智能電網(wǎng)中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用研究

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1、第27卷第4期供用電2010年8月17智能電網(wǎng)中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用研究吳佳偉(上海市電力公司信息通信中心,上海200122)摘要:無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)具有的特點(diǎn)能夠很好地解決智能電網(wǎng)建設(shè)中遇到的很多問題。通過(guò)對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)這一無(wú)線通信中的熱點(diǎn)領(lǐng)域,在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)架、大規(guī)模組網(wǎng)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)管理、環(huán)境感知技術(shù)、數(shù)據(jù)采集技術(shù)以及信息處理技術(shù)方面進(jìn)行了應(yīng)用研究,以期能將該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用于我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展中。關(guān)鍵詞:智能電網(wǎng);無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò);通信技術(shù)中圖分類號(hào):TN92915;TM76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-

2、6357(2010)04-5ResearchonApplicationofWirelessSensorNetworkTechnologyinSmartGridWUJiawei(Information&CommunicationCenterofSMEPC,Shanghai200122,ShanghaiChina)Abstract:Thewirelesssensornetworkhassomeadvantagestohandlemanyproblemsencounteredinsmartgridconstructionve

3、rywell.Focusingonthewirelesssensornetwork,thehotareaofwirelesscommunication,itsnetworkarchitecture,large2scalenetworkingtechnologiesandnetworkmanagement,environmentsensing,da2taacquisition,andinformationprocessingtechnologiesareresearchedintheaspectofapplication

4、tobenefittheconstructionanddevelopmentofsmartgridinChina.Keywords:smartgrid;wirelesssensornetwork;communicationtechnology智能電網(wǎng)建設(shè)是將基于現(xiàn)代新材料技術(shù)、計(jì)能夠?qū)崟r(shí)采集并檢測(cè)實(shí)際系統(tǒng)或環(huán)境中的參數(shù),算機(jī)軟硬件技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感器技術(shù)、電并傳遞給系統(tǒng)需求者。該網(wǎng)絡(luò)具有自組織性、抗力電子器件技術(shù)、高溫超導(dǎo)技術(shù)、信息技術(shù)、分布干擾能力強(qiáng)、自愈性好等特點(diǎn),能夠保證系統(tǒng)的穩(wěn)式發(fā)電技術(shù)以及現(xiàn)代通信技術(shù)的

5、綜合,為現(xiàn)代電定性、健壯性,充分利用好這些功能可以很好地解網(wǎng)提供各種類型先進(jìn)的測(cè)量、監(jiān)視、保護(hù)和控制的決智能電網(wǎng)建設(shè)中遇到的很多問題。電力設(shè)備,對(duì)傳統(tǒng)電網(wǎng)進(jìn)行升級(jí)改造,構(gòu)造一個(gè)更1無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)研究加經(jīng)濟(jì)、安全、可靠、環(huán)保的電網(wǎng)。智能電網(wǎng)建設(shè)必須采用上述各種技術(shù)來(lái)支撐在不同應(yīng)用中,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的組成智能電網(wǎng)所需的屬性。這些技術(shù)不少是在現(xiàn)有電不盡相同,但一般都由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)網(wǎng)中已采用或是正在完善的技術(shù),如無(wú)線傳感器傳輸和電源這4部分組成。無(wú)線傳感器的類型由通信技術(shù),傳感器信息采集、計(jì)量技術(shù),網(wǎng)絡(luò)

6、融合被監(jiān)測(cè)物理信號(hào)的形式?jīng)Q定。處理器通常選用嵌技術(shù),數(shù)據(jù)融合技術(shù),網(wǎng)絡(luò)安全與自愈技術(shù),決策入式CPU,如Motorola的68HC16,ARM公司的支持和人機(jī)接口技術(shù),智能電表技術(shù),家庭儲(chǔ)能計(jì)ARM7和Intel的8086等。數(shù)據(jù)傳輸單元主要入技術(shù),清潔能源接入技術(shù)等。由低功耗、短距離的無(wú)線通信模塊組成,比如無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是新一代無(wú)線通信RFM公司的TR1000等。因?yàn)樾枰M(jìn)行較復(fù)雜中的熱點(diǎn)領(lǐng)域,具有廣闊的市場(chǎng)前景和潛力。其的任務(wù)調(diào)度與管理,無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)需要一個(gè)微由隨機(jī)分布的集成有傳感器、數(shù)據(jù)處理單元和通型

7、化的操作系統(tǒng),如嵌入式Linux。信模塊的微小節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織的方式構(gòu)成網(wǎng)絡(luò),啟發(fā)于現(xiàn)有的比較經(jīng)典的、成功的傳感器網(wǎng)借助于節(jié)點(diǎn)中內(nèi)置的形式多樣的傳感器進(jìn)行測(cè)絡(luò)體系構(gòu)架設(shè)計(jì),對(duì)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系進(jìn)行的量,采用短距離的無(wú)線低功率通信技術(shù)。構(gòu)架設(shè)計(jì)如圖1所示。無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)不同于傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò),它1)數(shù)據(jù)采集層。主要是對(duì)各個(gè)電力設(shè)備以18吳佳偉:智能電網(wǎng)中無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用研究決突發(fā)事件具有很大的幫助,也增加了電網(wǎng)的智能性。2無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模組網(wǎng)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)管理研究無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)大規(guī)模組網(wǎng)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)管理研究的目的,是研

8、制適用于規(guī)模性密集布設(shè)和自治組網(wǎng)的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)。當(dāng)數(shù)量巨大的無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)被隨機(jī)布設(shè)后,自治組網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)管理成圖1無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)架圖為網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行和業(yè)務(wù)應(yīng)用的一個(gè)核心問題。自治組及變電站設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)的狀態(tài)數(shù)據(jù)采集。通過(guò)無(wú)網(wǎng)和網(wǎng)絡(luò)管理需要無(wú)線傳感器節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)關(guān)設(shè)備的線傳感器節(jié)點(diǎn)的部署,對(duì)不同設(shè)備進(jìn)行信息采集底層支持,其實(shí)現(xiàn)需要軟硬件