工业计量点无线监测系统

2013-01-25 09:12:37来源: 现代电子技术
0 引言
   
随着我国经济的快速增长,对能源的需求持续快速增加,我国已经成为当今世界第二大能源消费国,但是,我国人均能源资源占有量远低于世界平均水平,经济发展与资源环境的矛盾日趋尖锐,面临着能源安全和环境保护的双重压力,节约能源和资源的战略地位极其突出。加强能源管理,提高能源利用效率,是缓解当前经济社会发展面临的能源约束矛盾、建设节约型社会、实现经济社会可持续发展的根本保障。
    工业企业是我国的能源消费大户,能源消耗量占全社会能源消耗总量的70%。企业的高耗能问题已经变成制约工业经济发展的瓶颈,工业企业节能降耗成为工业经济可持续发展的基本障碍。“十二五”期间,国家进一步开展能源消费总量控制,其中工业节能目标确定为21%。要实现这一目标,每个企业都要把节能降耗作为一个重点工作来抓,而加强能源计量管理是企业节能降耗的基础和保障。
    能源计量是指在能源流程中,对各环节的数量、质量、性能参数和相关特征参数等进行检测、度量和计算,以达到提高能源利用效率、节约能源的目的。工业企业管理要紧紧抓住“高耗能”这一特点,强化内部管理,完善能源计量管理体系,推广新的计量管理技术,采用网络化、信息化的现代手段来完成节能减耗和技术改进。

1 建立工业计量体系所存在的技术难点
   
工业现场能源计量监测点(水、电、风、气等)的分布通常比较分散,在生产厂区内外即有架空又有地下,有些则属于新增加的监测点位,没有预留信号传输电缆。如果使用有线方式,需要铺设大量的电缆、网线、光纤以构成传输网络,其设备建设和维护成本很高。对于某些环境苛刻的场合,还会限制布线和供电,往往难于监测数据,并且还会给日后的维护带来不便,如遇检修或其它原因损坏电缆,恢复起来极为困难。
    GPRS无线传输技术可被广泛应用于环境、设备监测等场合,而且实施简单、通讯可靠,但使用费高不经济,通常一个通讯点每年的费用为上千元,计量点愈多费用愈高,不宜用于大规模数据采集。
    以上几种因素都在不同程度上制约了能源计量管理体系的建立,因此,要想建立一个既能快捷实施,又通讯可靠、费用经济合理的完整能源计量管理体系,就必须寻求一种新的技术。


2 无线传感器网络技术在工业计量领域中的应用
   
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks,WSN)技术是目前世界上新的低功耗、自组织、短距离无线传输技术,它综合了传感器技术、嵌入式计算技术、分布式数据处理技术和通信技术,可实时监测、感知和采集网络分布区域内的各种环境或监测对象的数据,这些数据可通过无线方式被发送,并以自组多跳的网络方式传送到用户终端。
    无线传感器网络被认为是继因特网之后,可对21世纪人类生活方式产生重大影响的IT热点技术。1999年和2003年,美国《商业周刊》和《MIT技术评论》在预测未来技术发展的报告中,分别将其列为21世纪最具影响的21项技术和改变世界的10大新技术之一。无线传感器网络最初是由美国军方提出,在战场监控等军事领域有着重要的应用价值。在民用领域中,无线传感器网络技术同样有着广泛的应用前景,特别是在生态环境监测、先进制造、医疗健康、紧急事件响应、建筑物安全监控、精细农业等领域。国内WSN技术的发展较晚,但是通过数年的努力,该技术已经走出院校,走出实验室。在很多领域,WSN技术都已凸显出其先进性,并在环境监测、楼宇智能化、智能城市等应用中得到普遍认可。
    基于无线传感器网络技术的现场数据采集方法具有低成本,高可扩展性、高可靠性等特点。将无线传感器网络技术应用于工业计量场合,能够有效解决传统监测系统安装、维护成本高,供电、布线受限等问题,比较适用于多节点、大范围、环境苛刻等工业场合的监测任务。

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关键字:能源计量  无线检测  传感器网络  节能降耗

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/Test_and_measurement/2013/0125/article_6749.html
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