无线LoRa在全业务泛在电力物联网终端层的应用

doi:10.11959/j.issn.1000-0801.2020156

电信科学 ›› 2020, Vol. 36 ›› Issue (9): 94-101.doi: 10.11959/j.issn.1000-0801.2020156

无线LoRa在全业务泛在电力物联网终端层的应用

刘伟¹,张雁丽²,刘洁¹,邢丽娟²

¹ 中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司，吉林长春 130021
² 中国移动通信集团吉林有限公司信息技术中心，吉林长春 130000

修回日期:2020-05-14 出版日期:2020-09-20 发布日期:2020-09-27
作者简介:刘伟（1989- ），男，中国电力工程顾问集团东北电力设计院工程师，主要从事电力系统通信设计方面的工作|张雁丽（1989- ），女，中国移动通信集团吉林有限公司信息技术中心工程师，主要从事物联网系统运维方面的工作|刘洁（1980- ），女，中国电力工程顾问集团东北电力设计院高级工程师、副总工程师，主要从事电力系统通信设计方面的工作|邢丽娟（1987- ），女，中国移动通信集团吉林有限公司信息技术中心工程师，主要从事人工智能算法在电子渠道系统中的应用等方面的工作

Application of wireless LoRa in multi-service state grid e-ubiquitous power internet of things

Wei LIU¹,Yanli ZHAGN²,Jie LIU¹,Lijuan XING²

¹ Northeast Electric Power Design Institute Co.,Ltd.of China Power Engineering Consulting Group Corporation,Changchun 130021,China
² Information Technology Center of China Mobile Communications Group Jilin Co.,Ltd.,Changchun 130000,China

Revised:2020-05-14 Online:2020-09-20 Published:2020-09-27

摘要/Abstract

摘要：

国家电网公司提出的“全业务泛在电力物联网”是能源网和物联网的融合演进，是服务于广大用户的关键能源基础设施。随着电力物联网的战略兴起，输电线路在线监测采集节点和监测规模将骤增，采用何种技术体制建设现场通信网络，兼顾考虑长距离、低功耗、高可靠等多重因素至关重要。对无线LoRa技术特点及优势进行了研究，结合输电线路在线监测的应用场景及需求，提出基于无线LoRa的输电线路在线监测组网方案并对其进行了适应性分析，研究成果在该领域具有一定参考意义。

关键词: 泛在电力物联网, 远距离无线电, 输电线路, 在线监测, 现场通信网络, 低功耗广域网络

Abstract:

The “multi-service state grid e-ubiquitous power internet of things” proposed by the State Grid Corporation of China is the integration and evolution of the energy network and the internet of things,and is a key energy infrastructure serving the majority of users.With the rise of the power internet of things strategy,the online monitoring and acquisition nodes and monitoring scale of transmission lines will increase rapidly.What kind of technical system will be used to construct the on-site communication network? It is important to consider multiple factors such as long distance,low power consumption,and high reliability.The characteristics and advantages of wireless LoRa technology was researched,combined with the application scenarios and requirements of on-line transmission line monitoring,the schemes of online monitoring base on wireless LoRa networking were proposed and adaptability was analyzed ,the research results have certain reference significance in this field.

Key words: state grid e-ubiquitous internet of things, long range radio, transmission line, online monitoring, field communication network, LPWAN

中图分类号:

TP510

刘伟,张雁丽,刘洁,邢丽娟. 无线LoRa在全业务泛在电力物联网终端层的应用[J]. 电信科学, 2020, 36(9): 94-101.

Wei LIU,Yanli ZHAGN,Jie LIU,Lijuan XING. Application of wireless LoRa in multi-service state grid e-ubiquitous power internet of things[J]. Telecommunications Science, 2020, 36(9): 94-101.

图/表 6

图1

图2

图3

表1

图4

图5

参考文献 8

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对比项目	NB-IoT	LoRa	Sigfox	Nwave	Weightless
技术创立时间	2016年	2013年	2009年	2011年	2012年
频率/MHz	GSM或LTE授权频段	433/470/868/915	868	Sub GHz	Sub GHz
数据速率	小于100 kbit/s	0.3～50 kbit/s	100 bit/s	100 bit/s	30～100 kbit/s
距离/km	20	15（郊区）/5（城市）	40（乡村）/10（城市）	10	5+
待机功耗/mA	0.01	0.000 2	6×10^-4	NC	NC
最大节点数	十万级别	百万级别	百万级别	百万级别	百万级别
运营模式	公开/私有	公开/私有	私有	公开/私有	私有
标准化情况	3GPP	LoRaMAc：否；LoRaWAN：是	否	Weightless-N	是
建设成本	最高	最低	相对较高	中等	中等

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