无线传感器网络

主要讲述在设备传感器领域的无线传感网标准设计与应用，重点围绕如何实现传感器微功耗接入、波形类大数据传感器如何接入、多跳组网、同步采样等问题进行详细介绍，介绍现场应用典型案例，并对无线传感网在输变电领域深化应用提出一些建议。他提到近年来，随着无线传感器在电力设备传感领域逐步扩大应用，电力企业也在逐步开展无线传感器网络的标准化建设。

本项目成果已通过国网电力科学研究院实验验证中心的检测认证。基于物联网自组网技术、低功耗蓝牙技术、免维护的各种类型的新型传感器及监测系统，现场应用于银川东士660kV换流站等多个变电站，共1500余个传感器，包括压板位置监测系统，G1S管母线形变监测传感器，敞开式水平翻转刀闸位置传感器，端子箱温湿度传感器、直流接地极水温、水位及环境土壤温湿度监测系统等，在实际应用中成功解决了变电站压板位置无法监测、GIS长母线形变无监测等一系列运维工作中的问题和难题。项目成果进一步延伸了变电站在线监测的类型和种类，提高了运维人员监测准确度和范围。成果的应用能够减少每周人员实际工作量25小时，平均节约社会劳动时间4小时，大大减少了人力成本及时间成本。 本项目研究的成果，可以大幅度减少变电站现场运维工作量，提高运维管理工作质量，预防、减少因刀闸设备操作不到位、GIS母线形变、压板位置设备误投退、漏投退等产生的问题，大幅度提升工作效率，降低运维成本，在变电运维工作中具有广泛的应用前景。电力系统对物联网技术的应用需求，广泛采用物联网技术解决生产实践中的难点问题，反过来将进一步促进无线传感器网络的发展，促进其行业应用，形成新型产业链。

为了满足在偏远地区、地下场景等供电条件困难的环境下，无线通信设备供电时长要求，文章提出了一种低功耗无线发射机发射功率计算方法，通过整个无线通信信道损耗和sub-GHz低功率收发天线芯片的数据表计算出无线发射机发射功率。通过仿真计算，相比传统发射机发射功率计算方法，该方法更精确地计算出发射端所需要的最低发射功率，提升了无线发射机能效，从而使得无线通信设备满足偏远地区、地下场景等供电条件困难环境下的供电时长要求。

光伏发电以其清洁、无污染等优点得到广泛的推广和应用，光伏组件是否正常运行成为了制约光伏系统的整体发电效率。为了提高光伏系统的发电效率，提出了一种基于无线传感器网络的光伏组件故障诊断方法。总结了光伏组件的故障规律，建立了基于高斯过程分类器的故障诊断模型。利用无线传感器网络节点采集了适合高斯分类器训练的样本，并对高斯分类器的诊断模型进行了训练与仿真实验研究。结果验证了该方法的正确性和有效性。

电力信息通信

本文应用Zigbee无线传感器网络技术对传统路灯控制节点进行改进，设计了一套智能照明系统。整套系统硬件包括路灯节点和路由节点两部分。可通过上位机程序，实现对路灯开关状态、环境光强、路灯寿命和故障报警等进行远程监测，同时可以对路灯的开关，工作时间，亮度等状态进行远程控制，有效的解决了路灯系统的监测难，排查难的问题，实现了城市照明的智能化控制。

近年来，随着社会工业水平的不断发展，国内外对电力的需求增加，对电网的建设要求也越来越高，长距离的电力传输成为常态。气体绝缘金属封闭输电线路（GIL，Gas Insulated Transmission Line），具有输电容量大、空间分布灵活、可靠性高和环境影响小的特点，因此十分契合现代城市电网发电容量不断增加和电网建设改造的需要，目前逐渐开始在大容量、长距离输电领域有了广泛的应用。GIL的制造工艺繁多，对检修工艺要求十分精细，稍有不慎就会形成相关质量问题，但目前针对GIL的有效检测手段及装置较少。本系统基于可以进行带电检测的振动检测方法，结合现代IT技术中的无线传感器网络（WANs）技术，构建了基于振动检测技术和WANs技术的GIL在线监测系统，可实现24小时不间断监控、GIL常见故障类型及严重程度判定、故障定位、处理措施建议等重要功能，从而显著提升GIL系统的安全运行水平。