淺析無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺和監控系統

（國網浙江青田縣供電公司，浙江 麗水 323900）

淺析無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺和監控系統

朱雪花

（國網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計模式，無法對每臺電器的用電量進行統計，無法獲得電能消耗的詳細信息。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絡的智能電量采集硬件平臺和監控系統技術，本文對此展開淺析。

無線傳感網絡；智能電量采集；硬件平臺；監控系統

一﹑目前我國電量計量方式的問題與弊端

我國一直以來采取的電量計量方式，都是在一個規定的時間段內，對用戶的所有電器耗電量總量進行統計并繳費的計量模式。在這樣的計量方式下，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時間段內的耗電量的詳細數據，也就無法通過對電器用電的合理安排來實現節能的目的。

我國目前的電表電量計量方式還需要在規定時間內派出電量統計人員，挨門挨戶的進行上門統計。在一戶一表的情況下，繁重的工作任務會耗費大量的人力物力，產生人力資源的嚴重浪費，繁雜枯燥的工作也會降低工作人員的工作效率。

另外，偷電漏電一直是電力行業的一個重要問題，當下的電表電量計量方式無法有效地解決此問題。對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行偷電漏電的行為，電表電量計量方式無法在事情發生過程中進行解決，既讓用戶產生了經濟上的損失和生活上的不便，也增加了工作人員的工作難度，這是電表電力計量一直難以解決的問題。

二﹑無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺和監控系統的構成

（一）無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺

目前無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺主要分為兩種：一是使用分流器進行流壓轉換，通過專用電能監測芯片對電力進行計算；二是通過霍爾傳感器進行流壓轉換，使用微控制器以軟件方式進行電力計算。

這兩種智能電量采集硬件平臺都是通過細粒度電量統計模式來進行數據統計的。它采集電量信息的方式，是通過對各個用電器在事先設定的很短時間內的用電量，與當前時間綁定后發送到管理中心，進行數據儲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據進行處理后，就能讓用戶詳細了解任何一個電器的用電情況，進而對用電量做出有效規劃，實現節能的目的。

（二）無線傳感器網絡的智能電量采集監控系統

無線傳感器網絡的智能電量采集監控系統主要是在電量計量系統中引進可視化系統。可視化系統包括數據呈現和遠程控制兩大內容，既可以為用戶提供某一段時間內的用電量﹑當前的用電總量﹑不同電器的各自用電量等等信息，實現用戶遠程的訪問與信息接收；也可以讓用戶通過在可視化系統界面的操作，實現遠程控制用電設備開關的功能，提高電能使用效率，減少電能耗費。

三﹑無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺和監控系統的意義

（一）可以實時向用戶提供詳細用電信息，制定節能計劃

基于無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺和監控系統，可以實現對用戶單個用電器用電量的耗電情況與歷史時段的耗能進行計量。在將這些數據按照用戶要求通過可系統的處理后，及時地通過網絡反饋給用戶，讓用戶對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約電能，為用戶制定節能計劃提供了數據支持。

（二）可以制定節能目標并跟蹤，有效地實現節能計劃

通過無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺和監控系統提供的用電信息，用戶對電器用電信息有了詳細的了解后，制定有效地節能計劃。在計劃的實施過程中，用戶可以實時地監控各種電器是否超過了用電計劃的用電量，是如何超出的，又有哪些用電量是可以進一步節約的等等。通過對用電量信息的對比﹑規劃與監控，合理的控制使用各種電器，有效地實現節能計劃。

（三）可以為電價制定提供數據輔助

通過無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺和監控系統提供的用電信息，國家可以對用戶用電的歷史記錄進行統計，對各用戶的用電歷史有著詳細的了解，合理的安排整個用電系統內的用電規劃，根據用電基數與超出部分的比例，合理地制定電價。

四﹑無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺和監控系統的問題

（一）在控制系統上的開發不夠

無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺主要針對的是電力能耗方面數據的統計，對用戶歷史電力耗用信息﹑各電器電量使用狀況的數據統計；而監控系統主要的功能是對這些數據有效的按照用戶要求，通過圖表等方式直觀地呈現在用戶眼前，讓用戶對用電信息有著詳細的了解。

雖然在系統中也存在著用戶遠程控制與電器設置定時開關兩種措施，但在整個系統中，在提高電器電能使用效率的控制系統的開發上嚴重不足。過高程度的依賴于人工控制與定時控制，而忽略了人工控制的成本與效率，嚴重影響著系統的實際效果，降低了系統對提高電能使用效率產生的效果。為了更進一步實現無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺和監控系統對電能使用效率的提高，必須加強控制系統的開發。通過更智能化的控制系統實現對電能使用的自動控制，有利于提高電能利用效率與電能節能的目的。

（二）可視化系統模塊功能過于單一

在無線傳感器網絡的監控系統引入的可視化系統，功能主要集中在對電量使用數據的處理與呈現與簡單的遠程控制上，只具備了基本的查詢與管理功能，對其他功能的開發嚴重不足。而在實際使用過程中，這兩種基本功能遠遠不會滿足用戶的實際需求，簡單枯燥的系統會使用戶產生厭倦，不利于電能使用效率的提高。在以后的開發過程中，及時地與用戶交流溝通，了解他們對系統其他功能的需求，增加更多的系統高級功能模塊，讓用戶對系統產生依賴，更詳細清楚地了解各個電器的用電信息，并能通過系統進行合理的控制，從而實現節約更多電能的目的。

結語

電能的利用在家庭和商業中占據著重要的地位，無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺和監控系統是一種有效地提高電能利用效率﹑節約電能浪費﹑緩解能源壓力的方式。但是在無線傳感器網絡的智能電量采集硬件平臺和監控系統的開發與應用上仍然存在著眾多問題，如何解決這些問題，將其更快地運用在現實生活中，是當下面臨的重要課題。

[1]張國芳，劉俊勇，呂林，等.計及負所得電量的并網輔助服務優化激勵模型[J].電力自動化設備，2011（06）：79-83.

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