基于无线传感器网络技术的电网监测节点设计

摘要

随着经济和科技的发展，伴随而来的电能质量问题也逐渐凸现出来，如何有效改善电能质量成为当前研究的一个重要课题。而改善电能质量首先需要面对的一个关键问题在于如何快速准确的监测电能质量，并能够对监测数据进行快速的分析判断，成为改善电能质量的首要问题。无线传感器网络的发展，为电能质量监测数据的传输提供了新的解决方法，对于电能质量监测有着十分重要的研究意义。本文以电能质量为研究对象，提出了电能质量参数的检测方法，无线传感器网络节点的软硬件设计做了详细的分析说明，本文的主要研究内容有：
　　(1)掌握学习电能质量监测的相关知识理论，同时了解其无线传感网络发展研究现状与趋势，然后提出一种方法，即将无线传感器网络用来进行电能质量参数的传递，同时还提出了一另种算法，它的目的是实现其低能耗，并进行相应的仿真对所提算法进行验证。
　　(2)在无线传感器网络数据的传递中，普遍存在着冗余问题，本文采用BP网络来实现其监测区域原始数据的融合，有效降低无效数据在网络中的流动，进而使得节点能量的过度使用得到有效地避免。
　　(3)根据无线传感器网络具体应用的整体设计思路，进行了电能质量监测采集的传感器节点，负责采集信息进行汇总发送的汇聚节点的软硬件设计。硬件设计主要包括节点电流电压检测电路，温湿度检测电路，供电稳压电源电路，无线微处理器CC2530及STM32的外围电路及接口电路等的设计；软件设计主要包括节点的组网，数据采集，数据处理，数据通信，以及数据接收中心的上位机界面和手机现场数据接收端的软件设计。
　　(4)根据设计方案，进行了系统数据采集部分，数据处理部分，数据通信部分的软硬件调试并进行了适当的改进，并对实验测试结果进行分析，实现了预期的设计目标。