基于McWiLL无线宽带技术的 县域电力通信网建设方案 杨 鑫 徐 刚2 荀思超 钱君霞 马鸿娟 技术与应用 (1．江苏科能电力工程咨询有限公司，南京 210036； 2．淮安供电公司信通分公司，江苏淮安223002；3．盐城供电公司信通分公司，江苏盐城 224000) 摘要 通过分析县域无线通信网的通信业务需求，结合McWiLL无线宽带技术的优点，阐述 了县域无线电力通信网的架构与建设方案。本文提出了基于McWiLL的无线宽带电力通信专网基 站系统、接地及防雷、基础设施、通信设备安装等的建设方案，并根据某县域无线通信网的实际 应用情况验证了该套无线宽带专网的使用，可以提高数据传输的安全性和可靠性，并为县域供电 公司提高工作效率和服务质量提供了高效可靠的通信保障和支撑。 关键词：McWiLL；无线宽带；电力通信；电网建设 County Electric Power Communication Network Construction Program based on McWiLL Wireless Broadband Technology、 YangXinl Xu Gang2 XunSichao3 QianJunxiaI MaHong]uanl (1．Jiangsu Keneng Electric Power Engineering Consulting Co．，Ltd，Nanjing 211102； 2．Jiangsu Huai’an Power Supply Company，Huai’an，Jiangsu 223002； 3．Jiangsu Yancheng Power Supply Company,Yancheng，Jiangsu 224000) Abstract This paper analyzes the business needs of counW wireless communication network， combined with the advantages of McWiLL wireless broadband technology,expounded the architecture and construction programs of county wireless power communication network．This paper presents the construction program of base station，grounding and lighting protection，infrastructure and communi— cation device installation that based on McWiLL wireless broadband powerline communications special network．According to the practical application of county wireless communication network，using this set of wireless communication private network can improve the security and reliability of data transmission， and provides an efficient and reliable communications security and support to improve efficiency and quality of service for county power company． Keywords：McWiLL；wireless broadband；power communication；power grid construction 县域电力通信网是推进农网智能化建设，保障 电网生产、运行、管理和服务的重要基础。当前， 部分县域电力通信网缺乏系统规划，建设及运营成 本偏高，通信网整体水平落后于农电发展要求，技 术装备落后，重要业务的信息传输盲目租用公网通 道资源，应用效果不明显，投入与产出不匹配，这 些都给农网运行和经营服务带来了一定的隐患。因 此，加强和完善县域电力通信网建设就显得十分必 要和紧迫…。 McWiLL是我国自主创新的SCDMA无线接入 技术宽带演进版SCDMAV5的俗称，其充分考虑了 农村地区市场需求的特征，包括系统容量、覆盖面、 组网模式等因素，实现了一个宽窄带业务高效融合 的移动宽带无线接入系统。 由于县域配电网络普遍存在网架复杂、规模大、 覆盖广，对应终端多且分散，但每台终端传送信息 量较小，对实时的要求较低等特点，根据区域条件， 建设成本的不同，无线通信网络的技术方案也各不 2016年第5期电||l技贰I 81 



