电力无线专网深度覆盖技术研究与应用
电力无线专网5G关键技术的应用及前景分析
电力无线专网5G关键技术的应用及前景分析摘要：本文主要探讨电力无线专网5G关键技术的应用及前景分析。
随着物联网、云计算等技术的快速发展，电力无线专网5G技术将成为未来智能电网发展的重要支撑。
本文首先介绍了电力无线专网5G关键技术的基本原理和应用场景，然后详细分析了其在智慧电网、工业互联网和智能家居等领域的应用案例，最后探讨了电力无线专网5G关键技术未来的发展前景和需要解决的问题。
关键词：电力无线专网、5G关键技术、智能电网、1.引言：随着物联网、云计算等技术的快速发展，电力无线专网5G技术逐渐成为未来智能电网发展的重要支撑。
电力无线专网5G技术具有高速、高可靠、低时延等优点，可以满足电力行业对宽带、移动、实时响应等方面的需求。
本文将详细介绍电力无线专网5G关键技术的基本原理和应用场景，分析其在智慧电网、工业互联网和智能家居等领域的应用案例，探讨电力无线专网5G关键技术未来的发展前景和需要解决的问题。
2.电力无线专网简介2.1 电力无线专网的定义和优势电力无线专网是指利用无线通信技术为电力行业提供专门定制的通信网络。
具有高可靠性、大容量、低时延和广覆盖等特点，能够满足电力行业通信的特殊需求。
电力无线专网的优势体现在以下几个方面。
首先，它具备高可靠性，能够满足电力系统对通信的极高可用性要求，确保电力系统的安全稳定运行。
其次，它具有大容量的特点，可以支持海量数据的传输，满足电力行业对大规模数据的实时监测和管理需求。
同时，电力无线专网具备低时延的特性，能够使电力系统的控制指令快速传输，提高电力设备的响应速度。
此外，电力无线专网还具有广覆盖的能力，能够覆盖到电力系统的各个角落，保证通信的无缝衔接。
2.2 电力行业的通信需求与挑战电力行业作为国家经济的重要支撑之一，对通信技术的需求日益增长。
电力通信需求主要包括电力设备的监测与控制、故障预警与处理、数据采集与分析等。
这些需求都对通信网络提出了极高的要求，包括网络的可靠性、容量、时延和覆盖等方面。
5G专网在电厂智能发电与安全管控中的应用
5G专网在电厂智能发电与安全管控中的应用发布时间：2023-01-31T01:29:05.688Z 来源：《中国电业与能源》2022年8月16期作者：刘卫华1 张博1 李磊2[导读] 近些年来5G网络给各个行业带来了新的发展空间刘卫华1 张博1 李磊21山东电力工程咨询院有限公司，山东省济南市250013 2国家能源集团内蒙古上海庙发电有限公司，内蒙古鄂尔多斯017000摘要：近些年来5G网络给各个行业带来了新的发展空间，促进了各个行业更高质量的发展。
5G在实际的利用中具有较大的优势，主要体现在毫秒级时以及千兆级网络。
5G专网的应用可以更高效率的连接云端计算，同时还能节省终端的算力需求。
在这些基础上可以实现更多工业场景的应用。
5G赋能工业互联网，将催生全新工业生态体系，二者融合将推进制造业高质量发展。
5G技术主要以移动巡检、视频监控、环境监测等新型业务方式增强电力系统管理能力。
本文主要分析5G技术的优势，探讨5G专网在电厂智能发电与安全管控中的应用，希望对相关人员有一定的借鉴意义。
关键词：5G专网；电厂智能发电；安全管控；应用电力行业是智慧能源的基本保障，是推动我国经济社会协调、可持续发展的重要物质基础，随着5G时代的到来，5G技术将助力电力提升智能化水平，推动能源由粗放型管理精细化转变，为智能化工业革命提供坚实基础。
借助5G专网技术，不仅实现了智能化的发电，而且可以大大提升作业人员的安全系数，通过智能化技术高质高效的开展安全管控。
一、5G专网的内涵相关人员要在发电厂中应用5G专网技术就需要对5G专网的内涵有深入的了解。
5G有很多的应用场景，根据5G技术的实际应用，我们可以看出其大部分应用在ToB，少数应用在 ToC。
最为应用的主体ToB，其主要的突破口在于为各个行业的发展部署5G专网。
随着5G技术的不断发展成熟以及各个行业的发展需求，行业的专网部署量会越来越大。
5G专网的内涵主要在一定的区域实现网络信号的覆盖，这些覆盖的信号是为特定的用户提供通信服务，而且在服务内容上还具有特定性。
