无线自组网式能耗监测系统方案

　　１、系统介绍

　　无线自组网式能耗监测系统是基于自主设计的无线传感网络协议cetcStack开发的应用系统。所采用的无线传感网络自身具有自组织、自维护功能，并可定制在433～464MHz、470～510MHz以及950～960MHz不同通信频段。该系统的无线传感器网络集成设备由WSN协调器、WSN路由器以及WSN采集器三部分组成，用户可以根据实际应用环境选配WSN路由器以及WSN数据采集器搭建适合该应用环境的能耗监测系统，而且WSN路由器同样可以具有WSN数据采集器的所有功能，连接用户终端设备。

　　无线自组网式能耗监测系统分为信息存储与处理层、广域通信网、无线传感网络以及信息采集层等四个部分。

　　信息存储与处理系统主要完成系统中所有采集到信息的分析以及处理，搭建能耗监测系统运营服务功能。能耗自动采集监控中心是信息存储与处理的核心，包括负责规约解析和通信管理的前置机、数据库服务器和WEB服务器等。监控中心由中心处理工作站以及相应的软件构成，是整个能耗计量的最上层，所有用户的能耗信息均汇集到该层，由相应软件对数据进行汇总和分析。管理人员可以通过WEB进行远程监控和作出相应的决策。该系统还具有与营销系统和其它相关系统的数据接口，可以与其它系统实现数据交换功能。该系统具有强大的增值服务功能，负荷控制和能耗分析是其最常见的功能。

　　广域通信网主要负责信息存储与处理系统与无线传感网之间信息交互。目前通常采用的以太、2G/3G、本地宽带网络等方式。

　　无线传感网络是无线自组网式能耗监测系统的核心，主要负责能耗信息采集、汇总以及上传。无线传感网络采用自主设计的Ad hoc网络协议完成网络内所有节点的自组织与自维护，并具有链路自检测、邻居表和路由表自维护等功能，保证无线传感网数据传输的可靠性。该网络中，所有运行节点均能够根据信道质量选择最优链路来维护网络拓扑。

　　2、功能特点

　　l WSN路由器自动加入网络，可以扩展系统应用范围

　　l WSN路由器负责管理其通信范围内WSN采集器运行状态监控

　　l WSN路由器自动选择信息传输路径

　　l WSN路由器、WSN采集器均能够自动监测路径可靠性，具有链路自检测、自修复功能

　　l WSN采集器自动加入网络

　　l WSN采集器提供用户接口，负责采集用户终端数据

　　l WSN采集器支持低功耗模式

　　3、系统功能

　　无线自组网式能耗监测系统能够实时采集分布式布置的各个监测点的能耗数据信息，通过无线传感器网络汇总到监控中心，由其实现数据分析和处理。无线传感网络采用自主设计的无线通信协议建立双向链路，具有自动寻找路由、自动链路检测以及自动恢复的功能。无线传感网络自身具有自组织、自维护功能，其组织和维护完全由WSN协调器完成，无需人为参与，保证了无线传感器网络内部数据传输的可靠性。无线自组网式能耗监测系统的主要功能包括：

　　（1） 能耗数据进行详细的分类/分项采集：可以采集耗电量、耗水量、热量等信息；

　　（2） 统计分析：监测单元的年度、月度、每日、每小时乃至每分钟的能耗曲线，生成费用报表，并提供详细的数据报表；

　　（3） 能耗管理和考核、能效测评、能耗审计、能效公示、用能定额、节能服务，并负责各种日常报表的生成，各种数据曲线，饼图，柱状图的生成，并图形化显示：

　　（4） 网络拓扑管理：根据无线传感网的网络状态，实时更新并显示设备之间的逻辑链路信息、信号强度及设备运行状态等；

　　（5） 提供用户权限、密码、系统参数配置等基本管理功能；

　　（6） 根据用户需求，提供GIS服务功能；