话、手持调度终端、手持PDA、手持双模终端以及 McWiLL无线对讲车载台、无线视频设备、CPE桌 面终端等。 1．1 基站系统建设方案 McWiLL光纤拉远基站分为基带控制单元 WBBU和射频拉远单元WRRU两部分，WBBU安 装在l9英寸的标准机柜里，和IP网络通过标准的 10／100M以太网口进行连接，与WRRU通过单模光 纤连接，标准配置拉远距离为2km，最大拉远距离 为10km。WBBU提供光接口与WRRU连接，提供 100M以太接口与核心网连接。 McWiLL智能天线分全向天线和定向天线两 类。全向天线单天线可覆盖的角度为360。，定向 天线单天线可以覆盖的角度为120。。基站系统连 接方式如图2所示。 PS 光纤 图2基站系统连接示意图 1．2接地及防雷方案 基站系统防雷设计应该采用三级防护，即：室 外到室内为第一级，室内走线到机柜；在机柜进线 口处为第二级；在设备的单板上做第三级防护。三 级防护是最终保证联合接地(即一点接地)的措施。 对于第一级防护要求如下： 1)给WBBU提供电源的交流电力线宜采用具 有金属护套的电缆或采用具有绝缘护套的电缆并穿 钢管埋地引入移动通信基站，金属护套的两端应就 近可靠接地；电力电缆在入机房前应加氧化锌防雷器。 2)电力电缆接口处的保护接地及电力变压器 (100kVA以下)保护接地的接地电阻值应小于 10Q。 3)WRRU铁塔应有完善的防止雷击及二次感 应雷击的防雷装置。 4)WBBU的建筑物应有完善的防止雷击及抑 N--次感应雷的防雷装置(避雷网、避雷带和接闪 器等)。 技术与应用 对于机房内的第二级基站防雷防护，其要求如 一F： 1)直流配电设备的机壳应从接地汇集线上引入 保护接地。直流配电设备应有相应的分级防雷电浪 涌吸收装置。交流配电的中性线汇集排应与机架绝 缘。配线架应从接地汇集线上引入保护接地，同时 配电线架与机房通信机架间不应通过走线架形成电 气连通。当配线架的保护接地排与机架绝缘时，应 引入两根接地线并分别与保护地和机架相连。 2)WBBU除了接到工作地外，其机壳应接到 保护地装置上。机房内的空调等金属设施应从接地 汇集线上引入保护接地线。 3)在机柜的进线口处应加氧化锌防雷器，并且 机柜内所有的保护地及其工作地在整个接地体系中 应最终接到一起。 1．3基础设施建设方案 经过无线网络规划和实际勘测，该县域供电公 司无线专网工程需自建通信塔站址11座，县供电公 司大楼已有60m高铁塔可以利用。本次无线专网一 期工程建设铁塔4座，二期建设铁塔7座，一期建 设铁塔站址选择见表1。 表1铁塔站址表 序号 铁塔位置 平台高度／m 工程分期 备注 1 县公司大楼 55 一期 已有楼顶铁塔 2 A变电所 45 一期 自建50m塔 3 电力生产楼 55 一期 自建60m塔 4 B供电所 55 一期 自建60m塔 5 C供电所 65 一期 自建70m塔 通信塔等基础设施站址建设要求如下： 1)为保证覆盖效果，各基站天线有效挂高要求 至少45m。 2)通信塔主体为钢管塔，地面至少1．5m直径 的空地浇筑基础。 3)通信塔就近需配套有通信机房，通信塔至通 信机房建设光缆，机房内安装新增的通信设备，并 提供可靠的一48V通信电源，以及可靠的设备运行环 境。 1．4终端设备安装方案 终端设备在用电和配电的无线传输中用的是 MEM136终端和嵌入式模块MPE158。 MEM136终端接口有RJ45以太网和RS232口。 MPE158嵌入式模块为标准对接接口，直接插接到 第三方集中器、采集器中即可。 2016年第5期电|_薯技术l 83 

