继电保护系统是电力系统安全运行的重要保障。传统的集中式调试需要现场逐一操作,存在效率低、成本高等显著问题。随着物联网技术的发展,远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信因其长距离和低功耗特性,成为分布式调试的有效方式。文...继电保护系统是电力系统安全运行的重要保障。传统的集中式调试需要现场逐一操作,存在效率低、成本高等显著问题。随着物联网技术的发展,远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信因其长距离和低功耗特性,成为分布式调试的有效方式。文章提出一种基于LoRa通信的继电保护分布式调试方法,设计并实现LoRa通信模块集成、网络拓扑设计、数据传输控制、远程分布式调试及数据存储分析的完整流程。通过评估该方法在不同距离下的误码率、响应时间、故障定位准确率以及运营成本,并与其他方法进行对比,验证了其传输稳定性和成本效益,适用于广域覆盖且成本敏感的电力系统应用场景。展开更多
随着智慧城市建设的推进,智能楼宇管理系统日益重要。传统的楼宇弱电控制系统存在诸多局限性,难以满足现代智能楼宇的需求。设计了一种基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的智能楼宇弱电控制系统,采用模块化设计,包括数据采...随着智慧城市建设的推进,智能楼宇管理系统日益重要。传统的楼宇弱电控制系统存在诸多局限性,难以满足现代智能楼宇的需求。设计了一种基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的智能楼宇弱电控制系统,采用模块化设计,包括数据采集、数据传输、数据分析以及中央控制4个模块。通过实验验证,该系统在响应时间、控制精度、能源效率及故障检测等方面均优于传统RS-485系统,显著提升了系统性能和用户满意度,为智能楼宇管理提供了新的解决方案。展开更多
随着分布式光伏电站的规模不断扩大,低功耗、高效的通信网络架构成为主要需求。远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术为分布式光伏电站的通信提供了理想解决方案。文章提出一种基于LoRa技术的分布式光伏电站低功耗通信网络架构,从...随着分布式光伏电站的规模不断扩大,低功耗、高效的通信网络架构成为主要需求。远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术为分布式光伏电站的通信提供了理想解决方案。文章提出一种基于LoRa技术的分布式光伏电站低功耗通信网络架构,从整体架构设计、LoRa网络的组网方式、通信协议数据帧结构、无线自组网按需距离向量(Ad-hoc On-demand Distance Vector,AODV)路由算法及混合加密机制等方面进行详细阐述。通过实验测试,验证了该架构在提高数据传输效率、降低功耗及扩展信号覆盖范围方面的显著优势。展开更多
远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术以其低功耗、长距离传输以及抗干扰性强等优势,在工业无线通信网络中得到广泛应用。为进一步提升LoRa网络性能和资源利用率,多重覆盖节点调度策略成为关键。文章分析了LoRa技术原理,深入研究工...远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术以其低功耗、长距离传输以及抗干扰性强等优势,在工业无线通信网络中得到广泛应用。为进一步提升LoRa网络性能和资源利用率,多重覆盖节点调度策略成为关键。文章分析了LoRa技术原理,深入研究工业无线通信网络多重覆盖节点调度,包括多重覆盖冗余度判别和数学模型构建。经过仿真实验,验证了所提算法的有效性,其在覆盖率、能耗以及网络寿命等方面均优于传统方法,具备较高的应用价值。展开更多
LoRa(Long Range radio)系统在当前不断发展的低功率广域网(LPWAN)中处于相对领先地位。它的MAC层采用的是基于ALOHA的接入协议。该接入机制虽然简单易实现,但同时也容易加剧冲突和碰撞的发生,降低整个系统的通信性能。因此,需要研究多...LoRa(Long Range radio)系统在当前不断发展的低功率广域网(LPWAN)中处于相对领先地位。它的MAC层采用的是基于ALOHA的接入协议。该接入机制虽然简单易实现,但同时也容易加剧冲突和碰撞的发生,降低整个系统的通信性能。因此,需要研究多个终端同时占用信道资源时的相互干扰情况,而LoRa信号的扩频因子(SF)将决定信号的通信覆盖范围。因此,分析了干扰信号的SF与发送信号的SF相同以及不同时,干扰信号对发送信号解调性能的影响。实验结果表明,相同SF信号间的干扰影响相对较大,而干扰信号使用的SF与发送信号不同时,干扰的影响相对较小。通过理论分析,获得了接收端正确解调时所要求的信干比(SIR)。可见,不同SF的LoRa信号可看作伪正交。展开更多
