[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

说明书

本发明公开了一种基于NB‑IOT的微电网网络传输性能监控及实现方法。它包括现场设备层、网络传输层和平台应用层。现场设备层包括微电网环境信息采集系统、现场设备监控系统和NB‑IOT终端，网络传输层包含NB‑IOT基站和核心网，平台应用层包括微电网环境信息采集系统和现场设备监控系统。NB‑IOT终端在发送采集的环境、设备运行等数据的同时，NB‑IOT终端的MCU模块通过AT指令获取当前信号接收功率等网络性能参数并打包成JSON数据包装入MQTT协议发送至微电网网络传输性能监控平台，微电网网络传输性能监控平台通过WebSocket与NB‑IOT基站和核心网进行远程连接，通过下发API指令获取设备连接数等网络性能参数并显示分析，从而对现场设备的启停、维护等做出决策。

技术领域

本发明涉及微电网及物联网开发领域，具体设计一种基于NB-IOT的微电网网络传输性能监控系统及实现方法。

背景技术

微电网是指由分布式电源、储能装置、能量转换装置、负荷、监控和保护装置等组成的小型发配电系统。微电网的提出旨在实现分布式电源的灵活、高效应用，解决数量庞大、形式多样的分布式电源并网问题。开发和延伸微电网能够充分促进分布式电源与可再生能源的大规模接入，实现对负荷多种能源形式的高可靠性供给，是实现主动式配电网的一种有效方式，使传统电网向智能电网过渡。

现有的微电网的通信使用的是窄带物联网180KHz的一个传输带宽进行环境、设备运行等数据的传输，但是在传输过程中对于设备接收信号的强度、信号接收质量、传输速率、设备的连接状态等网络性能参数缺乏直观性的分析方法，在一些网络环境较差的情况下无法发现丢失的重要数据从而导致严重后果。

发明内容

本发明的目的在于针对已有技术的不足，提供一种基于NB-IOT的微电网网络传输性能监控系统及实现方法，对微电网环境信息采集系统和微电网现场设备监控系统的网络传输性能进行实时监控，解决因缺乏对网络传输性能的监测带来的安全隐患，提升系统的综合安全水平，从而在整体上提升系统的性能。

为达到上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

一种基于NB-IOT的微电网网络传输性能监控系统，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。

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(RSRP)、接收信号强度(RSSI)、参考信号接收质量(RSRQ)、信噪比(SNR)、数据信道上下行传输字节总数(UL_total_bytes\DL_total_bytes)等性能参数。