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摘要：計量終端上行無線通信信號的穩定性易受周圍環境以及設備本身運行質量等因素的影響，需要結合實際情況采取正確的措施解決信號異常問題。本文首先闡述了計量終端無線通信信號異常的檢測方法，并分析了改善計量終端上行無線通信信號的具體措施，針對每項優化方案指明了具體的適用情況以及優缺點，為提高計量終端無線信號的穩定性與強度提供參考。

關鍵詞：計量終端；無線通信信號；異常優化

隨著經濟的發展，人們對計量終端無線通信信號的穩定性以及通暢性提出了更高的要求。但是無線通信信號在行政區界、偏遠地區、地下室等地容易出現信號異常或無信號的問題，為了有效解決以上地區的信號異常現象需要結合實際情況與信號需求，制定科學的信號改善方案，進而提高無線信號的信號質量。

1計量終端無線通信信號的異常檢測方法

1.1針對無線通信的性能檢測。接收性能以及發射性能是無線通信檢測的主要內容。通過以上兩部分的檢測結果來確定計量終端無線通信的性能水平。在接收性能的檢測內容中主要檢查信號接收的靈敏度以及接收信號時頻率出現偏移的具體范圍。檢測發射性能時主要檢查發射頻率的具體狀態，此外還能通過檢測發射功率來判斷影響無線通信信號的具體原因。由于ZigBee技術是計量終端中的關鍵技術之一，因此針對其無線通信性能的測試要著重對ZigBee進行檢測。1.2針對無線通信的發射功率檢測。1.2.1檢測的基本內容。在檢測計量終端無線通信的發射功率時需要應用頻譜儀，應用此設備可以準確的檢測出無線通信設備發射信號的強度、功率等內容，因此檢測發射功率可以準確的反映出計量終端無線通信的信號性能。1.2.2檢測的主要目的。為了提高檢測的精準度，需要針對檢測過程制定規范化的操作要求。首先明確監測發射功率的重點內容是檢測輸出功率。如果檢測結果顯示輸出功率沒有達到無線通信的信號輸出標準則可以判定為計量終端的信號發射部分出現了問題。此外受計量終端發射性能不良的影響，其無線通信設備的輸出功率會呈上升跡象。1.2.3檢測的具體流程。為了確保頻譜儀的應用效果，在實際檢測過程中需要根據發射功率來選擇適當的功率衰減值進行分析，此外在應用頻譜儀測量計量終端的發射功率時，需要應用有效值檢波的方法[1]。