针对当前电能表计量数据采集精度低,且无法实现同步的问题,引入远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信技术,开展电能表计量数据采集方法的设计研究。基于LoRa通信技术,设定电能表通信传输协议;进行离散化和滤波处理,去除电能表信号...针对当前电能表计量数据采集精度低,且无法实现同步的问题,引入远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信技术,开展电能表计量数据采集方法的设计研究。基于LoRa通信技术,设定电能表通信传输协议;进行离散化和滤波处理,去除电能表信号中的噪声;通过同步控制设计,确保电能表计量数据的同步采集。通过对比实验证实,应用文章提出的采集方法可以实现对电能表计量数据的同步高精度采集。展开更多
智能电网的发展对用电检查提出了更高要求。文章提出了一种基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信技术的用电检查方法,旨在提高检查效率和准确性。该方法通过部署LoRa节点实现数据实时采集与传输,利用中心站进行大数据处理和机...智能电网的发展对用电检查提出了更高要求。文章提出了一种基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信技术的用电检查方法,旨在提高检查效率和准确性。该方法通过部署LoRa节点实现数据实时采集与传输,利用中心站进行大数据处理和机器学习分析,实现异常用电行为的智能识别和处理。实验结果表明,该方法在数据采集成功率、通信延迟、异常检测准确率等方面均有显著优势,研究成果为智能电网的安全稳定运行提供了有力支撑。展开更多
电网非正常损耗是指非法盗电、计量装置故障等非技术性原因造成的电力损失,会对电网的经济效益和运行稳定性造成严重影响。设计一种基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的智能电网非正常损耗检测系统,详细阐述架构设计、计量...电网非正常损耗是指非法盗电、计量装置故障等非技术性原因造成的电力损失,会对电网的经济效益和运行稳定性造成严重影响。设计一种基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的智能电网非正常损耗检测系统,详细阐述架构设计、计量箱侧检测装置设计、LoRa通信接口电路设计、检测装置主程序设计等。测试结果表明,设计系统在电网非正常损耗检测中具有优越性能。展开更多
随着电力系统规模扩大和复杂度提高,传统有线监控方式难以满足需求。基于此,设计一种融合远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的电力设备无线监控系统,包括现场感知、数据传输、远程监控3个模块。系统采用多传感器融合、边缘计算...随着电力系统规模扩大和复杂度提高,传统有线监控方式难以满足需求。基于此,设计一种融合远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的电力设备无线监控系统,包括现场感知、数据传输、远程监控3个模块。系统采用多传感器融合、边缘计算、机器学习等技术,智能化监控电力设备。通过实验验证,该系统在可靠性、能耗、抗干扰性以及部署成本等方面均优于传统有线系统,为电力设备监控提供了新的解决方案,具有广阔的应用前景。展开更多
为实现配电网的精细化管理和损耗优化,探讨基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的10 kV配电网线路降损方法。首先,概述LoRa技术,建立损耗预测模型。其次,提出多层次的降损措施,包括LoRa设备的合理选型、无功功率补偿的优化策...为实现配电网的精细化管理和损耗优化,探讨基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的10 kV配电网线路降损方法。首先,概述LoRa技术,建立损耗预测模型。其次,提出多层次的降损措施,包括LoRa设备的合理选型、无功功率补偿的优化策略以及负荷分布的调整方法。最后,通过实验评估所提降损方法的应用效果,验证该方法在提高配电网运行效率、降低电能损耗方面的显著优势。展开更多
提出基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信的汽车到电网(Vehicle to Grid,V2G)充电桩远程控制系统。以LoRa方案研发的LoRa数传模块E32-433T30D作为系统的硬件装置,构建包含充电桩节点、服务端的上下行数据分发传输机制后,以LoR...提出基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信的汽车到电网(Vehicle to Grid,V2G)充电桩远程控制系统。以LoRa方案研发的LoRa数传模块E32-433T30D作为系统的硬件装置,构建包含充电桩节点、服务端的上下行数据分发传输机制后,以LoRa数传模块的充电桩节点实际运行数据为基础,以最小偏差为目标,线性控制充电桩节点状态。测试结果表明,设计系统可在10 s内收敛输出电流,并且不受干扰引起的波动影响。展开更多
