[实用新型]一种WSN电能数据采集及通信装置

说明书

技术领域

本实用新型关于无线传感器网络(WSN)技术，特别是关于WSN在电力系统低压配电网管理中的应用，具体的讲是一种WSN电能数据采集及通信装置。

背景技术

在现有技术中，低压用户端电表数据的采集主要采用电力线载波方式，虽然利用电力线载波通信可以大大地减少投资和对线路的维护成本，但电力系统中低压电力线路的通信环境恶劣，使得数据获取成功率较低。

中国实用新型专利200520047929.6公开了一种水表、燃气表、电表自动抄表无线发讯器，以通过无线通信方式将采集终端的数据传送给集中器。该技术方案的特点是，采集终端与集中器为点对点的数据传输，每个采集终端只能与集中器进行无线通信，采集终端与采集终端之间不发生通信，因此采集终端与集中器之间的距离是影响无线通信质量的重要因素。

无线传感器网络(WSN，Wireless Sensor Networks)是由部署在监测区域内大量的微型传感器节点组成，通过无线通信方式形成的一个多跳的自组织的网络系统，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖区域中被感知对象的信息，并发送给观察者。传感器、感知对象和观察者构成了无线传感器网络的三个要素。如图1所示，为WSN节点的典型构成。在WSN中，传感器节点具有端节点和路由的功能，一方面实现数据的采集和处理，另一方面实现数据的融合和路由，对本身采集的数据和收到的其他节点发送的数据进行综合，转发路由到网关节点。

中国实用新型专利申请200610114627.5公开了一种基于无线传感器网络的家用保安、环境监测报警系统，该实用新型专利申请公开的技术方案可合并于此，以作为本实用新型的现有技术。

实用新型内容

本实用新型提供一种WSN电能数据采集及通信装置，以将WSN应用于低压配电网的管理之中，解决低压配电网中的数据采集、传输和管理的问题。本实用新型的技术方案为：

一种WSN电能数据采集及通信装置，所述的装置包括：微处理器；电能数据采集单元，该电能数据采集单元与所述的微处理器相连接，采集低压配电网中用户电表数据；无线通信单元，该无线通信单元与所述的微处理器相连接，发送WSN路由信息和采集到的用户电表数据，并接收外部的控制命令和无线信号；WSN路由生成单元，该WSN路由生成单元与所述的微处理器相连接，根据所述无线通信单元接收的无线信号强弱生成动态WSN路由表，并在已生成的WSN路由表中获取目的节点地址；电源，该电源与所述的微处理器相连接，用于提供工作电能；所述的微处理器控制所述的电能数据采集单元、无线通信单元和WSN路由生成单元工作。

本实用新型的有益效果在于：无线传感器网络(WSN)技术克服了传统的数据点对点无线传输模式的局限性，具有拓扑结构动态性强、自组织性以及网络分布式特性。对于分布在很广范围内的大量节点，每个节点都是一个可以进行数据采集、数据处理和数据通信的智能单元，即使网络中某些节点失效，整个网络仍然能够正常运行。WSN数据传输技术适应低压配电网实现自动化管理的需求，具有低成本、低功耗、超强通讯能力、通讯距离远和抗干扰能力强、窃电自动报警等诸多优点。

附图说明

图1是现有技术中WSN节点的结构框图；

图2是本实用新型WSN电能数据采集及通信装置的结构框图；

图3、4是本实用新型WSN电能数据采集及通信装置实施例的结构框图；

图5是本实用新型WSN电能数据采集及通信装置的电源部分的电路图；

图6是本实用新型WSN电能数据采集及通信装置CPU及周边电路图；

图7是本实用新型WSN电能数据采集及通信装置无线射频部分电路图；

图8是本实用新型集中器实施例的结构框图；

图9是本实用新型WSN电能数据采集及通信装置与用户电表及入户电开关的连接关系示意图；

图10是本实用新型的WSN电能数据采集及通信装置与用户电表及入户电开关、集中器、后台服务器的连接关系示意图；

图11是本实用新型的WSN电能数据采集及通信装置与用户电表及入户电开关、集中器及变压器、后台服务器的连接关系示意图。

具体实施方式