湖北电信工程有限公司 湖北武汉 430023
摘要：随着智能电网建设的推进，McWiLL多载波无线信息本地环路在电力信息采集、配电、变压器监测等领域得到了广泛的应用。从负荷控制和其他接入域到配电网服务。MCWILL电源专用终端是实现配电、营销等核心业务自动化、智能化、现代化管理的基础。它是完成相关权限业务访问功能的实体。其性能的好坏直接决定着电力通信业务的可靠性和稳定性。因此，如何检测和测试电力终端的性能是一个亟待解决的问题。焊接多业务通信终端基于MCWILL技术标准。通信接口设计支持各自动化设备的通信连接分发。通信终端以DRRLL6C0LB芯片为核心，保证数据传输。
关键词：McWiLL；通信终端；配电通信
为了实现配电网的自动化监控和管理，为了满足多台网络自动化设备和终端之间的高速信息传输，需要建立高效的通信系统。配电自动化系统，配电自动化终端设备必须与配电自动化主站通信，实现配电设备运行状态的实时监测和电网数据的实时采集，具有多种功能。如故障隔离、负荷转移、开关的拆分和操作关闭自动化终端种类繁多，通信通道要求高变化。通信系统不仅应支持各种业务的数据传输，还应提供各种质量保证各种通信服务。因此，设计一个支持多业务连接的分布式通信终端显得尤为重要。
1 电力终端的功能
McWiLL系统是我国自主研发的，它的设计充分地结合了我国的国情，在无线覆盖、宽带与窄带业务融合、频率组网等方面具有明显优势。系统介绍许多商业测试网络在中国MCWILL产品是根据“小终端到大基站”的概念设计的，基站的成本与其他宽带无线基站基本相同。但是终端产品的成本远低于其他无线基站磁带。成本非常接近GSM和PHS终端，可以支持语音和宽带数据服务。
在智能配电网中，McWiLL宽带无线接入系统主要用于电力信息采集、负荷控制、配电网自动化等。实现从现场到车站的相关数据，无线电力专用终端是集配电和监控营销于一体的宽带无线接入终端。从测控等核心业务与McWiLL无线通信模块基于现有单电源终端的功能，形成统一的硬件平台、嵌入式电力系统标准协议和电力软件功能，并提供新一代智能配电网宽带无线接入终端。
1.1 电力负荷控制终端。电力负荷控制终端是将通信技术、自动化技术、控制技术和计算机技术应用于采集系统的新一代远程监控设备。工程信息的实时处理与监控电气。电力负荷控制终端集电力负荷管理和现场客户服务于一体。具有功能完善、技术先进、可扩展等优点简单。帮助电力企业更好地监测电力消耗消费者.mcwill负载控制终端，在分析用户需求和多年运营经验的基础上，根据国家标准法规进行了多次优化和改进相关。采用高性能32位ARM7处理器，嵌入式操作系统加载多种协议，采用矩阵液晶显示器，菜单驱动操作简单直观。终端可以主动报告用户的功耗参数、负荷控制结果以及一些重要信息和报警信息在操作期间终端，CPU作为负荷控制与管理系统中的智能采集与执行终端，广泛应用于变电站、大用户和配电所。
1.2 用电信息采集终端。用电信息采集终端是对每个采集点的用电信息进行采集的设备。可以实现电能表数据的采集和管理，数据的双向传输，控制命令的执行或转发。根据功能的不同，采集终端可分为基本型和简易型。基本采集终端负责对电能表数据进行复制、接收和临时存储，并根据命令将存储的数据上传到集中器。简单的采集终端用于在仪表和集中器，同时，根据应用场所的不同，电能信息采集终端也可分为集中抄表终端、专用采集终端和分布式电能监测终端。
2 基于McWiLL通信的配电系统设计
基于McWiLL通信技术的配电自动化系统包括主站层、通信层和配电终端设备层。其系统结构如图所示。
.png)
配电自动化系统主站层服务器负责接收和处理实时数据，控制其他模块对数据的访问和使用，并负责数据存储。通信层由光纤骨干网和MCWIU宽带无线接入网组成。主站通过光纤骨干网与MCWILL系统的基站设备进行通信。MCWILL通信终端通过宽带无线方式向上连接到基站。通过本地总线或网络连接到配电自动化终端本地传输全数据集中和远程控制、遥测、电信和其他终端设备层包括终端设备和本地通信总线（网络），常用销售终端包括远程供电终端、测控装置、开闭监控终端。主变压器、开关电路、开关设备运行参数和运行状态信息的采集和传输、故障排除和远程控制命令的执行等功能，本地通信总线（网络）包括以太网和无线传感器网络和RS 485 / RS 232等。