电力无线专网系统组网方案研究
2019.11
电力无线专网系统组网方案研究
蒋旭东，吕志来，喻宜，张东 （北京许继电气有限公司，北京，100085)
摘要 ：建设电力无线专网是构建泛在电力物联网的重要支撑。从电力业务通信需求出发，研究电力无线专网组网方式。 阐述了电力无线专网总体架构、网元布置、安全防护、深度覆盖方案，为电力无线通信网络建设提供指导。 关键词 ：业务需求 ；组网方案 ；安全防护 ；深度覆盖
0 引言
国家电网公司把“打造与电网融合发展的公司‘第二张 网（全业务泛在电力物联网）’，驱动能源互联网构建”作为新 时代信息通信发展的战略目标。“十三五”以来，终端通信接 入网的大力建设为这一目标奠定了基础。目前，在 10kV 电网 及用户侧部署采集、监测、实时控制终端数量已超 1200 万台， 至“十三五”末还将增加 500 万台。同时，业务对通信时延、可 靠性、安全性等通信性能指标提出了更高的要求 [1]。
不同业务属性及同类业务属性在不同服务对象条件下 的通信需求各不相同，典型业务需求特征如表 1 所示 。 [5-6]
表 1 典型业务需求特征
业务 典型 单终端带宽 并发
安全性
时延 可靠性
类别 业务 （kbps） 率
要求
配电自
防窃听、篡
9.6/19.2 1 ≤ 2s ≥ 99.9%
控制 动化
改、伪造
类 精准负 荷控制
Abstract ：Building a power wireless private network is an important support for ubiquitous power Internet of Things.Based on the communication needs of power business, the networking method of power wireless private network is studied.The scheme of overall architecture, network element layout, security protection and deepth coverage for power wireless private network are expounded。 It’s hope to provide guidance for the construction of power wireless communication networks. Key Words:Business needs;Networking scheme;safety performance;Network depth coverage
可信WLAN无线接入技术在新型电力系统中的应用分析
可信WLAN无线接入技术在新型电力系统中的应用分析赵洋;刘伟;赵晓红;任天成;王文婷【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2023(50)2【摘要】电网的高度智能化发展及新型电力系统的建设带来了海量数据接入需求。
近年来,随着通信技术的不断更新迭代,电力系统形成了以光传输技术为主,多种有线、无线接入技术为辅的泛在通信网。
对于终端接入通信网,采用有线通信方式可以提升通信可靠性及安全性,但光传输网络部署将带来巨大的投资。
可信无线局域网(Wireless Local Area Network,WLAN)是电力光纤专网的无线覆盖延伸,采用无线局域网鉴别与保密基础架构(Wireless LAN Authentication and Privacy Infrastructure,WAPI)认证标准,相比美国主导的Wi-Fi安全技术,具有更高的安全性,可以为电力终端设备提供安全、可靠的无线接入,防止非法接入、非法伪造、非法入侵。
另一方面,目前的可信WLAN建设方案须基于电力光纤专网进行无线接入覆盖,因此对于该技术与电力业务的适配还需在通信性能指标、安全性、经济性等方面进行深入分析。
