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無線自組網式能耗監(jiān)測系統(tǒng)方案

作者:中電科第52研究所物聯(lián)網應用事業(yè)部
來源:RFID世界網
日期:2011-10-27 17:08:00
摘要:無線自組網式能耗監(jiān)測系統(tǒng)是基于自主設計的無線傳感網絡協(xié)議cetcStack開發(fā)的應用系統(tǒng)。

  1、系統(tǒng)介紹

  無線自組網式能耗監(jiān)測系統(tǒng)是基于自主設計的無線傳感網絡協(xié)議cetcStack開發(fā)的應用系統(tǒng)。所采用的無線傳感網絡自身具有自組織、自維護功能,并可定制在433~464MHz、470~510MHz以及950~960MHz不同通信頻段。該系統(tǒng)的無線傳感器網絡集成設備由WSN協(xié)調器、WSN路由器以及WSN采集器三部分組成,用戶可以根據實際應用環(huán)境選配WSN路由器以及WSN數(shù)據采集器搭建適合該應用環(huán)境的能耗監(jiān)測系統(tǒng),而且WSN路由器同樣可以具有WSN數(shù)據采集器的所有功能,連接用戶終端設備。

  無線自組網式能耗監(jiān)測系統(tǒng)分為信息存儲與處理層、廣域通信網、無線傳感網絡以及信息采集層等四個部分。

  信息存儲與處理系統(tǒng)主要完成系統(tǒng)中所有采集到信息的分析以及處理,搭建能耗監(jiān)測系統(tǒng)運營服務功能。能耗自動采集監(jiān)控中心是信息存儲與處理的核心,包括負責規(guī)約解析和通信管理的前置機、數(shù)據庫服務器和WEB服務器等。監(jiān)控中心由中心處理工作站以及相應的軟件構成,是整個能耗計量的最上層,所有用戶的能耗信息均匯集到該層,由相應軟件對數(shù)據進行匯總和分析。管理人員可以通過WEB進行遠程監(jiān)控和作出相應的決策。該系統(tǒng)還具有與營銷系統(tǒng)和其它相關系統(tǒng)的數(shù)據接口,可以與其它系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)據交換功能。該系統(tǒng)具有強大的增值服務功能,負荷控制和能耗分析是其最常見的功能。

  廣域通信網主要負責信息存儲與處理系統(tǒng)與無線傳感網之間信息交互。目前通常采用的以太、2G/3G、本地寬帶網絡等方式。

  無線傳感網絡是無線自組網式能耗監(jiān)測系統(tǒng)的核心,主要負責能耗信息采集、匯總以及上傳。無線傳感網絡采用自主設計的Ad hoc網絡協(xié)議完成網絡內所有節(jié)點的自組織與自維護,并具有鏈路自檢測、鄰居表和路由表自維護等功能,保證無線傳感網數(shù)據傳輸?shù)目煽啃?。該網絡中,所有運行節(jié)點均能夠根據信道質量選擇最優(yōu)鏈路來維護網絡拓撲。

  2、功能特點

  l WSN路由器自動加入網絡,可以擴展系統(tǒng)應用范圍

  l WSN路由器負責管理其通信范圍內WSN采集器運行狀態(tài)監(jiān)控

  l WSN路由器自動選擇信息傳輸路徑

  l WSN路由器、WSN采集器均能夠自動監(jiān)測路徑可靠性,具有鏈路自檢測、自修復功能

  l WSN采集器自動加入網絡

  l WSN采集器提供用戶接口,負責采集用戶終端數(shù)據

  l WSN采集器支持低功耗模式

  3、系統(tǒng)功能

  
無線自組網式能耗監(jiān)測系統(tǒng)能夠實時采集分布式布置的各個監(jiān)測點的能耗數(shù)據信息,通過無線傳感器網絡匯總到監(jiān)控中心,由其實現(xiàn)數(shù)據分析和處理。無線傳感網絡采用自主設計的無線通信協(xié)議建立雙向鏈路,具有自動尋找路由、自動鏈路檢測以及自動恢復的功能。無線傳感網絡自身具有自組織、自維護功能,其組織和維護完全由WSN協(xié)調器完成,無需人為參與,保證了無線傳感器網絡內部數(shù)據傳輸?shù)目煽啃浴o線自組網式能耗監(jiān)測系統(tǒng)的主要功能包括:

 ?。?) 能耗數(shù)據進行詳細的分類/分項采集:可以采集耗電量、耗水量、熱量等信息;

 ?。?) 統(tǒng)計分析:監(jiān)測單元的年度、月度、每日、每小時乃至每分鐘的能耗曲線,生成費用報表,并提供詳細的數(shù)據報表;

 ?。?) 能耗管理和考核、能效測評、能耗審計、能效公示、用能定額、節(jié)能服務,并負責各種日常報表的生成,各種數(shù)據曲線,餅圖,柱狀圖的生成,并圖形化顯示:

 ?。?) 網絡拓撲管理:根據無線傳感網的網絡狀態(tài),實時更新并顯示設備之間的邏輯鏈路信息、信號強度及設備運行狀態(tài)等;

 ?。?) 提供用戶權限、密碼、系統(tǒng)參數(shù)配置等基本管理功能;

  (6) 根據用戶需求,提供GIS服務功能;