研究无线通信技术在电力变压器能效等级现场诊断中的应用,提出一种结合低功耗无线传感网络与边缘计算的智能诊断方法。通过远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信协议实现电力变压器运行参数的高效传输,并利用深度学习模型对能效等...研究无线通信技术在电力变压器能效等级现场诊断中的应用,提出一种结合低功耗无线传感网络与边缘计算的智能诊断方法。通过远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信协议实现电力变压器运行参数的高效传输,并利用深度学习模型对能效等级进行实时评估与分类。实验结果表明,该方法在复杂电网环境中表现出优越的诊断性能,诊断准确率达到98.7%,平均响应时间为1.2 s,显著优于传统人工测量技术和振动信号分析技术,为电力变压器的智能化管理提供可靠的技术支持。展开更多
LoRaWAN是低功耗广域网(LPWAN)中的一种无线通信标准,为物联网的发展提供了支撑。然而,受限于扩频因子(SF)间不完全正交性的特点和LoRaWAN不具备先听后发(LBT)机制的事实,基于ALOHA的传输调度方式会引发严重的信道冲突,极大降低了LoRa(L...LoRaWAN是低功耗广域网(LPWAN)中的一种无线通信标准,为物联网的发展提供了支撑。然而,受限于扩频因子(SF)间不完全正交性的特点和LoRaWAN不具备先听后发(LBT)机制的事实,基于ALOHA的传输调度方式会引发严重的信道冲突,极大降低了LoRa(Long Range Radio)网络的扩展性。为提高LoRa网络的扩展性,提出用非坚持型载波监听多路访问(NP-CSMA)机制替代LoRaWAN中ALOHA的介质访问控制机制,通过LBT协调LoRa网络中SF相同的各个节点接入信道的时间。不同SF之间的传输则采用多种SF信号并行传输,以减少共信道中同SF干扰和避免SF间干扰。为了分析NP-CSMA对LoRa网络扩展性的影响,通过理论分析和NS3仿真对LoRaWAN与NP-CSMA构建的LoRa网络进行比较。实验结果表明,在相同的条件下,与LoRaWAN相比,NP-CSMA在网络通信负载率为1的情况下,它的理论数据包交付率(PDR)性能比LoRaWAN高58.09%。在信道利用率方面,与LoRaWAN相比,NP-CSMA的饱和信道利用率提高了214.9%,容纳的节点数量也增加了60.0%。另外,NP-CSMA的平均时延在网络通信负载率小于1.7时也低于确认型LoRaWAN,而且在扩频因子为7和10时,它用于维持信道活动检测(CAD)模式所造成的额外能耗也比LoRaWAN用于接收来自网关确认消息所需的额外能耗低1.0~1.3 mJ和2.5~5.1 mJ;充分反映了NP-CSMA可以有效提高LoRa网络的可扩展性。展开更多
文摘继电保护系统是电力系统安全运行的重要保障。传统的集中式调试需要现场逐一操作,存在效率低、成本高等显著问题。随着物联网技术的发展,远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信因其长距离和低功耗特性,成为分布式调试的有效方式。文章提出一种基于LoRa通信的继电保护分布式调试方法,设计并实现LoRa通信模块集成、网络拓扑设计、数据传输控制、远程分布式调试及数据存储分析的完整流程。通过评估该方法在不同距离下的误码率、响应时间、故障定位准确率以及运营成本,并与其他方法进行对比,验证了其传输稳定性和成本效益,适用于广域覆盖且成本敏感的电力系统应用场景。
文摘随着智慧城市建设的推进,智能楼宇管理系统日益重要。传统的楼宇弱电控制系统存在诸多局限性,难以满足现代智能楼宇的需求。设计了一种基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的智能楼宇弱电控制系统,采用模块化设计,包括数据采集、数据传输、数据分析以及中央控制4个模块。通过实验验证,该系统在响应时间、控制精度、能源效率及故障检测等方面均优于传统RS-485系统,显著提升了系统性能和用户满意度,为智能楼宇管理提供了新的解决方案。
文摘远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术以其低功耗、长距离传输以及抗干扰性强等优势,在工业无线通信网络中得到广泛应用。为进一步提升LoRa网络性能和资源利用率,多重覆盖节点调度策略成为关键。文章分析了LoRa技术原理,深入研究工业无线通信网络多重覆盖节点调度,包括多重覆盖冗余度判别和数学模型构建。经过仿真实验,验证了所提算法的有效性,其在覆盖率、能耗以及网络寿命等方面均优于传统方法,具备较高的应用价值。
文摘LoRa(Long Range radio)系统在当前不断发展的低功率广域网(LPWAN)中处于相对领先地位。它的MAC层采用的是基于ALOHA的接入协议。该接入机制虽然简单易实现,但同时也容易加剧冲突和碰撞的发生,降低整个系统的通信性能。因此,需要研究多个终端同时占用信道资源时的相互干扰情况,而LoRa信号的扩频因子(SF)将决定信号的通信覆盖范围。因此,分析了干扰信号的SF与发送信号的SF相同以及不同时,干扰信号对发送信号解调性能的影响。实验结果表明,相同SF信号间的干扰影响相对较大,而干扰信号使用的SF与发送信号不同时,干扰的影响相对较小。通过理论分析,获得了接收端正确解调时所要求的信干比(SIR)。可见,不同SF的LoRa信号可看作伪正交。
