无线传感网在智能配电网中的应用

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1、无线传感网在智能配电网中的应用(国网浙江省供电公司杭州供电公司310019)摘要无线传感网(WSN)近年来在各个领域得到了广泛的应用，具有广阔的应用前景。根据其超低功耗、自组织网络、低成木等特点，可以解决电力通讯末端一公里的问题，应用于智能配电网。文章分析了无线传感网在智能配电网中的网络架构和如何实现信息安全等问题。关键词无线传感网、终端通信接入网、智能配电网、路由、安全引言无线传感网(WirelessSensorNetworks,简称WSN)技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成木的双向无线通信技术，是一种基于IEEE802.15.4无线标准的组

2、网、安全和应用软件方面的技术。无线传感网WSN(WirelessSensorNetworks)纟宗合了传感器技术、嵌入式系统技术、网络无线通信技术、分布式信息处理技术等，能够通过各类集成化的微型传感器节点实时监测、感知和采集各种环境或监测对象的信息，而每个传感器节点都具有无线通信功能，并组成一个无线网络，将测量数据通过自组多跳的无线M络方式传送到监控中心。无线传感网的一大特点是没有数据传输线，方便部署，因此可以广泛的应用于环境监测、城市管理、医疗卫生、智能家居、国防军事、仓储管理等领域。随着智能配电建设的深入推进，配电网络复杂而庞大，配电自动化的要求越来越高。配

3、电通信网络作为智能配电网的基础支撑，是实现配电网信息化、自动化的关键所在。为统筹配电和用电通信网络的建设，国家电M公司提出了终端通信接入网的概念。终端通信接入网是电力系统通信网的重要组成部分，是骨干通信网的延伸，伍括10kV终端通｛g接入网和0.4kV终端通伝接入网。10kV终端通侣接入网是面向配电网开关站、配电室、环网柜、配电线路等，S前在使用的业务主要是配电自动化。0.4kV终端通信接入网是面向用户的网络。2研究动态及特点2.1研究动态无线传感网在国外的发展已有一两百年的历史，它诞生于电气吋代,电气吋代广泛使用模拟电压技术，传感器也不例外。近年来，无线传感网

4、研究几乎是呈爆炸式发展，美国麻省理工学院、哈佛大学、康奈尔大学、斯坦福大学等世界著名大学，以及包括Inter、Microsoft、IBM、DUST、Crossbow在内的著名企业都纷纷开展无线传感网方面的研究。与此同吋，无线传感网的应用研究也在全面展开，无线传感网逐渐从实验室原型系统走向人规模实际应用的阶段，在旧金山，200个联网WSN节点已被部署在金门大桥。这些节点用于确定大桥从一边到另一边的摆动距离-可以精确到在强风中为几英尺。当节点检测出移动距离吋，它将把该信息通过WSN传递出去，进行数据分析。任何与当前天气情况不吻合的异常读数都可能预示着大桥存在隐患。系

5、统将根据这一信息通知工程师对其进行修缮，以确保桥梁在遭受地震或其它自然灾害吋仍保持完好无损。无线传感网还越来越多的应用于智能医疗、智能家居等领域。2.2主要特点无线传感器网络与传统无线网络相比具有许多独特的性质。(1)规模大。为了获取精确信息，在监测区域通常部署大量传感器节点。传感器可以分布在很广泛的地理区域，感知的范围也很大。(2)自组织。无线传感网是由对等节点构成的网络，不存在中心控制。管理和组网都非常简单灵活。在传感器网络使用过程中，部分传感器节点由于能量耗尽或环境因素造成失效，也有一些节点为了弥补失效节点、增加监测精度而补充到网络中，这样在传感器网络中的

6、节点个数就动态地增加或减少，从而使网络的拓扑结构随之动态地变化。(3)动态性。传感器网络的拓扑结构可能因为下列因素而改变：环境因素或电能耗尽造成的传感器节点故障或失效；环境条件变化可能造成无线通信链路带宽变化，其至吋断吋通；传感器网络的传感器、感知对象和观察者这三要素都可能具有移动性；新节点的加入。这就要求传感器网络系统要能够适应这种变化，具有动态的系统可重构性。(1)可靠性。无线传感网节点可以工作在露天环境中，遭受日晒、风吹、雨淋，甚至遭到人或动物的破坏。传感器节点非常坚固，不易损坏，适应各种恶劣环境条件(2)集成化。传感器节点的功耗低，体积小，价格便宜，实现

7、了集成化。其中，微机电系统技术的快速发展为无线传感器网络接点实现上述功能提供了相应的技术条件。(3)多跳网络路由。无线传感网络的节点由于发射功率有限，当它与覆盖范围外的节点进行通信吋，需要中间节点的转发，要求网络具奋多跳路由。而无线传感器网络的多跳路由是由普通节点协作完成，无需专门的路由设备。在配电网中的应用3.1疲用分析无线传感网的特点是低成本、大容量。实际中的系统速率并不高,一般为20Kbps—250kbps。因此无线传感网只适用于电力低速数据网，作为全面实现配配电自动化的通信技术补充手段。可应用于配电系统内的自管站两遥信号传输、环境数据、设备数据、路灯数据

8、等。杭州供电公司己建设的