2.1 McWiLL通信终端的硬件实现。MCWILL通信终端以大唐微电子DTT6C0LB集成信息处理芯片为主控模块，NAND FLASH和SDRAM（同步动态随机存取存储器、同步动态随机存储器）、射频模块、遥控模块等各种接口模块。DTT6C01B芯片集成了多个模块，每个模块都有不同的功能：ARM946E处理器模块主要涉及终端模块的控制、数据存储管理和通信等。ZSP400处理器模块主要负责系统内部的大量数字信号处理、语音信号收发和ZSP外部中断处理。RTC（Real-Time Clock）模块为整个系统提供统一的时间基准。直接存储访问控制器（Direct storage access controller，DMACO，DMACL）提高了系统数据存储效率，减轻了ARM内核的负担。此外，定时器和终端控制器可以根据程序实现不同的功能。SDRAM和NAND FLASH模块通过DTT6C01B提供的外部存储控制器进行扩展。为了满足系统的大容量数据存储，外部NAND闪存采用了M25P64芯片。该芯片的存储容量为64Mbit。提供SPI串行数据存储接口。外接SDRAM采用M68AW511A芯片。该芯片的存储容量为4Mbit。提供19个地址端口和8个数据端口。
采用RDA3308芯片可以实现双频双模SCDMA射频模块的设计。主要由射频接收机、射频发射机和频率合成器组成，完成Mcwill网络的无线信号数据传输。此外，为了满足各种业务通信接口的需求。采用VK3224芯片，通过SPI接口对普通串口进行扩展。业务通信接口主要包括RS-232接口、RS-485接口、以太网接口、远程通信和远程控制接口、电话语音接口等，其中远程通信和远程控制接口由主控模块集成的GPIO（GEN-EML Purpose Input/Output）接口实现。整个通信终端的硬件结构如图所示。
.png)
2.2 McWiLL通信终端软件的设计。为了方便软件开发，更好的管理各种功能。特别是，核心Plus实时操作系统嵌入到主芯片中，加速以太网和宽带无线Mcwill通信。软件开发环境使用RVDS 2.0。该软件采用c++ / C语言开发。Nucleus Plus是一个抢占多任务操作系统内核。95%的代码是用ANSIC编写的，因此具有很强的可移植性。此外，Nucleus Plus是一组C库，可以根据需要将应用程序代码连接到核心库，以生成目标代码。下载到目标板的RAM或直接刻录到目标板的ROM中执行。按照分层结构的思想进行设计。系统软件设计为三层结构，在核心加上操作系统中，需要编写的驱动程序主要包括FLASH驱动程序、串口驱动程序、远程控制端口驱动程序、射频驱动程序等。此外，还为驱动程序定义了一个统一的编程接口，允许完全隐藏设备操作，应用程序必须在设备上运行，通过标准化的系统调用完成，为了方便业务应用层的使用，API功能层根据分布式系统的业务和功能需求调用编写的底层驱动函数。并将每个功能模块接口应用，要包括YAFFS文件管理接口、通信协议接口、控制接口功能。应用程序设计与系统应用密切相关分发。这一层的软件通常是多功能的-每个功能模块对应一个或多个流程，可以执行多个任务同时。进程之间的数据交换是通过共享内存完成的。不需要复制数据用于提高效率，根据《配电系统规范》的要求和供电系统的运行过程，制定运行程序具体的执行过程是通过调用来实现，而不必考虑驱动程序的类型。提供为配电自动化产品提供高性能的新一代电力终端软件支撑平台，低成本、高集成度、工业级。
采用支持McWiLL技术的D1Tr6C01B双核芯片，开发了一种支持多业务通信的分布式通信终端，实现了电源终端硬件与嵌入式无线通信模块的完全集成，并确定了系统的优先级。同时完成核心业务服务质量担保。通信终端能很好地实现与基站的无线宽带通信，满足可靠性要求。对配电系统的生产管理、数据采集和负荷实时性和安全性进行了研究，为电力系统自动化提供了较好的解决方案。
参考文献：
[1] 刘国波.McWiLL 宽带无线接入系统在智能电网建设中的研究及应用 [D].西安电子科技大学，2018.
[2] 杜洁，龚宇.面向智能配电网的宽带无线通信技术的研究与应用[J]．云南电力技术论坛，2019.
[3] 章 萌．基于ARM—DSP的嵌入式配电终端设计[J]．工业仪表与自动化装置，2017（5）：63—65．
[4] 刘殿兴．一种基于流量预测的多优先级队列缓存管理算法[J]．计算机工程，2019，32（10）：19，
[5] 张艳芬．网络转型下的宽带接入QoS技术实施研究[J]．通信热点，2019，（11）：40—43．