文摘针对当前电能表计量数据采集精度低,且无法实现同步的问题,引入远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信技术,开展电能表计量数据采集方法的设计研究。基于LoRa通信技术,设定电能表通信传输协议;进行离散化和滤波处理,去除电能表信号中的噪声;通过同步控制设计,确保电能表计量数据的同步采集。通过对比实验证实,应用文章提出的采集方法可以实现对电能表计量数据的同步高精度采集。
文摘智能电网的发展对用电检查提出了更高要求。文章提出了一种基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信技术的用电检查方法,旨在提高检查效率和准确性。该方法通过部署LoRa节点实现数据实时采集与传输,利用中心站进行大数据处理和机器学习分析,实现异常用电行为的智能识别和处理。实验结果表明,该方法在数据采集成功率、通信延迟、异常检测准确率等方面均有显著优势,研究成果为智能电网的安全稳定运行提供了有力支撑。
文摘电网非正常损耗是指非法盗电、计量装置故障等非技术性原因造成的电力损失,会对电网的经济效益和运行稳定性造成严重影响。设计一种基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的智能电网非正常损耗检测系统,详细阐述架构设计、计量箱侧检测装置设计、LoRa通信接口电路设计、检测装置主程序设计等。测试结果表明,设计系统在电网非正常损耗检测中具有优越性能。
文摘随着电力系统规模扩大和复杂度提高,传统有线监控方式难以满足需求。基于此,设计一种融合远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的电力设备无线监控系统,包括现场感知、数据传输、远程监控3个模块。系统采用多传感器融合、边缘计算、机器学习等技术,智能化监控电力设备。通过实验验证,该系统在可靠性、能耗、抗干扰性以及部署成本等方面均优于传统有线系统,为电力设备监控提供了新的解决方案,具有广阔的应用前景。
文摘为实现配电网的精细化管理和损耗优化,探讨基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)技术的10 kV配电网线路降损方法。首先,概述LoRa技术,建立损耗预测模型。其次,提出多层次的降损措施,包括LoRa设备的合理选型、无功功率补偿的优化策略以及负荷分布的调整方法。最后,通过实验评估所提降损方法的应用效果,验证该方法在提高配电网运行效率、降低电能损耗方面的显著优势。
文摘提出基于远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信的汽车到电网(Vehicle to Grid,V2G)充电桩远程控制系统。以LoRa方案研发的LoRa数传模块E32-433T30D作为系统的硬件装置,构建包含充电桩节点、服务端的上下行数据分发传输机制后,以LoRa数传模块的充电桩节点实际运行数据为基础,以最小偏差为目标,线性控制充电桩节点状态。测试结果表明,设计系统可在10 s内收敛输出电流,并且不受干扰引起的波动影响。
文摘研究无线通信技术在电力变压器能效等级现场诊断中的应用,提出一种结合低功耗无线传感网络与边缘计算的智能诊断方法。通过远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)通信协议实现电力变压器运行参数的高效传输,并利用深度学习模型对能效等级进行实时评估与分类。实验结果表明,该方法在复杂电网环境中表现出优越的诊断性能,诊断准确率达到98.7%,平均响应时间为1.2 s,显著优于传统人工测量技术和振动信号分析技术,为电力变压器的智能化管理提供可靠的技术支持。
文摘LoRaWAN是低功耗广域网(LPWAN)中的一种无线通信标准,为物联网的发展提供了支撑。然而,受限于扩频因子(SF)间不完全正交性的特点和LoRaWAN不具备先听后发(LBT)机制的事实,基于ALOHA的传输调度方式会引发严重的信道冲突,极大降低了LoRa(Long Range Radio)网络的扩展性。为提高LoRa网络的扩展性,提出用非坚持型载波监听多路访问(NP-CSMA)机制替代LoRaWAN中ALOHA的介质访问控制机制,通过LBT协调LoRa网络中SF相同的各个节点接入信道的时间。不同SF之间的传输则采用多种SF信号并行传输,以减少共信道中同SF干扰和避免SF间干扰。为了分析NP-CSMA对LoRa网络扩展性的影响,通过理论分析和NS3仿真对LoRaWAN与NP-CSMA构建的LoRa网络进行比较。实验结果表明,在相同的条件下,与LoRaWAN相比,NP-CSMA在网络通信负载率为1的情况下,它的理论数据包交付率(PDR)性能比LoRaWAN高58.09%。在信道利用率方面,与LoRaWAN相比,NP-CSMA的饱和信道利用率提高了214.9%,容纳的节点数量也增加了60.0%。另外,NP-CSMA的平均时延在网络通信负载率小于1.7时也低于确认型LoRaWAN,而且在扩频因子为7和10时,它用于维持信道活动检测(CAD)模式所造成的额外能耗也比LoRaWAN用于接收来自网关确认消息所需的额外能耗低1.0~1.3 mJ和2.5~5.1 mJ;充分反映了NP-CSMA可以有效提高LoRa网络的可扩展性。
