智慧园区各类新兴业务在电力物联网(power internet of things,PIo T)设备提供的数据支持下开展。这些业务具有严格的时间同步要求。如何在现有电力线载波通信(power line carrier,PLC)的基础上实现高精度、高可靠时间同步成为关键问题...智慧园区各类新兴业务在电力物联网(power internet of things,PIo T)设备提供的数据支持下开展。这些业务具有严格的时间同步要求。如何在现有电力线载波通信(power line carrier,PLC)的基础上实现高精度、高可靠时间同步成为关键问题。针对上述问题,首先,该文建立基于PLC的智慧园区电力物联网精准时间同步网络模型,根据改进精准时间协议(precision time protocol,PTP)计算同步误差,在此基础上,建立基于数字锁相环的频率偏移补偿模型,降低累积误差;其次,提出站点(station,STA)时间同步误差最小化问题;最后,提出基于经验匹配的电力物联网精准时间同步算法,通过调整时间同步匹配成本,优化STA的时间同步路径选择策略。仿真结果表明,所提方法能有效提高时间同步精度。展开更多
远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)网络具有连接数量多、传输距离远、功耗低的特点,然而海量LoRa终端的接入将使得LoRa网络的数据包碰撞率激增,制约网络传输性能。为优化LoRa网络参数分配和功率控制,以A类终端设备建立了LoRa网络冲...远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)网络具有连接数量多、传输距离远、功耗低的特点,然而海量LoRa终端的接入将使得LoRa网络的数据包碰撞率激增,制约网络传输性能。为优化LoRa网络参数分配和功率控制,以A类终端设备建立了LoRa网络冲突率的计算公式,提出了一种基于传输时间的LoRa网络参数分配与功率控制算法,其目标是最小化网络数据包传输平均冲突率时最小化网络能耗,通过优化网络整体节点的参数和发送功率来实现。仿真结果表明,与传统的AAPA等参数分配算法相比,基于传输时间的LoRa网络参数分配与功率控制算法能显著降低冲突率24.8%以上,降低网络能耗30.7%以上。展开更多
为实现电力工程项目招投标异构数据互联,保证招投标的公正性和客观性,基于物联网基础下的机器到机器通道(machine to machine,M2M)和开放式数据库互联(open database connectivity,ODBC)技术,开发一款采用异构数据库的智能一体化评标系...为实现电力工程项目招投标异构数据互联,保证招投标的公正性和客观性,基于物联网基础下的机器到机器通道(machine to machine,M2M)和开放式数据库互联(open database connectivity,ODBC)技术,开发一款采用异构数据库的智能一体化评标系统。系统基于感知层、网络层和应用层的3层架构体系,通过异构的终端数据采集设备/系统和智慧化管控系统分别完成投标处理操作和人、物、料的全流程监控。采用ODBC技术来实现异构数据库的互联,利用M2M技术提供支持多种通信协议的接口,进行关联业务系统协同和数据的加工、处理和转化。应用结果表明:该智能一体化评标平台能实现对招投标程序中的智能化、自动化操作,以及对评标工作的全流程监督。展开更多
新型电力系统中“源-网-荷-储”协同控制具有大规模节点接入、双向可靠和广域低时延的信息传输需求,是5G通信重要垂直应用场景。然而,现有民用5G通信无法完全满足电力业务互动控制对高可靠和低时延的信息传输需求。该文在5G标准基础上,...新型电力系统中“源-网-荷-储”协同控制具有大规模节点接入、双向可靠和广域低时延的信息传输需求,是5G通信重要垂直应用场景。然而,现有民用5G通信无法完全满足电力业务互动控制对高可靠和低时延的信息传输需求。该文在5G标准基础上,将子载波跳频技术(frequency hopping,FH)应用于可配置正交频分复用(orthogonal frequency division multiplex,OFDM)系统中,形成OFDM/FH传输新体制,为新型电力系统提供多业务接入和高可靠的信号传输方案;同时,考虑控制业务短包和突发特性,将OFDM/FH信号传输与5G/6G微时隙(mini-slot)调度策略融合,以mini-slot为基本单位的资源调度和重传机制能有效降低时延。随后,通过理论分析,揭示该电力物联网(Internet-of-things,IoT)通信系统传输可靠性与重传时延的内在折中关系。通过对无线通信物理层信号处理和媒介接入层时隙调度联合设计,该文提出的基于mini-slot调度架构OFDM/FH的电力物联网5G/6G通信方案,可支持“源-网-荷-储”多业务泛在接入、高达99.999%传输可靠性和毫秒级低时延要求,实现了5G/6G高可靠低时延通信(ultrareliability and low-latency communications,uRLLC)与泛在电力控制业务的深度融合。展开更多
