网、通信和控制的要求，主要包括电力宽带和窄带技术。①电力宽带通信技术。这种技术集合了OFDM自适应载波调制、可编程频谱等技术和RS编码等内容，所以能够快速适应低压的电力线信道要求，为通信的可靠性提供了保障。同时，在该技术中，信道访问机制及通信协议设计上考虑了自动中继路由及网络重构功能，使得通信中不存在盲区。②电力窄带通信技术。这种技术的通信频率在1MB/s以下，主要采用普通的调频或调相技术进行调制解调。如果在电力线窄带通信中引入OFDM多载波技术具有显著作用，不仅能够增强通信的抗干扰能力，还可以有效地提高网络传输速率和稳定性，在理论上，速度可以达到的100KB/s，适合用于智能家电用电信息!运行状态的采集以及控制命令的传输。也可以应用在配电台区范围内，作为AMR信道使用。

3结束语

综上所述，本文首先对智能用电交互服务的主要内容以及不同业务对通信网络提出的要求进行了简单阐述，然后围绕光纤通信技术、无线通信技术以及电力线通信技术等三个方面，对其中的几种常用的融合通信技术进行了说明和具体介绍，为广大同行提供了有益借鉴。当然，本文没有在实际施工中对该技术进行阐述，希望能够在后续的研究中继续深入。

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作者：肖亨 单位：湖北工程学院