（國網(wǎng)浙江青田縣供電公司，浙江 麗水 323900）

淺析無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)和監(jiān)控系統(tǒng)

朱雪花

（國網(wǎng)浙江青田縣供電公司，浙江 麗水 323900）

電能是日常生活中最重要的能源，但目前的電量耗能統(tǒng)計(jì)模式，無法對(duì)每臺(tái)電器的用電量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，無法獲得電能消耗的詳細(xì)信息。為提高電能的利用效率，研究人員提出了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)和監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)，本文對(duì)此展開淺析。

無線傳感網(wǎng)絡(luò)；智能電量采集；硬件平臺(tái)；監(jiān)控系統(tǒng)

一﹑目前我國電量計(jì)量方式的問題與弊端

我國一直以來采取的電量計(jì)量方式，都是在一個(gè)規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)，對(duì)用戶的所有電器耗電量總量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并繳費(fèi)的計(jì)量模式。在這樣的計(jì)量方式下，用戶只能清楚各自的總用電量情況，而無法獲得每一件電器在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)的耗電量的詳細(xì)數(shù)據(jù)，也就無法通過對(duì)電器用電的合理安排來實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

我國目前的電表電量計(jì)量方式還需要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)派出電量統(tǒng)計(jì)人員，挨門挨戶的進(jìn)行上門統(tǒng)計(jì)。在一戶一表的情況下，繁重的工作任務(wù)會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力，產(chǎn)生人力資源的嚴(yán)重浪費(fèi)，繁雜枯燥的工作也會(huì)降低工作人員的工作效率。

另外，偷電漏電一直是電力行業(yè)的一個(gè)重要問題，當(dāng)下的電表電量計(jì)量方式無法有效地解決此問題。對(duì)于用戶通過私自拉扯線路﹑駁接其他用戶線路﹑擅自修改電表等各種方式進(jìn)行偷電漏電的行為，電表電量計(jì)量方式無法在事情發(fā)生過程中進(jìn)行解決，既讓用戶產(chǎn)生了經(jīng)濟(jì)上的損失和生活上的不便，也增加了工作人員的工作難度，這是電表電力計(jì)量一直難以解決的問題。

二﹑無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)和監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)成

（一）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)

目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)主要分為兩種：一是使用分流器進(jìn)行流壓轉(zhuǎn)換，通過專用電能監(jiān)測(cè)芯片對(duì)電力進(jìn)行計(jì)算；二是通過霍爾傳感器進(jìn)行流壓轉(zhuǎn)換，使用微控制器以軟件方式進(jìn)行電力計(jì)算。

這兩種智能電量采集硬件平臺(tái)都是通過細(xì)粒度電量統(tǒng)計(jì)模式來進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的。它采集電量信息的方式，是通過對(duì)各個(gè)用電器在事先設(shè)定的很短時(shí)間內(nèi)的用電量，與當(dāng)前時(shí)間綁定后發(fā)送到管理中心，進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存與融合的工作模式。通過這種工作模式，將用戶各種電器的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，就能讓用戶詳細(xì)了解任何一個(gè)電器的用電情況，進(jìn)而對(duì)用電量做出有效規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)節(jié)能的目的。

（二）無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集監(jiān)控系統(tǒng)

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集監(jiān)控系統(tǒng)主要是在電量計(jì)量系統(tǒng)中引進(jìn)可視化系統(tǒng)。可視化系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)呈現(xiàn)和遠(yuǎn)程控制兩大內(nèi)容，既可以為用戶提供某一段時(shí)間內(nèi)的用電量﹑當(dāng)前的用電總量﹑不同電器的各自用電量等等信息，實(shí)現(xiàn)用戶遠(yuǎn)程的訪問與信息接收；也可以讓用戶通過在可視化系統(tǒng)界面的操作，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制用電設(shè)備開關(guān)的功能，提高電能使用效率，減少電能耗費(fèi)。

三﹑無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)和監(jiān)控系統(tǒng)的意義

（一）可以實(shí)時(shí)向用戶提供詳細(xì)用電信息，制定節(jié)能計(jì)劃

基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)和監(jiān)控系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)用戶單個(gè)用電器用電量的耗電情況與歷史時(shí)段的耗能進(jìn)行計(jì)量。在將這些數(shù)據(jù)按照用戶要求通過可系統(tǒng)的處理后，及時(shí)地通過網(wǎng)絡(luò)反饋給用戶，讓用戶對(duì)用電信息有了更直觀的了解。這樣就可以幫助用戶了解什么電器過多的消耗了電能，什么條件下使用電器可以節(jié)約電能，為用戶制定節(jié)能計(jì)劃提供了數(shù)據(jù)支持。

