[发明专利]基于NB-IOT的微电网网络传输性能监控系统及实现方法

权利要求书

1.一种基于NB-IOT的微电网网络传输性能监控系统，其特征在于，包括现场设备层、网络传输层和平台应用层；所述现场设备层包括微电网环境信息采集系统、微电网现场设备监控系统和NB-IOT终端；所述网络传输层包含NB-IOT基站和NB-IOT核心网；所述平台应用层包括微电网环境信息采集系统网络数据传输监测和微电网现场设备监控系统网络数据传输监测。

2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的微电网网络传输性能监控系统，其特征在于，所述现场设备层包括微电网环境信息采集系统、微电网现场设备监控系统和NB-IOT终端；所述微电网环境信息采集系统包括温湿度监测设备、一氧化碳含量监测设备、二氧化碳含量监测设备、风速监测设备和光强监测设备，负责采集微电网现场的环境信息数据；所述微电网现场设备监控系统包括配电系统测控单元、光伏储能系统测控单元、风力并网发电系统测控单元、光伏并网发电系统测控单元、柴油发电系统测控单元，负责采集微电网现场设备的运行数据并对微电网现场设备进行控制；所述NB-IOT终端包括MCU主控模块、供电模块、NB-IOT无线模块和RS485接口模块，RS485接口模块负责NB-IOT终端与微电网环境信息采集系统和微电网现场设备监控系统的数据交互，MCU主控模块负责把微电网环境信息采集系统和微电网现场设备监控系统的数据通过NB-IOT无线模块发送至平台应用层的微电网智能监控平台的同时，向NB-IOT无线模块发送AT指令获取当前网络的参考信号接收功率、接收信号强度、参考信号接收质量、信噪比、数据信道上下行传输字节总数性能参数。

3.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的微电网网络传输性能监控系统，其特征在于，所述网络传输层包含NB-IOT基站和NB-IOT核心网；所述NB-IOT基站提供NB-IOT网络的信号覆盖，NB-IOT终端通过RRC连接与NB-IOT基站建立起连接，从而进行各种环境、测数据和网络性能参数的发送，NB-IOT基站接收NB-IOT终端发送的环境、设备运行数据和网络性能参数并通过S1接口转发至NB-IOT核心网，同时支持响应微电网窄带物联网网络传输性能监控平台通过建立远程websocket连接下发的API指令，返回响应的网络性能参数；所述NB-IOT核心网通过S1接口接收NB-IOT基站发送的环境、设备运行数据和网络性能参数并通过SGW网关转发至微电网窄带物联网网络传输性能监控平台，同时支持响应微电网窄带物联网网络传输性能监控平台通过建立远程websocket连接下发的API指令，返回响应的网络性能参数。

4.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的微电网网络传输性能监控系统，其特征在于，所述平台应用层为微电网窄带物联网网络传输性能监控平台，包括微电网环境信息采集系统网络数据传输监测和微电网现场设备监控系统网络数据传输监测；所述微电网环境信息采集系统网络数据传输监测负责对于微电网环境信息采集系统在进行环境数据传输过程中的网络性能参数进行显示分析，显示分析的参数主要包括参考信号接收功率、接收信号强度、参考信号接收质量、信噪比、上下行传输字节总数、设备连接数、RRC连接成功数量、上下行速率；所述微电网现场设备监控系统网络数据传输监测负责对于微电网现场设备监控系统在进行运行和控制数据传输中的网络性能参数进行显示分析，显示分析的参数主要包括参考信号接收功率、接收信号强度、参考信号接收质量、信噪比、上下行传输字节总数、设备连接数、RRC连接成功数量、上下行速率。

5.一种基于NB-IOT的微电网网络传输性能监控系统的实现方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）微电网环境信息采集系统和微电网现场设备监控系统的环境、设备运行数据上传至NB-IOT终端，与NB-IOT基站建立RRC连接，并将数据上传至微电网窄带物联网网络传输性能监控平台；

2）NB-IOT终端的MCU主控模块通过给NB-IOT无线模块发送AT指令获取当前网络的参考信号接收功率、接收信号强度、参考信号接收质量、信噪比、数据信道上下行传输字节总数性能参数，并打包成JSON数据包格式通过MQTT协议发送；

3）微电网窄带物联网网络传输性能监控平台通过Websocket与NB-IOT基站建立远程连接，并下发API指令获取上下行传输速率、RRC连接成功数量等性能参数，微电网窄带物联网网络传输性能监控平台通过Websocket与NB-IOT核心网建立远程连接，并下发API指令获取设备连接数等网络性能；

4）微电网环境信息采集系统网络数据传输监测

通过分析参考信号接收功率、接收信号强度、参考信号接收质量、信噪比、上下行传输字节总数、设备连接数、RRC连接成功数量、上下行速率等网络参数，对当前微电网环境信息采集系统的网络传输环境做出评估，从而对现场设备的启停、维护做出决策；微电网现场设备监控系统网络数据传输监测通过分析参考信号接收功率、接收信号强度、参考信号接收质量、信噪比、上下行传输字节总数、设备连接数、RRC连接成功数量、上下行速率等网络参数，对当前微电网现场设备监控系统的网络传输环境做出评估，从而对现场设备的启停、维护做出决策。