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1、超级 Wifi电网应用解决方案中国电子科技集团公司第七研究所2012 年 11 月刖言电力通信的发展与现代通信技术的发展是紧密相连的。电网电力通信具有分 布式特点，点多面广，通信数据量大，安全可靠性要求高，已有的光纤通信不能 满足当前需求。公用GPRSS信存在信息安全隐患、运行成本较高、 传输不稳定、 传输速度慢，易出现通信堵塞等问题。为解决智能化电网通信的瓶颈，中国电子科技集团公司第七研究所在新一代 宽带无线移动通信网科技重大专项“中高速传感器网络系统设备和接入设备”项 目研究基础上，结合智能电网的应用需求，联合南方电网公司等申报了 863 “智 能电网安全通信与智能化网络管控技术研究”课题
2、，主要承担其中“复杂电磁环境下干扰自感知宽带自愈组网技术研究及设备研制”任务。超级Wifi是在国家重大专项技术研究基础上，根据电网的应用情况和需求，在设备形态、功耗、电 磁环境适应性、软件协议等方面进行电网应用适应性改造，使设备更适合于电网输变电线路监控应用，解决电网监控和无线宽带传输以及方便巡检人员的在线实 时监测应用。一、主要功能介绍所谓超级Wifi，就是在Wifi的基础上进行电网适应性设计，除了具有普通 Wifi如无线覆盖、短距离宽带传输等功能以外，还具有多跳传输兼顾本地信号 覆盖，增大本地覆盖距离，增强主干线传输带宽和传输距离， 解决稳定性问题等 更多适合电网应用的功能特点。设备融合了
3、网络通信和无线传输的最新技术与成果，应用于户外远距离无线通信和大面积区域覆盖，具有咼速率、咼频率利用率以及优良的抗干扰和多路径 效应的优势。设备有内置高增益微带天线和外接天线两种外观结构，内置微带天线方便安 装架设，15dBi的增益足够满足5公里以内的宽带传输应用，外接高增益天线更 能提高传输距离，以适应野外远距离传输需要。设备采用铸铝，防水、防尘、防 震及散热工艺设计，外形美观大方。超级 Wifi集成了三个 Radio，其中两个5.8GHz的Radio，一个2.4GHz的Radio。两个5.8GHz的Radio具有无线网桥的远距离大容量传输功能， 2.4GHz 的Radio可以实现 Wifi
4、信号的本地覆盖。Wifi具有两种制式：标准 Wifi和专 用 Wifi。标准Wifi是加载了标准IEEE802.11协议的Wifi模块，能够接入所有现行 标准的Wifi终端，如手机、平板电脑、便携笔记本等带有标准 Wifi功能的设备。专用Wifi加载了专有Wifi协议，协议是在原有标准IEEE802.11协议的基 础上，为了特殊场合及应用环境而进行了部分协议的更改，能够接入加载了相应协议的终端。协议主要在网络安全、接入稳定性等方面做了改进。更改后的Wifi 不能接入标准 Wifi终端，这样就可以防止恶意侵入破坏，提高网络的安全性。 除了提高安全性，还在协议帧结构上做了改进，能使实现接入更快和更
5、稳定。二、主要优势和特点设备支持PoE （Power over Ethernet ）网线供电，便于设备的安装与部署。 所有安装的设备，都可以通过网线， 在为设备接入数据的同时为设备供电。在支持PoE供电的同时，还支持多种供电方式，包括直流供电、交流供电、太阳能电池供电等等。为不同环境条件下设备的使用提供了最大的便利。主要特点如下：设备具有三个无线射频接口，可定制为5.8G或2.4G端口，内部通过一台交换 网络把两个无线数据及以太网接入数据交换后送至各端口，可以实现单点数 据传输或无线数据链路中继功能， 避免在一个节点安装数台无线设备造成的 投资浪费，同时对站点频率规划，网络规划提供多方面的便利
6、。具有数据 ADD-DROP-ADD, RELAY, TERMI三种功能。客户端作为一个远端无线接入点可与基站做点对点接入，支持不限量以太网用户。用户可以选择内置天线的产品，也可以根据自己的实际需要选择不同 增益的外接天线。作为一个固定接入的无线 PTP（ Point-to-point，点对点）或PTM（Poi nt-to-mutipoi nt，点对多点）通信设备，无线网桥可以实现局域网与网络中心的互联，或者与其他局域网的互联。可用于视频监控，视频会议，in ternet接入、VOIP等应用场合。特有的全天候外形设计可经受恶劣的气候环境无阻挡情况下传输距离标准配置5公里，外接天线可达30公里以