针对低轨卫星物联网场景下基于窄带物联网(narrow band Internet of Things,NB-IoT)体制的物联终端大尺度地理范围内多场景应用业务时延和终端功耗需求动态变化问题,提出一种利用马尔可夫链模型评估NB-IoT终端在扩展不连续接收(extended...针对低轨卫星物联网场景下基于窄带物联网(narrow band Internet of Things,NB-IoT)体制的物联终端大尺度地理范围内多场景应用业务时延和终端功耗需求动态变化问题,提出一种利用马尔可夫链模型评估NB-IoT终端在扩展不连续接收(extended discontinuous reception,eDRX)和节能模式(power saving mode,PSM)下的时延功耗的方法,建立了以下行业务延迟和终端功耗为优化目标的多目标优化问题。在信关站利用终端历史业务数据信息离线训练基于支持向量机(support vector machine,SVM)的时延功耗的回归预测模型,以回归预测模型作为非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithms-II,NSGA-II)的目标函数,得到多目标优化问题的Pareto前沿解集,进一步从Pareto前沿解集中选择满足当前应用时延功耗需求的工作状态定时器参数值,在线配置终端。仿真结果表明,相比于传统的地面物联网终端固定式定时器参数配置方法,所提出的业务驱动的定时器参数配置方法在终端动态多场景应用下能够更好地满足业务时延和终端功耗需求。展开更多
面向差异化业务需求,电力物联网(Electric Internet of Things,EIoT)需要设计与之适配的数据处理架构,该架构将引入数据缓存、边缘处理等功能,并且涵盖EIoT中数据的清洗、过滤和融合等关键步骤。此外,在该架构基础上,需要同时满足大规...面向差异化业务需求,电力物联网(Electric Internet of Things,EIoT)需要设计与之适配的数据处理架构,该架构将引入数据缓存、边缘处理等功能,并且涵盖EIoT中数据的清洗、过滤和融合等关键步骤。此外,在该架构基础上,需要同时满足大规模数据传输需求,尤其是将电力终端的能源效率(Energy Efficiency,EE)作为保障测量、监控、控制等多个电力运行环节超可靠低延迟通信(Ultra-Reliable and Low-Latency Communication,URLLC)的重要依据。在URLLC中,功率分配被认为是提高能效与数据处理效率的有效方法。然而,由于URLLC的特殊要求,传统香农公式在其中并不适用。因此,需要使用有限块长度编码理论来确保超可靠和低延迟的通信。文中解决了EIoT中URLLC的能效优化问题,并引入自适应深度神经网络,该技术可以根据不同电力设备接入数量,动态优化深度神经网络参数。深度神经网络将要优化的功率分配函数参数化,以无监督的方式离线训练,并可以在线部署以实现实时的功率分配结果。最后,仿真结果表明了所提方法在数据处理效率方面的有效性。展开更多
文摘智慧园区各类新兴业务在电力物联网(power internet of things,PIo T)设备提供的数据支持下开展。这些业务具有严格的时间同步要求。如何在现有电力线载波通信(power line carrier,PLC)的基础上实现高精度、高可靠时间同步成为关键问题。针对上述问题,首先,该文建立基于PLC的智慧园区电力物联网精准时间同步网络模型,根据改进精准时间协议(precision time protocol,PTP)计算同步误差,在此基础上,建立基于数字锁相环的频率偏移补偿模型,降低累积误差;其次,提出站点(station,STA)时间同步误差最小化问题;最后,提出基于经验匹配的电力物联网精准时间同步算法,通过调整时间同步匹配成本,优化STA的时间同步路径选择策略。仿真结果表明,所提方法能有效提高时间同步精度。
文摘远距离无线电(Long Range Radio,LoRa)网络具有连接数量多、传输距离远、功耗低的特点,然而海量LoRa终端的接入将使得LoRa网络的数据包碰撞率激增,制约网络传输性能。为优化LoRa网络参数分配和功率控制,以A类终端设备建立了LoRa网络冲突率的计算公式,提出了一种基于传输时间的LoRa网络参数分配与功率控制算法,其目标是最小化网络数据包传输平均冲突率时最小化网络能耗,通过优化网络整体节点的参数和发送功率来实现。仿真结果表明,与传统的AAPA等参数分配算法相比,基于传输时间的LoRa网络参数分配与功率控制算法能显著降低冲突率24.8%以上,降低网络能耗30.7%以上。