【总页数】6页(P33-38)【作者】赵洋;刘伟;赵晓红;任天成;王文婷【作者单位】国网山东省电力公司电力科学研究院;国网山东省电力公司烟台供电公司【正文语种】中文【中图分类】TN929.5【相关文献】1.SCDMA宽带无线接入技术在电力系统中的应用2.WLAN技术在农村宽带接入中的应用3.浅析WLAN无线接入技术在铁路部门的应用方案4.Summit300—48的技术应用分析——Extreme Networks的WLAN一体化接入结构5.无线电能传输技术在新型电力系统中的应用研究因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
电力无线专网实施方案
电力无线专网实施方案一、引言。
随着电力行业信息化和智能化发展的不断深入，电力无线通信网络的建设和优化已成为当前电力行业的重要任务。
为了满足电力系统对数据传输速度、网络覆盖范围、通信安全性等方面的需求，电力无线专网的实施方案显得尤为重要。
本文将从网络规划、技术选型、安全保障等方面，提出一套电力无线专网实施方案。
二、网络规划。
1. 网络结构规划。
电力无线专网的网络结构应当充分考虑到电力系统的特殊性，采用星型、环型或者混合型拓扑结构，以保证网络的可靠性和稳定性。
同时，根据电力系统的实际情况，合理划分网络域，确保不同区域之间的通信畅通。
2. 覆盖范围规划。
针对电力系统的广域覆盖需求，应当采用多种覆盖方式，包括室内覆盖、室外覆盖、隧道覆盖等，以确保网络信号覆盖到每一个需要通信的角落。
三、技术选型。
1. 传输技术选型。
在电力无线专网的建设中，应当选用适合电力系统的传输技术，如微波通信、光纤通信等，以满足对传输速度和带宽的需求。
2. 接入技术选型。
针对电力系统的接入需求，应当选用适合的接入技术，如LTE、WiMAX等，以满足对接入速度和网络容量的需求。
四、安全保障。
1. 数据加密保障。
在电力无线专网的建设中，应当采用高强度的数据加密技术，确保数据传输的安全性和可靠性，以防止数据泄露和网络攻击。
2. 访问控制保障。
为了保障电力无线专网的安全性，应当采用严格的访问控制策略，限制非授权设备和用户的接入，防止网络被恶意入侵。
五、总结。
电力无线专网的实施方案涉及到网络规划、技术选型、安全保障等多个方面，需要全面考虑电力系统的实际需求和特殊性。
只有在合理规划网络结构、选用适合的技术、加强安全保障的基础上，才能实现电力无线专网的高效运行和稳定发展。
希望本文提出的电力无线专网实施方案能够对相关工作提供一定的参考和帮助。
论电力通信专网当中无线通信技术的运用
论电力通信专网当中无线通信技术的运用随着社会的不断发展与进步，许多领域都面临着新的挑战与机遇，电力通信领域也不例外。
为了满足电力企业与用户之间的通讯需要，电力通信专网应运而生。
在电力通信专网中，无线通信技术成为了一个重要的组成部分。
电力通信专网是指一种利用信息技术及通信设备，为电力行业提供通信服务的专用网络。
其目的是为电力企业及用户提供高效的通信服务，以便于电力企业更好地管理和运营电力系统。
而在这个专网当中，无线通信技术的作用不可小觑。
首先，无线通信技术可以提高电力通信专网的覆盖面积。
电力传输线路及变电站分布范围广阔，无线通信技术可以覆盖更大的范围，进行数据的传递，保证信息的实时性。
另外，无线通信技术可以方便快捷地架设，无需大量的工程投资，可谓是一种经济实用的通信手段。
其次，无线通信技术可以提高通讯质量。
电力传输线路及变电站的环境复杂，有大量的杂音干扰，这对于传统的有线通信方式是一个很大的问题。
但是通过采用无线通信技术，可以避免这些问题，提高通讯质量和可靠性。
无线通信技术还可以适应环境变化，比如当出现突发天气等自然灾害时，无线通信技术可以保持通讯的连通性，及时采取应对措施。
再次，无线通信技术可以提高数据传输速度。
相比有线通信方式，无线通信技术可以提高数据传输的速度，实现信息的实时传输，从而更及时地反映电力系统的运行情况。
同时，无线通信技术还可以与其他通信设备进行组合，打造更加完善的通信网络。
综上所述，无线通信技术在电力通信专网当中的作用十分重要。
采用无线通信技术，可以提高电力通信专网的覆盖面积，提高通讯质量，提高数据传输速度等，从而满足电力系统的日常管理和运营需要，并为电力系统的稳定安全运行提供保障。