2計量終端上行無線通信信號異常的具體優化措施

當前計量終端多應用的是數據網絡、GPRS/CDMA等通信模式，導致計量終端出現無線通信信號異常現象的原因有很多，最常見的原因是計量終端不能與主站進行有效連接，需要相關技術人員結合實際情況采取以下優化措施有效解決信號異常問題：21應用延長天線。當地下室出現無信號或信號異常情況時，需要首先判斷室外信號的強度，并確定計量終端與室外信號范圍的距離，如果距離在15m范圍內，則可以應用加裝延長天線的方式改善信號異常問題。由于延長天線本身具有價格實惠、體積質量小，安裝操作便捷等優點，因此被常用于解決無線通信信號異常的問題。如果地下室距離計量終端的信號覆蓋范圍在15m內但仍未解決信號異常問題時，要注意延長天線的長度是否滿足改善無線信號狀態的要求，當延長天線過短時，可以采用吸盤與延長天線配合使用的方法，或直接外置天線來解決信號異常現象。具體工作原理如圖1所示。22應用外置高增益天線。通常情況下計量終端多應用吸盤式天線，此種天線的信號增益值大約在3dBi左右，但是吸盤式天線具有信號不穩定、信號強度較弱等缺點。當計量終端與室外信號范圍的距離在50m以內時需要采用加裝外置高增益天線來改善信號強度。外置高增益天線包含多種類型，主要有八木定向天線以及板式天線等[2]。應用板式天線可以提高信號增益達到4dBi左右，值得注意的是在應用板式天線時必須將其與基站方向保持一致。應用八木定向天線可以使信號增益達到14dBi左右，從數值上可以看出此種天線可以明顯提高無線通信的信號強度，因此能夠較好的滿足對信號需求高的地點。應用定向天線需要先安裝固定指向基站。為了有效防止計量終端在行政區界內出現漫游現象，可以采用調整定向天線方向的方法。23應用信號放大器。在計量終端與室外信號范圍距離在100m以內的情況下，但是出現了地下室無信號或信號較弱的問題時，可以應用加裝信號放大器的方法解決信號異常問題。電源適配器、外置內置接收天線、電纜等均是信號放大器的主要組成構件。應用信號放大器可以有效改善一定范圍內多個計量終端的無線信號，因此具有改善成本低的優點。但是加裝信號放大器的操作流程較為復雜，并且只能放大單一運營商的信號。此外在加裝過程中需要控制好外置天線與內置天線之間的距離，避免因二者距離過近而出現互相干擾的問題。24應用模塊外置設備。如果計量終端的信號覆蓋范圍內完全沒有信號時，需要應用通信模塊外置設備，并將此設備加裝到無信號的區域內[3]。具體的加裝方法為將GPRS模塊加裝在計量終端處，安裝完畢后需要在配電房將通路打通，將GPRS模塊放置在信號良好的區域，使其發揮接受無線信號的作用。由于GPRS模塊分為主、從兩個模塊，為了保障主從模塊之間的正常通信，需要應用RS485，當兩個模塊相距300m時依然能夠正常通信。其中GPRS的主模塊要安裝在計量采集終端處，而從模塊要加裝在無線信號的覆蓋范圍內，進而提高計量終端上線的穩定性，有效解決無線信號異常的問題。工作原理如圖2所示。相較于加裝信號放大器來說，此種方法的成本較低，不用在供電狀態下便可實現改善信號的目標，并且安裝操作較為便捷。但是模塊外置設備也存在一些缺點，一個通信模塊外置設備只能改善一個計量終端的無線信號，如果要改善多個計量終端信號時則此種方法不適用。25GPRS/CDMA通信。除上述解決無線信號異常的方法外，還可以應用GPRS/CDMA通信模塊，此方法主要是將低壓載波轉至此通信模塊中。該通信方案的主要組成部分有主從機以及網口轉接等。具體的加裝方法為將主從機均安裝在同一個計量終端所覆蓋的信號區域內，并保證該區域的信號正常，同時從機安裝在與計量采集終端較近的位置，利用網口轉接模塊來進行計量終端數據的采集工作。此時主機可以利用GPRS/CDMA將信息數據上傳至計量終端的主站處，并且保證網口轉接模塊要安裝在計量終端的右模塊處，以此實現替換原通信模塊的操作，并且將原計量終端的數據結構替換為網口模塊通信的方式。此種改善無線信號的方法具有安裝操作便捷的優點，并且不需要為了實現模塊通信而重新布置線路。但是與模塊外置設備方法具有相同缺點，既只能實現一個模塊通信設備改善一個計量終端的無線信號，并且GPRS/CDMA通信模塊設備的成本較高，由于同類型設備之間會出現較強的信號干擾問題，因此在相同區域內安裝完此通信模塊后不能再安裝同類型的設備。此外此種通信模塊的數據傳輸最大距離在200m左右，因此不適用于改善地下室或偏遠地區的計量終端信號。為了有效提高計量終端上行無線通信信號的強度與穩定性，電網公司可以將無線運營商、IP地址、信號強度等信息詳細的顯示在計量終端設備上，為無線信號的監測工作提供便利條件，進而有效提高信號數據的采集質量。此外需要對計量終端設備的運行狀況以及信號強度進行監測，針對監測出的信號異常問題要結合實際情況及時采取上述方法加以解決。并且結合具體的信號使用要求來調整改善無線信號的方案，進而有效提高加裝通信模塊的應用效果，確保無線信號的穩定、暢通。

3總結

綜上所述，在改善計量終端上行無線通信信號異常的問題時，需要首先了解出現信號異常的原因，再結合實際情況選擇延長天線、加裝外置高增益天線、應用信號放大器或外置通信模塊設備等方法，進而有效提高計量終端無線信號的強度。

作者:付碩 單位:國網山東省電力公司巨野縣供電公司