基于无线传感器网络的细粒度电器能耗计量系统.pdf

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1、第23卷第6期传感技术学报Vo1．23No．62010年6月CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJun．2010AFine-GrainedEnergyAuditingSystemBasedonWirelessSensorNetworksSHIGaotao，ZHAOZenghua，XURuitao，LOZhihong，SHUYantai(SchoolofComputerScienceandTechnology，TianjinUniversity，Tianfin320001，China

2、)Abstract：Naturalresourcepreservationhasrecentlybecomeasignificantconcern．andhasmotivatedresearchanddevelopmenteffortstoassistinbothconservationandmanagement．Electricityusageinresidentialandcommercialbuildingsrepresentsasignificantfractionoftotalenergyexpendit

3、ure．Akeyprerequisiteforenergyconservationisknowingwhenandwhereenergyisbeingspent．However，inthecurrentenergyreportingdevicesonlyprovidecoarsegrainedinformation．Thispaperpresentsafinegrainedpowerauditingsystembasedonthesensornetworks．Thissystemcanprovidedetailed

4、informationaboutthetotalenergyconsumptioninanyperiodforeachapplianceandthuswillbecomeanefficienttoolforfuturereal—timepricing．Atthesame．somebehaviormodelcanbedrawnfromthecollecteddatabasedontheproposedsystem．Keywords：wirelesssensornetworks；electricityconsumpti

5、on；auditingsystem；fine—grain；real—timepricingEEACC：6150P基于无线传感器网络的细粒度电器能耗计量系统术石高涛，赵增华，徐瑞涛，吕志宏，舒炎泰(天津大学计算机科学与技术学院，天津300072)摘要：自然能源保护和节省是当前人们所关注的一个热点，引发很多研究人员开发和设计相应的节能技术。电能的利用在家庭和商业中占有重要比例，因此如何提高电能的利用率具有重要意义，其中一个关键问题是需要找出电能消耗详细信息。然而，在当前的电能统计方法中，无法获取每台电器用电的详细数据。

6、本文基于无线传感器网络技术开发一套电器能耗细粒度统计平台，包括电能采集节点、电能数据传输网络和存储与可视化等部分，能够统计出每一单个电器的当前总的能耗、过去任意时段能耗，为未来实时电价提供有力工具。同时，基于该系统亦可对用户用电行为规律进行分析。关键词：无线传感器网络；电器能耗；计量系统；细粒度；实时电价中图分类号：TN915．5文献标识码：A文章编号：1004—1699(2010)06—0850—05随着人类工作生活越来越频繁，已经给大自然带650万户的城市家庭中每套影院系统和电脑系统如果来严重的负面影响，其中自

7、然资源的过度消耗使人类通过合理控制，使其能耗降到0．5W，那么每年就能省第一次面临严重的能源危机。尽管当前新型能源技下电量约9．3×10kWh，从而省下电费4．5×10Yuan。术不断被提出，但是在一个较长时间内，如何充分利可以看出，如果能借助一种方法做到电器的合用传统能源依然是解决能源问题的可行有效的办法。理用电，提高电能的利用率将能带来极大的节约，无电能是与我们现代化生活密不可分的能源，作为论是对单位、个人还是对整个国家都具有重要的意在电能消耗中占有很大比重的电器用电(包括家庭用义。尽管我们都希望能够做到节约用

8、电，然而从哪电、工业设备用电等)在节能方面还存在着很大的空里人手?如何才能做到节约用电?间。美国能源局估计，73％的电能消耗来自于建筑当前的电量计量方法只能获取每个住户或者单物J。事实上，根据上海市能源利用监测中心的报告，位过去总的用电量，对每一台电器更加详细的耗电情一套家庭影院待机能耗30W左右。电脑外加上打印况以及历史时段的能耗无从获取。研究表明，实时机