未来，无线通信技术还将继续发挥其重要作用，在电力通信领域的应用会取得更加广泛的应用。
电力营业厅无线网络覆盖解决方案_信锐技术
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电力营业厅无线网络覆盖解决方案 行配置。
2.2.2 短信认证
短信认证是一种安全、方便、具有增值意义的认证方式，结合手机号码的实名制，满足 公安部要求的实名审计需求。 信锐无线控制器内置短信认证功能，终端连接 WiFi 后，在短信认证界面里输入自己的 手机号码，点击获取验证码，验证码会通过手机短信的形式发送到用户手机上，用户查看后 并输入收到的短信验证码，点击登录即可上网。 信锐的短信认证具有一次登录、多次有效；一地登录、多地有效的优势。用户只需首次 接入时获取验证码，后续上网直接点击登录即可接入互联网，对于部署无线的营业厅来说， 可以节省一笔客观的短信支出费用；同时，对于用户来说，也提高了上网体验。
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电力营业厅无线网络覆盖解决方案
二、 电力营业厅解决方案
2.1 AP 统一集中管理
随着互联网的快速发展，各行业、各场所都对无线部署有着强烈的需求，对于大型零售 业、大型企业来说，在全国乃至全球都有着自己的门店、营业网点或分支机构，那么如何对 各个营业网点部署的 AP 进行集中管理呢？ 通过远程部署模式，即营业网点只需部署 AP，由总部的无线控制器统一对全部营业网 点的 AP 进行集中管理，不需要专门铺设线路到各个营业网点，也不需要架设 VPN，直接 通过普通的互联网即可，只要各营业网点能上互联网即可。
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电力营业厅无线网络覆盖解决方案
三、 设备选型
根据以上对 XXX 电力营业厅需求的分析， 为了实现更快速、 更安全的企业 WLAN 建设， 基于此本次方案推荐使用信锐无线控制器 NAC-6100 和无线接入点 NAP-2600 设备。 具体配置清单如下： 设备名称 设备品牌 具体型号 描述 千兆无线控制器， 集中转发模式最 无线控制器 NAC-6100 大支持 72 个 NAP，本地转发模式 最大支持 600 个 NAP， 默认管理 8 个 NAP， 3 个千兆电口 支持 802.11a/b/g/n， 2.4G 和 5G 无线接入点 信 锐 电源适配器 48V,0.35A NAP-2600 同时工作，千兆口上联，支持 POE 和本地供电， 内置全向天线， 最大 带机量 256 人 AP 外置电源适配器 48V 0.35A 全千兆 8 口 PoE 交换机，支持 PoE 交换机 SW-5008 802.3af/at， 可满载 8 台 802.3af AP 或 4 台 802.3at 的 AP 数量不定 电源适配器 适用于 NAP-2600 本地供电 每个营业厅 1-2 台，第一 期预计 100 台 左右 若干 1 数量（台）
特高压变电站无线专网组网方案及应用
电工电气 (2020 No. )特高压变电站无线专网组网方案及应用刘杰，朱圣群，夏石伟，姜涛，林斌(国网浙江省电力有限公司检修分公司，浙江 杭州 311232)0 引言传统变电站中遥测、遥信等与监控后台的通信传输介质一般是电缆、光缆、网线等。
随着国家电网泛在电力物联网建设大纲的出台，任何时间、任何地点、任何人、任何物之间的信息连接和交互的泛在物联概念得以明确。
泛在电力物联网可以将变电站内的设备通过物联网连接起来，这样产生的信息和联系将是以前的数倍甚至数十倍。
这样会导致使用更多电缆、光缆以及网线，而在变电站内设置的无线专网则可减少该类传输介质的使用。
通过无线专网可以方便地将一次设备的遥测、遥信信息安全传输到监控后台。
1 无线专网组网设计电力无线接入网目前主要使用的230MHz频段和1800MHz频段建设。
前者所处频段低，空间传播损耗较小，信号绕射能力较强，适宜进行大面积连续覆盖，但由于频点数量少，相应通信系统的上下行带宽较小，仅适宜承载低速率、小颗粒业务。