技术与应用 终端设备天线根据现场情况定，可采用全向天 线和定向天线。全向天线可采用吸顶天线，吸到配 电柜上。定向天线可以安装在杆上。 2应用成果分析 使用McWiLL无线宽带技术建立电力通信网 后，可以从以下5个方面为该县域供电公司带来显 著的效益： 1)减少租用GPRS产生费用带来的效益 McWiLL无线专网建成后，在公网GPRS上开 展的业务可以逐渐转移到无线专网上，将减少租用 GPRS的费用。目前该县域供电公司已经安装使用 GPRS模块约3820个，后期计划再安装3560个， GPRS模块共7380个，目前租用GPRS网络费用约 为20元／月／模块，按照10年期计算，该县域供电公 司租用GPRS网络的费用为7380X 20X 12×10= 1771．2万元；加上预计新增GPRS模块3560个× 2000元／个=712万元，共可以为该县域供电公司节 省GPRS模块租用及流量产生的费用约2483．2万 元。而该县域供电公司无线专网工程一期二期全覆 盖后的总投资费用仅为2000万元左右。这种效益随 着业务的扩展，各类终端设备数量的增加，将更加 明显。 2)提高通信传输速率带来的效益 相较于的GPRS无线公网的100kbps左右的传 输速率，McWiLL无线终端的传送已经实现了 2Mbps的速率，其在配电监控管理(配变及线路监 测、配用电视频监控)、远抄业务、移动办公、移动 巡检(移动语音、移动图片上传、移动人员定位、 移动视频回传)、现场抢修(移动应急集群调度，移 动单兵应急)等业务中的实时性与高速性，将为该 县域供电公司带来更多的效益_4]。 3)增加业务安全带来的效益 把使用无线公网的业务转移到McWiLL无线专 网将大大增加电力业务的安全性。根据国家农网 1800号文件中提到“县公司重要业务的信息盲目租 用公网通道资源，给农网运行和经营服务带来一定 隐患。这些于发展坚强智能电网不相适应”的相关 要求，采用无线专网将在很大程度上保障企业的安 全效益。 4)提高抢修、施工效率带来的效益 基于McwiLL无线专网的智能巡检系统可以在 线路有施工、抢修需求时，向现场巡检、施工人员 无线终端推送工单，巡线、施工人员通过无线视频 84 I电曩暑i技7ft 2016年第5期 或图片的方式把线路故障点和施工情况传送到后 台。这种高效的信息传递方式，能够大大提高现场 施工、抢修效率，效益明显Ⅲ5]。 5)减少运行维护和管理带来的效益 实现了基于McWiLL无线专网的安全生产现场 监控系统等功能后，大部分操作等都不需要人工到 场进行，这样一‘方面可以减少相关运行操作人员的 数量，另一方面减少了运维班组出车次数，相应的 减少了车辆配备和日常开支。 3 结论 目前来讲，McWiLL已经是一种非常成熟先进 的无线宽带接入技术，完全有能力满足电力通信网 络所要求的实时性、可靠性、双向性的要求。目前， 该技术的应用在辽宁、重庆、海南、湖南、江苏等 省市进行积极的探索，也在网络平台的建设方面进 行了大量的研究与分析。 本文从某县域无线电力通信网的建设项目出 发，阐述了基于McwiLL无线宽带技术的电力通信 网建设的主要方案，通过McWiLL无线宽带网络系 统的建设，进一步深化了智能配电网的建设，在该 县投入使用后，逐步摆脱了对于传统的通信网络的 依赖性。应用成果证明，该系统的使用大大提高了 电力系统的管理水平，提高了电网的管控效率，在 对电网的实时控制、可靠性、扩展性及运行成本的 控制等方面都取得了很好的效果，同时也产生了良 好的经济效益。 参考文献 [1] 国家电网公司．关于加强县域电力通信网建设的指 导意见[Z]．北京，2011． [2] 温斌，林波．McWiLL宽带无线接入技术及应用[M]． 北京：人民邮电出版社，2009． [3] 戴鸿林，陶尊群．无线宽带系统在通信网建设中的 应用[J]．农村电气化，2013(5)：37．38． [4] 董勇，张浩，倪谷平，等．McWiLL宽带无线组网技 术及其在黄山电力的应用 ．电力信息化，2012(2)： 40—43． [5】杨润平，盛洁．McWiLL无线宽带技术住电力通信接 入网中的应用Ⅲ．中国电力教育，2009($2)：536—538． 作者简介 杨 鑫(1987．)，男，硕士，主要研究方向为电力系统通信与渊度 自动化专业的设计_[作。