基于EPON技术的光纤载波模块软件设计与实现
通信网络是抄表系统的重要组成部分，通信技术则是实现远程能效抄表系统的关键。基于EPON技术的光纤抄表是目前及未来电力行业发展的必然趋势，不仅支持远程通信和控制，还能满足电力抄表的可靠性和实时性，实现高宽带业务的接入等。 本文对现有国内小区电能表通信方式进行了研究，并对如何将EPON技术应用到小区远程电力光纤抄表系统中展开了研究分析工作。通过对采用RS-485总线、PLC电力线载波和无线通信的电能表的优缺点分析，发现现有电能表数据计量与传输的可靠性和实时性差、传输速率低和带宽过低、以及无法实现双向数据通信等问题。由主站、OLT和带光纤载波模块的电能表为组网方案，设计和实现了针对小区用户侧电能表的光纤载波模块。论文的主要工作如下: (1)对传统小区抄表系统的电能表数据计量和传输等业务功能进行了分析，结合EPON技术的优点，以及光纤宽带接入的需求，提出了针对小区用户侧电能表的光纤载波模块方案，实现可靠、快速、实时的抄表，还能增加Internet业务等。 (2)分析光纤载波模块在小区光纤抄表系统中的实际应用环境，对模块功能需求进行了设计。从功耗和成本方面考虑，硬件平台选用由高通推出的QCA8829。 (3)软件方面，分析了光纤载波模块的软件设计要求，软件设计思路采用了中断和轮询的方式达到提高CPU使用率、降低功耗要求;数据流处理方面，分析了多类型数据单纤双向通信，采用数据包处理机制和拥塞管理方法处理网络数据和抄表数据;针对通信同步，采用了光链路自动注册解决模块与OLT的连接;为了克服整个抄表系统监测不足问题，运用标准并扩展中国电信OAM实现整个系统智能化管理与控制;同时，从抄表数据的实时性和可靠性出发，设计模块与主站建立TCP/IP连接，与电能表进行串口通信，实现远程自动连接、串口服务器、协议数据处理、链路保障等;针对用户对模块的可操作性，设计了WEB网页界面。 (4)从数据可靠性、实时性和智能化控制与管理出发，对光纤载波模块进行了组网测试，在波特率9600情况下，丢包率长时间保持在e-6数量级，短时间为0％，并且家庭带宽在38M左右，功能和性能满足设计要求。
远程智能电能表;光纤载波模块;抄表系统;以太无源光网络;软件设计
武汉理工大学
硕士
物理电子学
李成军
2013
中文
TM933.4;TN929.11
67
2014-07-15（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）