后者所处频段适中，接近公网频段，较适宜进行大面积连续覆盖，系统工作带宽较大，相应通信系统的上下行带宽较大，可承载中高速率、大颗粒业务。
考虑到后者的优点，本次频段即选用1800MHz的频段进行建设。
随着智能电网对通信的需求日趋完善与多元化，以长期演进(Long Term Evolution，LTE)为代表的新型专网无线通信技术在电力通信系统中应用受到越来越多的关注。
随着LTE无线通信技术的发展，其泛在灵活的接入特点为解决各种电力业务的海量接入提供了经济、安全、可靠的专用通信网络。
本文中介绍的无线专网组网方案即采用无中心TD-LTE通信系统，工作频段采用1785～1795MHz 以同频组网方式建设TD-LTE无线专网。
采用分布式核心组网方式，同站部署NFV核心网服务器、BBU、RRU、天线及配套设备、材料，核心网服务器与BBU优先考虑独立分设。
根据在1800MHz频段实际获得的频带宽度以及电力无线专网业务特性，在保证系统高安全、可管理的前提下，采用基于10MHz带宽的TD-LTE制式进行无线专网建设，上下行子帧按照3:1比例配置，以充分满足占比较大的上行业务。
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电力无线专网深度覆盖技术研究与应用
随着泛在电力物联网建设的逐步推进，电力无线专网作为泛在电力物联网的重要环节之一，被赋予了新的、更高的技术和应用要求。
现有电力无线专网通信系统在实际应用中仍存在地下室、密集城区、楼宇阴影区等覆盖盲区，无法实现全覆盖。
标签：电力无线专网;深度覆盖;扩频通信;用电信息采集;覆盖盲区
引言
随着能源互联网建设持续深入，配电网规模和智能化水平大幅提升，用电服务质量要求不断提高，电网运营、用电服务、企业管理等正经历着历史性的变革，各级电网数据采集与控制和用户信息交互等数据需求呈爆发性增长态势，无线接入和移动业务需求不断提升，接入网面临高质高效的接入形势。
电力无线专网承载的业务正在从用电信息采集、配电自动化、分布式电源等核心业务扩展到微电网、汽车充换电站、视频监控、智能营业厅、电力应急通信等新型电力业务，以满足电力日益增长的建设需求。
作为电力业务的传输载体，电力无线专网必须满足高可靠性、广域的覆盖性、恶劣环境的适应性等要求，为泛在电力物联网建设提供安全可靠、灵活可控、智能泛在、定制化的空中管廊。
而现有的通信系统在实际应用中仍存在地下室、密集城区、楼宇阴影区等覆盖盲区，无法实现全覆盖。
因此，为更好地支撑智能配用电网络发展，亟需建设高性能、高可靠性和安全性的电力无线通信系统。
1电力无线专网特性
目前电力系统主要采用的是光纤通信方式、无线公网方式、无线专网方式，但是光纤通信接入具有成本高、施工周期长、建设工程大、后期维护麻烦等问题，并且光纤通信覆盖面小、资源利用率低，难以满足电力业务的高需求多终端的要求。
无线公网通信方式则存在安全性、可靠性、实时性、宽带资费、覆盖率等方面的问题。
相对于光纤通信方式和无线公网通信方式，无线专网通信方式具有以下优势：（1）施工难度较低：无线专网基站和终端一般都是安装于电力自有物业，无需和其他部门进行协调沟通，因此施工协调难度低也不会破坏环境的原有建设与规划，并且基站的建设可以依附于高楼或者自有电力设备，无需重新再建设基站，具有施工成本低、周期短、难度低等优势。
（2）系统抗毁性较高：由于无线专网通信的传播载体为无线电波和无线设备是依附于电力自有设备上，无线电波和电力自有设备均对各种自然灾害和人为破坏具有很强的抗毁性。
即使在大面积部署后遇到自然灾害或者人为破坏，也可以快速恢复通信，无线专网具有恢复难度低、恢复周期短的优势。
（3）系统可维护性较好：当无线专网系统出现故障，网管可将问题迅速定位到每个终端，并且由于无线网络传播载体为无线电波的缘故，因此可以更加精准的定位到问题，进行问题的精准修复，具有系统后期可维护性较好、修复工作量较小的优势。
（4）系统可扩展性较强：无线网络建设不易受地域、环境和距离的限制，因此具有扩展性好、扩展规划易、扩展周期短等优
势，切合于未来电力业务大面积扩展的趋势，方便进行大规模扩展。
