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1、电力物联网的数据采集系统与网络传输电力物联网使用无线传感器网络（WSN）来采集信息，采集数据类型除电 压、电流、功率等基本信息之外，还包括了传感器的RFID、环境参数（如温度、 浓度等）、自检状态、报警信息等数据，其采集节点数目和数据量较电力数据采 集有显著增加。而在功能上，除了普通的信息汇聚过程之外，还包括协同感知和 反馈控制。协同感知是指通过多传感器节点的共同感知信息，而不是只采用某一 个节点。通过不同位置的传感器节点共同的感知信息比较，可以更有效地提高信 息的准确性和可靠性，并能通过传感器位置来找出故障所在位置，提高检测效率。标签：电力物联网；数据采集；系统；网络传输导言：电力物联网（I
2、OTIPS）是指：电力系统中各种电气设备之间以及设备与人 员之间通过信息传感设备或分布式识读器，如RFID装置、红外感应器、全球定 位系统、激光扫描等种种装置，结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术 等，形成的一个巨大的智能网络。电力物联网是利用传感器网络将各种电力设备 连接到一起，对关键电力设备的运行状况进行实时监控，使用户与电网之间以及 用户与用户之间能够实时交互，并对所采集的数据信息进行分析，实现数据的实 时、高速、双向传输，以提高整个电网的可靠性和智能化水平，使运行和管理达 到最优化。电力物联网与智能电网是相辅相成的。将物联网技术应用于智能电网， 能够为普通居民创造更加多姿多彩的美
3、好生活。在现代住宅中，可以通过互联网 来实时掌握家庭用电情况；可以分时分段计价，自动调节热水器、空调等智能用 电设备；通过电力物联网与移动网络的互联，可以通过手机交纳电费等。将物联 网技术服务于智能电网，可以为智能电网的发展提供重要技术支撑。电网智能化 将成为拉动物联网产业，推进信息通信产业发展的强大驱动力，并有力影响和推 动其他行业的物联网应用和部署进度，进而提高我国工业生产、行业运作和公众 生活等各个方面的信息化水平。1数据采集数据采集，是指从传感器和其它待测设备等被测单元中自动采集信息的过 程。数据采集系统是结合基于计算机（嵌入式系统）的测量软硬件产品来实现灵 活的、用户自定义的测量系统
4、。传感器是指是一种智能检测装置，能感知被测量 的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式 的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。传感 器是物联网服务和应用的基础。嵌入式智能技术实现传感器智能化的重要手段， 其特点是硬件和软件相结合。嵌入式微处理器低功耗、体积小、集成度高，嵌入 式软件具有高效率和高可靠性等优点。2物联网的前端数据采集本节主要介绍DS18B20温度传感器、SHT11温湿度传感器、MMA7260三 维加速度传感器、TSL230光频转换器和RFID等模块。2.1SHT11温湿度传感器SHT11是瑞士 Sensirion公司推出的
5、一款含有已校准数字信号输出的温湿度 复合传感器。该传感器内部的测湿元件、测温元件将监控区域的湿度和温度转换 成相对应的电信号，同时将产生的电信号输入到信号放大器中，然后将放大的模 拟电信号输送至内部的A/D转换器，转化数据存储在内部的寄存器中。传感器 经过二根I/O数据线与微控制器进行通信，并将转换数据发送出去。传感器通过 两线串行接口和微控制器LM3S811/1138相连接，采用普通I/O与传感器模块相 连，模拟SHT11芯片能识别的时钟信号，并通过DATA数据线直接获取采集数 据，无需额外A/D转换电路，大大简化了传感器和微控制器之间的硬件连接。2.2TSL230光频转换模块TSL230使
6、用硅光二极管测量光照强度，具有响应快、稳定性好等特点，广 泛应用于照相机曝光控制、舞台灯光检测、医学光照诊断等领域。内部由光强采 集、光/频转换、频率信号处理三部分组成，外部由8引脚PDIP封装。2.3DS18B20温度传感器DS18B20是美国Dallas半导体公司推出的一款支持“单总线”控制接口的温 度传感器。该传感器温度采集转化后得到的12位数据存储内部的两个8位高速 暂存器RAM，RAM中的第一个字节存放测量温度数据的低8位，第二个字节存 放数据的高8位。利用DS18B20特有的控制命令集进行操作，将数据正确读入 到微控制器，命令集分为ROM操作命令集和内存操作命令集。设计中，基于 T