（二）可以制定節(jié)能目標(biāo)并跟蹤，有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能計(jì)劃

通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)和監(jiān)控系統(tǒng)提供的用電信息，用戶對(duì)電器用電信息有了詳細(xì)的了解后，制定有效地節(jié)能計(jì)劃。在計(jì)劃的實(shí)施過程中，用戶可以實(shí)時(shí)地監(jiān)控各種電器是否超過了用電計(jì)劃的用電量，是如何超出的，又有哪些用電量是可以進(jìn)一步節(jié)約的等等。通過對(duì)用電量信息的對(duì)比﹑規(guī)劃與監(jiān)控，合理的控制使用各種電器，有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能計(jì)劃。

（三）可以為電價(jià)制定提供數(shù)據(jù)輔助

通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)和監(jiān)控系統(tǒng)提供的用電信息，國家可以對(duì)用戶用電的歷史記錄進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)各用戶的用電歷史有著詳細(xì)的了解，合理的安排整個(gè)用電系統(tǒng)內(nèi)的用電規(guī)劃，根據(jù)用電基數(shù)與超出部分的比例，合理地制定電價(jià)。

四﹑無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)和監(jiān)控系統(tǒng)的問題

（一）在控制系統(tǒng)上的開發(fā)不夠

無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)主要針對(duì)的是電力能耗方面數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，對(duì)用戶歷史電力耗用信息﹑各電器電量使用狀況的數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)；而監(jiān)控系統(tǒng)主要的功能是對(duì)這些數(shù)據(jù)有效的按照用戶要求，通過圖表等方式直觀地呈現(xiàn)在用戶眼前，讓用戶對(duì)用電信息有著詳細(xì)的了解。

雖然在系統(tǒng)中也存在著用戶遠(yuǎn)程控制與電器設(shè)置定時(shí)開關(guān)兩種措施，但在整個(gè)系統(tǒng)中，在提高電器電能使用效率的控制系統(tǒng)的開發(fā)上嚴(yán)重不足。過高程度的依賴于人工控制與定時(shí)控制，而忽略了人工控制的成本與效率，嚴(yán)重影響著系統(tǒng)的實(shí)際效果，降低了系統(tǒng)對(duì)提高電能使用效率產(chǎn)生的效果。為了更進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)和監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)電能使用效率的提高，必須加強(qiáng)控制系統(tǒng)的開發(fā)。通過更智能化的控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電能使用的自動(dòng)控制，有利于提高電能利用效率與電能節(jié)能的目的。

（二）可視化系統(tǒng)模塊功能過于單一

在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)引入的可視化系統(tǒng)，功能主要集中在對(duì)電量使用數(shù)據(jù)的處理與呈現(xiàn)與簡(jiǎn)單的遠(yuǎn)程控制上，只具備了基本的查詢與管理功能，對(duì)其他功能的開發(fā)嚴(yán)重不足。而在實(shí)際使用過程中，這兩種基本功能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不會(huì)滿足用戶的實(shí)際需求，簡(jiǎn)單枯燥的系統(tǒng)會(huì)使用戶產(chǎn)生厭倦，不利于電能使用效率的提高。在以后的開發(fā)過程中，及時(shí)地與用戶交流溝通，了解他們對(duì)系統(tǒng)其他功能的需求，增加更多的系統(tǒng)高級(jí)功能模塊，讓用戶對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生依賴，更詳細(xì)清楚地了解各個(gè)電器的用電信息，并能通過系統(tǒng)進(jìn)行合理的控制，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約更多電能的目的。

結(jié)語

電能的利用在家庭和商業(yè)中占據(jù)著重要的地位，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)和監(jiān)控系統(tǒng)是一種有效地提高電能利用效率﹑節(jié)約電能浪費(fèi)﹑緩解能源壓力的方式。但是在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的智能電量采集硬件平臺(tái)和監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用上仍然存在著眾多問題，如何解決這些問題，將其更快地運(yùn)用在現(xiàn)實(shí)生活中，是當(dāng)下面臨的重要課題。

[1]張國芳，劉俊勇，呂林，等.計(jì)及負(fù)所得電量的并網(wǎng)輔助服務(wù)優(yōu)化激勵(lì)模型[J].電力自動(dòng)化設(shè)備，2011（06）：79-83.

TP212

A