（5）服务质量优：电力无线专网在网络资源分配、业务服务、优化调整、维护管理等方面都可以根据不同的需要进行实时自我调配，因此在响应及时性、服务质量等方面优于其他通信方式。
（6）安全优势：无线专网可根据电力业务安全需求在核心网、基站、终端等多个层面采取安全措施，全面综合提升无线通信安全性;因此具有很强的安全性。
（7）国家政策优势：工信部明确指出电力、石油等行业可以使用1785MHz￣1805MHz频段采用TD-LTE技术建设电力专用无线接入系统，并且230MHz频段也规定属于电力专有频段，电力无线专网在频段使用上具有国家政策的保障。
因此，无线专网通信方式以其安全可靠、投资节约、灵活易用、扩展性强、性能优良等特点，充分适用于电力系统的特殊业务和高需求，故无线专网通信方式将是未来的趋势
21LTE系统覆盖
2.11LTE系统覆盖分析
（1）分析原理分别根据LTE1800和采用LTE230采用的传播模型进行覆盖分析，即COST231-HATA模型和Okumura-Hata模型。
LTE覆盖测试主要遵循两个原则，一是LTE1800和LTE230两个系统测试路线及传播环境尽量相同;二是尽量采用公网公认的覆盖测试方式。
（2）测试方法在实践测试中，将L1E1800和LTE230终端放一辆车上进行测试，并都采用匀速径向拉远至FTP且上传速率为0的测试方式对上下行覆盖分别测试两遍，并每隔lkm记录终端上下行传输速率[43]。
2.2LIE系统小区吞吐量分析
（1）分析原理LIE系统上下行吞吐量的计算公式如下所示：上行吞吐量=上行子帧数x正常子帧传输bit数=上行子帧数xRB数x（每个RB的SC数x（子帧内符号数-控制区域符号数）一RS参考符号数）x调制阶数x码率。
下行吞吐量=下行子帧数x正常子帧传输bit數+特殊子帧的bit数=下行子帧数xRB数（每个RB的SC数x（子帧内符号数-控制区域符号数）一RS参考符号数）x调制阶数x码率+特殊子桢的bit数。
总结：LIE上下行吞吐量取决于可用传输信息资源单元及传输数据所使用的调制、编码方式。
（2）测试方法LTE系统吞吐量有两种测试方式，一是选择极好点、差点等，固定单点采用终端开展满buffer上下行业务。
这种系统吞吐量的测试方法只能测出系统本身支持的上下行吞吐量情况，而不包含调度算法等因素的影响，表现出来的是系统设备本身的性能。
二是分别在极好点、好点、中点、差点放着不同数量的终端，所有终端都开展满buffer 上下行业务。
这种系统测试方法，更贴近于现实布网之后系统吞吐量测试方案，其将影响现实系统吞吐量的因素都考虑进去，尤其是调度算法。
3电力无线专网无线拉远终端
电力无线专网无线拉远终端是采用扩频无线通信技术进行用电需求侧信息采集与分析处理的一种采集终端设备，它负责完成RS-485信号和扩频无线信号
的转换，从而实现对RS-485智能电表的无线集中抄表，是基于230MHz电力无线专网深度覆盖需求场景设计的核心设备。
无线拉远终端通信接口可自适应DL/T645—2007《多功能电能表通信协议》，自动切换通信速率，满足国家电网有限公司Q/GDW1374—2013《电力用户用电信息采集系统》系列标准要求。
同时，支持数据透传，可使用红外对采集器进行抄读、设置及现场调试，并具有体积小、成本低、简易安装等特点。
结语
随着泛在电力物联网建设的逐步推进，接入终端需满足泛在接入、实时采集、全面感知和智能计算的业务需求。
在此形势下，电力无线专网深度覆盖技术一方面需要提升产品的传输能力，保障业务终端在任何时候、任何地点的无缝链接与交流;另一方面需要打破自身局限，植入各类通信接口和传感装置，实现多种业务的全面感知和统一接入。
参考文献
[1]沈扬，程伦，冯世英，等.复杂电磁环境下电力无线专网技术研究[J].电子技术应用，2015（z1）：156-158，162.
[2]毛永泉，周子冠，宋彦斌，等.基于LTE-230MHz无线专网的用电信息采集技术研究[J].供用电，2015，32（12）：1-7.
[3]闫淑辉，冯世英.电力无线专网在配用电自动化中的应用[J].电子技术应用，2015（z1）：82-85.
[4]易浩勇，张京娜，汤琰君.基于电力无线专网的用电信息采集通信系统[J].电力系统通信，2013，34（2）：30-34.。