(国网山东省电力公司巨野县供电公司)
摘要：随着农村用电需求的增加，人们对供电系统运行的安全性以及可靠性，有了更高的要求，因此需要加快电网智能化建设，实现远程监控，提高农网配电系统运行的稳定性，进而能够及时发现电力系统运行故障问题，及时做好相应的问题处理。本文笔者基于WNS，对农村配电台区的远程监控系统设计，做了简单的论述。
关键词：WSN；农网配点台区；远程监控；系统设计
随着网络通信技术的发展，使得WSN技术水平得以不断地提高，WSN技术也就是无线传感器网络，其能够有效地弥补有线网络的缺陷，具有较强的灵活性，需要在检测地点安置无线传感器节点，便可以实现监测功能，不仅能够提高监测运行水平，还可以节省系统建设成本以及时间。
一、农网配电台区远程监控系统组网设计方案
基于WSN，农网配电台区构建远程监控系统，主要包括WSN网络层、以太网通信层、监控中心。其中MSN网络层主要包括3类节点，即传感器节点、协调器节点、ZigBee路由节点。传感器节点负责数据参数采集与传输，经由ZigBee路由节点，最终传递给协调器节点，在由其传递给监控中心，其中协调器还能够接收监控中心的命令，比如：电闸控制，经由ZigBee路由节点，传递给传感器节点。监控系统中心是由通信前置机，服务器（数据服务器与Web服务器）、计算机组成。其中Web主要是负责交互，包括数据库服务器、计算机、无线传感器网络；监控计算机基于Web实现监控，用户可以利用计算机来和Web服务器进行交互，进而获取数据以及运行参数；数据库服务器主要负责存储数据。
二、农村电网配电台区的智能设备配置
农村电网配电台区建设，主要是为了监控配电压器运行情况，基于WSN，其现场使用的智能设备主要包括以下几种：智能公用变终端、综合配电箱门禁系统、无功补偿电容器组、电流动作保护装置等。智能公用变终端主要是用来与控制中心相互通信，可以采集电气量与电能量，并且将数据信息上报给主站，属于核心装置，主站可以利用智能公用变终端，向其他装置传递命令以及参数设置，同时其他装置也能够利用智能公用变终端，来转发信息。
智能配电箱门禁系统主要是为了确保配电箱内部的设施设备的安全性，其是由电子门锁、门禁管理系统以及门禁卡等组成，属于新型门锁，其具有使用便利以及安全性高的特点。无功补偿电容器组的主要模块构成包括：复合开关、智能测控以及线路保护等，其具备良好的电压与功能因素控制优势，且能够参与区域调节，能够实现远程操控。
电流动作保护装置：属于新型智能剩余电流保护设备，其具备漏电保护器与断路器设备的功能，且能够自动感应剩余电流，可以实现远程操作，在防止出现电气火灾情况方面，发挥着重要的作用，能够有效的避免设备出现损坏问题，极大程度上保护着农村用电的安全性。
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三、农网配电台区远程监控系统软硬件设计
（一）基于WSN农网配电台区远程监控系统硬件设计
1、传感器节点硬件设计
传感器节点控制核心，采取的是STC89C58RD+单片机，其外部拓展模块，主要为ATT7022电能计量模块，以此实现电压电流采集，同时还能够采集有功功率与无功功率，除此之外还包括时钟模块（1302）、键盘模块、电闸控制、液晶显示模块等，在拓展模块中，铁电存储器主要负责存储信息，安全报警信息采集模块，主要负责采集变压器信号、窃电信号、漏电信号等。传感器节点主要安装在变压器上，以此实现系统各项功能，用来记录整点各项数据参数，包括电压、功率等，同时还负责记录三相与单相过电流，针对无功需求和电压控制等，自动投切到补偿电容器。
2、ZigBee路由节点与协调器节点硬件设计
ZigBee路由节点主要模块构成包括：射频收发模块、时钟模块（1302）以及铁电存储器模块等，主要负责信息转发，其中射频模块能够和时钟模块、铁电存储器模块实现信息传递，而铁电存储器模块与时钟模块之间互动，则需要经由射频模块。
协调器节点硬件设计：其控制核心主要是STC89C58RD+单片机，其拓展模块主要包括时钟模块（1302）、铁电存储器（24C512）、以太网控制芯片（RTL8019AS）以及RF模块CC2431等，以此实现信息汇总以及转发，其利用以太网，来实现信息传送与接收。
（二）基于WSN农网配电台区远程监控系统软件设计
无线传感器网络软件设计：主要包括传感器节点软件设计、路由器节点软件设计、协调器节点设计。其中传感器节点的软件设计，要实现入网、数据信息采集与传输、接收并转发监控中心的操作命令；路由器节点软件设计则需要做好入网，包括其本身以及子传感器节点，实现数据转发；协调器节点软件设计，则需要实现数据交互。
通信前置机软件设计：其是监控中心和无线传感器网络之间的传递纽带，主要负责将命令下发给相应的节点，并且将相应的数据上传到数据库，为监控系统提供数据信息，其实现操作主要是基于.NET与TCP/IP，或者基于ODP.NET，当数据信息量较大时，则采取ODP.NET通信前置机系统。
后台监控系统软件设计：使用VS2010作为软件开发平台，使用Oraclellg作为数据库，使用MicrosoftⅡS6，作为Web服务器。其应该具备的监控系统功能包括：用户管理、数据表示、状态配置等。其功能模块主要包括：漏电保护器、无功补偿控制等。
结语
综上所述，基于WSN，设计农网配电台区远程监控系统时，要做好系统组网设计、系统软硬件设计等，以此确保其能够实现远程监控，发挥其具体功能，确保配电系统正常运行。
参考文献
[1]刘洁,罗隆福,张晓虎.基于WSN的农网配电台区远程监控系统设计[J].计算机工程,2012（12）.
[2]刘燕.农村电网智能配电台区远程综合监控系统设计[J].科技传播,2016（18）.
[3]梁开东,严文交,周凤灵.农村电网智能配电台区远程综合监控系统设计[J].贵州电力技术,2015（10）.
论文作者:魏明辉,王利
论文发表刊物:《电力设备》2016年第22期
论文发表时间:2017/1/17
标签：节点论文; 模块论文; 监控系统论文; 传感器论文; 数据论文; 农网论文; 智能论文; 《电力设备》2016年第22期论文;