文 献 综 述

一、无线通讯的概述

无线通讯是利用电磁波信号可以在自由空间中传播的特性，通过模拟调制将待传输信息加载于无线电波上并通过天线发送出去，当无线电波通过空间传播到达收信端，通过解调再将信息恢复出来的一种通讯方式,如文献[1]。就分类而言，无线通讯可以简单地分为单条和多条链路的无线传输，而单条链路传输是指信源把要传输的消息通过无线电磁波发送给信宿，多条链路的无线传输是指同时有多个信源要把自己的信息发送给一个或者多个信宿。实际上，如果考虑要传输的业务以及通信控制等，多条链路的无线传输就形成了一个无线通讯网络。通常无线通讯网络是由无线接入子网（接入层）、无线传输子网（传输承载层）、核心子网（核心网层）、业务平台（业务平台层）以及网管系统组成；而单链条的无线通讯一般需要发射设备、接收设备和传输媒体即可。无线通讯在短短的20多年时间中，已经朝传输宽带化、移动高速化、接入灵活化等方向发展，根据使用场景和支撑业务的不同，衍生除了多种多样的应用系统，如宽带无线接入系统、数字集群系统等,并在很多方面得到重要的应用。

二、无线通讯在光伏电场监控系统中的研究目的

现有的通讯模式主要有有线通讯和无线通讯。有线通讯必须借助于有形媒质来传送信号。一般来说，有线通讯借助于电线或者光缆作为导线，将信号输送到另一个通信接收终端，也就是说，有线通讯具有局限性，在遇到一些特殊的应用环境，比如山地、湖泊、林区等特殊的地理环境或是移动物体等布线比较困难的应用环境的时候，将对有线通讯的布线工程有着极强的制约力；有线通讯的建立必须架设电缆，或挖掘电缆沟，需要大量的人力和物力，成本高；如果因为系统需要增加新的设备，采用有线方式则要重新布线，有可能会破坏原有的通讯线路，扩展性不够好。

相比于有线通讯而言，无线通讯是通过电磁波来进行信息交流的通讯方式，其最大的特点就是不用连接线来传递信号，节省了人力、物力、投资等；根据电磁波的特性，无线通讯数据传输不受特殊应用环境的影响，比有线通讯具有更好的适应性；当增加新设备时，采用无线通讯模式的话，只需将新增设备与无线数传电台相连接就可以实现系统的扩充了，相比之下有更好的扩展性。总的来说，无线通讯具有一定的便捷性、高效性，对于光伏电场的监控系统来说提高了监控效率。

图1 光伏电场有线通讯监控模式

光伏电场是一种新能源，具有清洁环保、无污染、利用价值高和光源充足等优点，是我国能源发展”十二五”规划中大力发展的一项光伏产业，在我国得到长足发展，但是光伏电场占地广，光伏电板分布分散，因此需要在汇流箱中对各光伏电板的输出进行监控，即需要实时监测汇流箱中各支路电流、电压和温度参数。现有的技术是采用不同类型传感器获取电流、电压和温度值，再经RS-485总线与场区中的小型逆变站通讯主机通讯，如图1所示。铠装485总线价格较高，如天津市电缆管总厂橡塑电缆厂生产的RS485总线每米价格为2.6元，有些甚至要达到9.50元/米的高价。而且485总线必须要求单点可靠接地，因此在安装时均为破土埋在地面以下，这就导致铺装485总线工程量较大，且发生故障时更换线缆麻烦，尤其是在我国北部地区，气温低时会使得土壤在冻结期间，土中水分不短地向冻结线积聚，形成冰层，在进行破土作业更加困难。比较于传统的有线通讯模式，本课题采用的无线通讯模式在很大程度上解决铺装RS485总线困难以及铠装485价格较高，使工程成本偏高且维护不便的问题，利用无线通讯的优势，能够使电流、电压、温度等参数等准确高效地传送到监控中心，完成数据采集。

三、无线通讯在光伏电场监控系统中的研究现状