7、I的LM3S811/1138微控制器采用C语言程序来实现对DS18B20的操作，芯片 采用默认的12位采集数据模式，转换的时间一般低于750卜。实践表明，单总 线方式的温度传感器DS18B20具有控制简单、易于扩展和成本低等优点。同时， 利用微控制器读取传感器数据的程序相对比较简单，读取的温度值也相对比较精 确。2.4MMA7260三维加速度传感器采用LQMMA7260模块检测物体的运动状态。可以通过其本身提供的休眠 模式来降低芯片功耗。具体方法为待传感器数据采集完毕后，通过SLEEP引脚 来控制MMA7260是否进入休眠，当SLEEP引脚接到低电平信号时，传感器进 入休眠模式，此时电流为3心
8、；当SLEEP接到高电平信号时，传感器便恢复工 作。采用LQMMA7260模块与LM3S811微控制器进行连接，模块的三路电压分 别与微控制器的A/D转换输入引脚相连，并采用ADC多通道采样的方法对三路 模拟数据进行模/数转换。2.5校园一卡通的信息采集设计一款读卡器可以快速准确地读取校园一卡通编号。读卡模块采用 AKRFMOD05CD芯片，读卡器模块将采集的卡片信息按照Wiegand数据协议标 准传输，通过WD0和WD1引脚进行输出。微控制器LM3S1138通过两个I/O 引脚对数据进行接收，其接口电路如图1所示。读卡器模块的数据输出引脚WD0 和微控制器的PB0相连，WD1和PB1相连。程
9、序开始后，初始化PB0和PB1两引脚为输入方式，并设置为下降沿的中 断触发，当两根线上有低电平出现时，进入相应的中断服务程序中接收Wiegan 数据。在中断服务程序中判断触发中断的引翩编号和传输数据，同时将数据存储 在用户开辟的数据缓冲区中。使用数字式示波器对读卡器的DATA0和DATA1 线在协议位给出高电平时的波形图进行截取和分析，读卡器模块选择Wiegand26 协议，将一张校园卡放置在读卡器上，其中上侧为WD0输出信号线波形图，下 侧波形为 WD1输出信号线波形图，与韦根协议理论波形对比，得出该卡的 Wiegand26数据为“0000011010001001010011011L”数据波
10、形与微控制器采集的 数据保持一致。3数据采集网络的实现在本文的网络设计中，主要使用的方式为基于GPRS和基于有线宽带的VPN 方式。为满足实际应用需要，现对这种网络方式进行符合现实状况的设计与实现。3.1GPRS的实现GPRS网络的实现可直接租用移动运营商网络。例如，中国移动公司浙江分 公司的GPRS收费标准为0.01 元/KB，可根据不同数据量大小来选择不同的套餐。 比如，5元套餐包含国内流量30MB； 50元套餐包含国内流量500MB ； 200元套 餐包含国内流量5GB。3.2有线宽带的实现有线宽带网络也可直接租用网络服务商的网络。例如，中国电信安装费用为 100元，1M宽带一年为980
11、元，4M宽带一年为1580元，且租用两年均有不同 程度的优惠。不同电力中心可根据数据量大小来选择不同的宽带，对于数据量很 大的电力局，可租用多个4M宽带来解决带宽问题。3.3VPN的实现VPN作为网络安全性的重要保障，需要专门为电力部门分别设计基于GPRS 和有线宽带的VPN客户端，其应用平台可根据不同通信平台、不同电力局的需 求来进行选择，例如，集中器可选择专用PDA或某一手机智能系统作为平台。结束语综上，将变频调速技术应用于卷接机组除尘风机的控制系统当中，变频调速 技术以其优越的控制性能，必将在风机类设备、甚至其他设备的控制方面得到更 加广泛而深入的应用，必将为卷烟企业带来更大的节能空间。参考文献：1 朱丰磊.VPN虚拟专网技术与应用J.中国电子商务，2018（11）： 88-89.2 刘晓胜.远程多表抄收与安全防范系统的现状分析J.低压电器，2012 （1）： 28-30.3 百 度 百 科 .RS485EB/OL.2013-09-05.http:/ 胡慧锋.无线电力数据采集系统的研究D.杭州：浙江大学，2016.5 孙晨.对GPRS在电力系统应用的分析J.电力系统通信，2013（11）： 38-40.