7、上工作在2.4GHz或5.8GHZ频段上支持无线以太网协议过滤、系统接入暗语、认证机制、集中认证管理、加密 机制，内置防火墙网络管理工具可简化无线和有线网络的性能管理、运行监视、故障排除以及 其他管理任务，并提供网络设备日志功能 简单易行的以太网供电，方便了室外安装三、主要性能参数射频射频频段2.4GHz及5.8GHz标准信道速率选择最高 150 Mbit/s射频带宽40MHZ 20MHZ 10MHZ 5MH羽选射频端口2或3个（可定制）输出功率0-20dBm 可调灵敏度-66dBm108Mbit/s -69dBm54Mbit/s； -88dBm6Mbit/s调制技术OFDM - BPSK,
8、QPSK, 16QAM, 64QAM具有非视距能力支持的协议TCP/IP，IPX，NETBEUI网络功能透明桥接V路由功能2静态路由、动态路由NAT功 能VDHCP server/clie ntVVLAN划分V （基于 IP Sec、PPTP和 L2TP 协议）PPPoE功能V管理SNM远程管理V802.1x认证V流量控制V 11Kbps No Limited，以 1K为步长Radius计费接口V安全性MAC地址控制V数据加密128BIT (WEP, WPA-PSK/WPA2-EAP数据压缩V多播过滤/IP报文过滤/2层协议过滤/广播限制V无线协议独有的点对多点通信协议，确保了各站设备能够同时
9、接入多个外围站；防火墙V硬件有线局域网连接1 个 10/100 BaseT RJ45 口无线局域网连接2、3个无线收发模块LED显示V电源五类线供电，9V到36V直流输入天线内置15dBi疋向天线，亦可外接天线最大功耗小于30W工作环境工作温度3065C°存贮温度5070C湿度20%80% （相对）物理规格尺寸LX W H: 320mrK 200mrK 100mm重量2Kg服务能力工作模式点对点，点对多点，WDS MESH组网有效速率每条无线链路，最大可达100Mbps传输距离无阻挡内置天线5公里，外置高增益天线可达 30公里四、主要应用方向（一）远距离大容量传输在高压输电线路中，总
10、有一些站点会远离变电站或光纤接入口， 这些站点的 视频和传感器信息无法及时有效传输到监控中心，满足不了实时在线的监测和控 制要求。超级Wifi可以配置为一个5.8GHz的单Radio网桥模式，外置高增益天线, 实现远距离大容量传输。把偏远站点的视频、传感器信息实时传输到监控中心。 如下图：图1远距离大容量传输（二）点对多点宽带传输可以配置为一个5.8GHz的单Radio点对多点模式，远端站多个用户平分基站的带宽。如下图：6图2、点对多点应用（三）多跳+AP覆盖实现线路巡检功能线路巡检在电力领域的生产运营和线路维护中具有十分重要作用。采用人 工的工作模式，信息少，效率低，无法满足规范化要求。随着
11、企业的迅速发展， 线路的状况越来越复杂，线路维护难度高，巡检量大，人工线路巡检模式已完全不能满足实际需要。超级 Wifi可以配置为3个Radio，2个5.8GHz和一个2.4GHz Wifi模块的 设备，2个5.8GHz实现多跳无线传输，形成稳定宽带链路，多跳后带宽不降低， 不限制跳数，主带宽可达100Mbit/s 。2.4GHzWifi模块实现本地的 Wifi信号覆 盖，即可以方便接入本地的视频和传感器信息，把本地信号传输到主带宽链路上逐级上传，也方便巡检人员携带 Wifi终端在铁塔下接入本地 Wifi，控制和监测 整条链路状况，检查本地和所有链路的视频、图像、传感器信息，快速查看状态 和故障定位。有效解决人工巡线存在的信息量少而且不规范、无法准确判断巡线人员到位情况的问题。应用模式如下图：图3线路巡检功能图五、设备技术发展超级Wifi是在国家重大科技专项“中高速传感器网络系统设备和接入设备” 技术基础上，根据与南方电网联合研制的863项目“智能电网安全通信与智能化 网络管控技术研究”课题的技术要求，结合电网高压输电线路监控和铁塔传感器 信息传输需求研制出来的设备。我们会依托国家重大科技专项和 863项目，结合实际使用中的要求，继续完 善设备功能和性能，使设备满足电网使用需求。