WSN技術(shù)在電力系統(tǒng)自動(dòng)抄表中的應(yīng)用
一、 當(dāng)前供電部門碰到的問題
隨著國家電網(wǎng)公司的兩網(wǎng)改造工作逐漸推進(jìn)，“一戶一表，管電到戶”政策的貫徹，用電網(wǎng)絡(luò)急劇膨脹，抄表的工作量越來越大，使得供電企業(yè)對用電網(wǎng)絡(luò)的管理任務(wù)日益加劇。
如何把龐大且分散用戶的用電量及其它數(shù)據(jù)及時(shí)有效而且準(zhǔn)確無誤地收集、統(tǒng)計(jì)及分析，成為供電企業(yè)一個(gè)迫切需要解決的問題。如何貫徹國家新能源政策，為下一步對居民用戶進(jìn)行峰、平、谷計(jì)價(jià)作好準(zhǔn)備工作，需要管理部門完善抄表過程中的自動(dòng)化水平。
目前自動(dòng)抄表系統(tǒng)中，遠(yuǎn)距離傳輸借用現(xiàn)有的各種通訊網(wǎng)絡(luò)，如PSTN、Internet、GPRS/CDMA或電力企業(yè)自身的光纖以太網(wǎng)等，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸，而技術(shù)瓶頸正在于所謂的“最后一公里”。
二、當(dāng)前解決問題的方案及存在的困難
1、人工抄表
存在的問題：工作量大，效率低，而且由人工抄表所帶來的漏抄、誤抄、估抄，甚至抄表人員同用電戶合伙**，給供電企業(yè)帶來不可估量的損失。
2、低壓載波在自動(dòng)化抄表的應(yīng)用
存在的困難：低壓電力載波的自動(dòng)抄表，因國內(nèi)低壓電網(wǎng)噪音污染大、負(fù)載多變，尤其是變頻電器和中小功率電機(jī)，對電網(wǎng)負(fù)荷的影響，直接影響到通信可靠性和數(shù)據(jù)傳輸速率及實(shí)時(shí)性。
3、點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)的無線自動(dòng)抄表（如無線掌機(jī)和無線抄表車）存在的困難：在工作效率及數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性方面尚不能滿足供電部門的實(shí)際需要，而數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性是計(jì)算線損的重要依據(jù)。
以上存在的困難，主要體現(xiàn)在如何解決“最后一公里”自動(dòng)化抄表的問題上，隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展，最新的WSN(無線傳感器網(wǎng)絡(luò))技術(shù)通過在北京順義區(qū)（三萬戶）的應(yīng)用很好解決上述困難。
三、WSN(無線傳感器網(wǎng)絡(luò))技術(shù)簡介
1、基本概念
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN，wireless sensor networks)是當(dāng)前在國際上備受關(guān)注的、涉及多學(xué)科高度交叉、知識(shí)高度集成的前沿?zé)狳c(diǎn)研究領(lǐng)域。它綜合了傳感器技術(shù)、嵌入式計(jì)算技術(shù)、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)及無線通信技術(shù)、分布式信息處理技術(shù)等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協(xié)作地實(shí)時(shí)監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對像的信息，這些信息通過無線方式被發(fā)送，并以自組織多跳的網(wǎng)絡(luò)方式傳送到用戶終端，從而實(shí)現(xiàn)物理世界、計(jì)算世界以及人類社會(huì)三元世界的連通。
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)(WSN)是由許許多多功能相同或不同的無線傳感器節(jié)點(diǎn)組成，每一個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)由數(shù)據(jù)采集模塊(傳感器、A/D轉(zhuǎn)換器)、數(shù)據(jù)處理和控制模塊(微處理器、存儲(chǔ)器)、通信模塊(無線收發(fā)器)和供電模塊(電池、DC/AC能量轉(zhuǎn)換器)等組成。
2、WSN的優(yōu)勢
2.1、節(jié)點(diǎn)硬件成本低。
WSN節(jié)點(diǎn)采用嵌入式處理器和存儲(chǔ)器，計(jì)算能力和存儲(chǔ)能力十分有限，網(wǎng)絡(luò)在有限計(jì)算能力的條件下進(jìn)行協(xié)作分布式信息處理。所以就單個(gè)節(jié)點(diǎn)而言，硬件成本是較低的。
2.2、對等網(wǎng)絡(luò)多冗余高可靠性。
WSN沒有嚴(yán)格的控制中心，所有節(jié)點(diǎn)地位平等，是一個(gè)對等式網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點(diǎn)可以隨時(shí)加入或離開網(wǎng)絡(luò)，任何節(jié)點(diǎn)的故障不會(huì)影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行，具有很強(qiáng)的抗毀性。
2.3、自組織。
網(wǎng)絡(luò)的布設(shè)和展開無需依賴于任何預(yù)設(shè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，節(jié)點(diǎn)通過分層協(xié)議和分布式算法協(xié)調(diào)各自的行為，節(jié)點(diǎn)開機(jī)后就可以快速、自動(dòng)地組成一個(gè)獨(dú)立的網(wǎng)絡(luò)。
2.4、多跳（Multi-hop）路由。
