報告書番号

R08007

タイトル（和文）

配電設備を対象とした災害時の早期異常検知システムの提案（その2）－配電柱間マルチホップ通信システムの試作と評価－

タイトル（英文）

Development of early disruption detection system for power distribution facilities subjected to natural disasters (Part 2) Development and evaluation of wireless multi-hop system for distribution facilities

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

本報告では、自然災害時における配電設備の早期復旧を、配電柱傾斜情報の収集により実現することを目的とし、配電柱への無線センサネットワーク技術の適用性を評価した。米クロスボー社の無線センサネットワーク装置であるMOTE MICAzを利用した実験の結果、電波伝搬距離が30m程度の隣接する無線センサノード間では、約99.7%の通信成功率を達成可能だが、ノード間が50m程度では0～99.9%とばらついた。
直接波と大地反射波を考慮する電波伝搬モデルにより受信電力を算出した結果、上記特性はノードの高さにより現れるハイトパターンが寄与していると考えられたため、本特性に起因する受信性能を改善するために、上下にアンテナを配置したダイバーシチアンテナを提案した。日本における平均的な配電柱間隔から算出したダイバーシチアンテナエレメントの間隔は12.5 cmであり、本アンテナを適用することで、送受信間が50 m時の最低受信電力を-94.3 dBmに抑えることが可能となる。すなわち、冗長経路の通信特性が安定するため、ノード故障への耐性が向上できる。さらに、配電柱が傾斜に伴うノード位置変動による受信電力低下も改善可能である。

概要 （英文）

In this report, applicability evaluation of the wireless sensor network technology to an early disruption detection sys-tem for power distribution facilities subjected to natural disasters is discussed. Our experimental results show that the communication success rate of neighboring nodes achieved about 99.7 %, but the rate is degraded when the distance between nodes is about 50 m. Main reason of the degradation is thought the height pattern of receiving power.
To improve the receiving quality, diversity antenna being arranged one element above the other is proposed. Using 12.5 cm space of antenna elements designed for average interval of electrical pole in Japan, regardless of the receiver height, minimum receiving power is limited to -94.3 dBm when the distance between nodes is 50 m. It shows that tolerability to failure of the node will be improved because the communication quality of the redundancy path will be stabilized. Furthermore, the degradation of the receiving power due to incline of electrical pole also will be improved.

報告者

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