文摘为实现电力工程项目招投标异构数据互联,保证招投标的公正性和客观性,基于物联网基础下的机器到机器通道(machine to machine,M2M)和开放式数据库互联(open database connectivity,ODBC)技术,开发一款采用异构数据库的智能一体化评标系统。系统基于感知层、网络层和应用层的3层架构体系,通过异构的终端数据采集设备/系统和智慧化管控系统分别完成投标处理操作和人、物、料的全流程监控。采用ODBC技术来实现异构数据库的互联,利用M2M技术提供支持多种通信协议的接口,进行关联业务系统协同和数据的加工、处理和转化。应用结果表明:该智能一体化评标平台能实现对招投标程序中的智能化、自动化操作,以及对评标工作的全流程监督。
文摘新型电力系统中“源-网-荷-储”协同控制具有大规模节点接入、双向可靠和广域低时延的信息传输需求,是5G通信重要垂直应用场景。然而,现有民用5G通信无法完全满足电力业务互动控制对高可靠和低时延的信息传输需求。该文在5G标准基础上,将子载波跳频技术(frequency hopping,FH)应用于可配置正交频分复用(orthogonal frequency division multiplex,OFDM)系统中,形成OFDM/FH传输新体制,为新型电力系统提供多业务接入和高可靠的信号传输方案;同时,考虑控制业务短包和突发特性,将OFDM/FH信号传输与5G/6G微时隙(mini-slot)调度策略融合,以mini-slot为基本单位的资源调度和重传机制能有效降低时延。随后,通过理论分析,揭示该电力物联网(Internet-of-things,IoT)通信系统传输可靠性与重传时延的内在折中关系。通过对无线通信物理层信号处理和媒介接入层时隙调度联合设计,该文提出的基于mini-slot调度架构OFDM/FH的电力物联网5G/6G通信方案,可支持“源-网-荷-储”多业务泛在接入、高达99.999%传输可靠性和毫秒级低时延要求,实现了5G/6G高可靠低时延通信(ultrareliability and low-latency communications,uRLLC)与泛在电力控制业务的深度融合。
文摘针对低轨卫星物联网场景下基于窄带物联网(narrow band Internet of Things,NB-IoT)体制的物联终端大尺度地理范围内多场景应用业务时延和终端功耗需求动态变化问题,提出一种利用马尔可夫链模型评估NB-IoT终端在扩展不连续接收(extended discontinuous reception,eDRX)和节能模式(power saving mode,PSM)下的时延功耗的方法,建立了以下行业务延迟和终端功耗为优化目标的多目标优化问题。在信关站利用终端历史业务数据信息离线训练基于支持向量机(support vector machine,SVM)的时延功耗的回归预测模型,以回归预测模型作为非支配排序遗传算法(non-dominated sorting genetic algorithms-II,NSGA-II)的目标函数,得到多目标优化问题的Pareto前沿解集,进一步从Pareto前沿解集中选择满足当前应用时延功耗需求的工作状态定时器参数值,在线配置终端。仿真结果表明,相比于传统的地面物联网终端固定式定时器参数配置方法,所提出的业务驱动的定时器参数配置方法在终端动态多场景应用下能够更好地满足业务时延和终端功耗需求。
文摘面向差异化业务需求,电力物联网(Electric Internet of Things,EIoT)需要设计与之适配的数据处理架构,该架构将引入数据缓存、边缘处理等功能,并且涵盖EIoT中数据的清洗、过滤和融合等关键步骤。此外,在该架构基础上,需要同时满足大规模数据传输需求,尤其是将电力终端的能源效率(Energy Efficiency,EE)作为保障测量、监控、控制等多个电力运行环节超可靠低延迟通信(Ultra-Reliable and Low-Latency Communication,URLLC)的重要依据。在URLLC中,功率分配被认为是提高能效与数据处理效率的有效方法。然而,由于URLLC的特殊要求,传统香农公式在其中并不适用。因此,需要使用有限块长度编码理论来确保超可靠和低延迟的通信。文中解决了EIoT中URLLC的能效优化问题,并引入自适应深度神经网络,该技术可以根据不同电力设备接入数量,动态优化深度神经网络参数。深度神经网络将要优化的功率分配函数参数化,以无监督的方式离线训练,并可以在线部署以实现实时的功率分配结果。最后,仿真结果表明了所提方法在数据处理效率方面的有效性。
