【新书推荐】低功耗无线传感网电力应用现状与发展报告

内容简介

本书围绕电力无线传感网技术创新应用，聚焦于低功耗无线传感网在发电、输电、变电、配电、用电等电力行业领域的应用，具体包括电力发电厂监测区域的事故预警、环境状态判断、劣化趋势分析，输电线路的电力巡检和运维管理，变电站内电力设备的运行状态、环境状态等在线监测，配电领域储能和配电自动化业务的监控和故障定位系统，用电采集和精准负荷控制业务的监测和分析管理等。介绍了无线传感网及其产业发展现状，概述了无线传感网主流技术，总结提炼了电力无线传感网在电力领域的应用情况，分析研究了电力无线传感网的应用价值和挑战，探讨提出了电力无线传感网技术应用发展趋势及建议。

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背景前沿

无线传感网是大量的静止或移动的传感器节点以自组织和多跳的方式构成的无线网络，可以感知、采集和处理信息，并将获得的详尽信息发送给需要的用户。

“十四五”期间，国家电网有限公司服务新型电力系统构建需求，将“全力推进电力物联网高质量发展”作为重点工作任务之一，其中的各项工作部署均离不开无线传感网的支撑。无线传感器网中众多类型的传感器，可探测包括地震、电磁、温度、湿度、噪声、光强度、压力、土壤成分、移动物体的大小、速度和方向等。潜在的应用领域可以归纳为军事、航空、防爆、救灾、环境、医疗、保健、家居、工业、商业等领域。新型电力系统的一些重要的、需要被监控的设备上可以安装传感器，实时监控设备的运行状况。采用无线传感网络技术，将监测到的重要参数上传到集中处理平台，智能电力系统可以根据参数的变化，及时发现设备故障等，主动预防可能发生的各种事故。

与传统有线网络相比，无线传感网络具有很明显的优势，主要有：低能耗、低成本、通用性、网络拓扑、安全、实时性、以数据为中心等。无线传感网给电力行业带来应用价值的同时，也面临着极大的挑战。通用无线传感网技术无法满足某些特定的业务需求，变电站、输电线路等某些复杂的电力现场环境对于功耗控制、传输距离、组网灵活性等方面有特定需求，需要结合电力物联网的业务需求和应用场景来实现功耗和连接性能的协同优化；在终端接入和数据传输方面，设备和数据量均呈爆发式增长，海量数据给电力物联网带来了资源和数据传输带宽的压力；传感节点大多布置在户外环境中，恶劣环境和网络攻击均影响传感节点的运行和信息传递，因此，提升终端接入安全和抗干扰能力是保证电力物联网健康发展的重要基础；传感器小型化、无源化技术有待突破，利用电网沿线的磁场、电场、振动及温差等外部条件，实现微源取能是关键难点。为此，电力企业需要弥补现有的不足和短板，结合电力行业发展战略，研究低功耗无线传感网的网络与安全连接技术，全方位地提高感知数据的颗粒度、广度和维度，并持续积极探索基于人工智能的知识赋能、５G通信技术、基于边缘计算的技术、数据开发服务技术等方面融合发展。

适用读者

本书兼顾科普性、通识性以及专业性，既有创新成果，又有实践路径，凝聚了各专业机构多年来开展低功耗无线传感网在电力行业应用的实践经验，能够给电力工作者和其他行业信息技术相关工作的研究人员和技术人员在工作中带来新的启发和认识，共促我国电力无线传感网快速发展。

本书目录

第1章 概述

1.1 低功耗无线传感网技术概述

1.1.1 低功耗无线传感网概述

1.1.2 低功耗无线传感网技术分类

1.2 无线传感网技术标准化现状及应用情况

1.2.1 无线传感网技术国内外标准化现状

1.2.2 无线传感网技术应用情况

第2章  宏观政策环境分析

2.1 国家与行业政策导向

2.2 产业环境分析

2.3 电力企业战略

第3章  低功耗无线传感网技术综述

3.1  网络层及高层协议

3.1.1 低功耗局域网部分

3.1.2 低功耗广域网部分

3.2  低功耗无线通信物理层协议

3.2.1 低功耗局域网部分

3.2.2 低功耗广域网部分

3.3 低功耗无线传感网组网技术

3.3.1 星型AP模式（及支持的通信协议）

3.3.2 点对点模式

3.3.3 Mesh模式

3.4 技术对比分析

3.4.1 通信技术比较

3.4.2 组网方式对比

第4章  低功耗无线传感网在电力行业的应用现状分析

4.1 发电领域

4.1.1 发电领域应用需求

4.1.2 发电领域应用现状

4.2 输电领域

4.2.1输电领域应用需求

4.2.2输电领域应用现状

4.3 变电领域

4.3.1变电领域应用需求

4.3.2变电领域应用现状

4.4 配电领域

4.4.1 配电领域应用需求

4.4.2 配电领域应用现状

4.5 用电领域

4.5.1 用电领域应用需求

4.5.2 用电领域应用现状

4.6 其他方面

4.6.1 供应链应用

4.6.2 资产全寿命周期管理

第5章  低功耗无线传感网在电力行业应用的挑战与价值

5.1 机遇与挑战

5.1.1 低能耗

5.1.2 实时性

5.1.3 低成本

5.1.4 安全和抗干扰

5.2 低功耗无线传感网电力行业典型应用场景

5.2.1 场景1：输电线路监测

5.2.2 场景2：智能配用电一体化应用

5.2.3 场景3：智能变电站

5.3 应用价值

5.4 典型应用设计

5.4.1变电站应用

5.4.2电能质量监测

5.4.3基于无线传感网的电力塔监测系统

第6章  低功耗无线传感网在电力行业的应用发展趋势

6.1 电力行业发展趋势分析

6.1.1 电力系统转型带来的变化

6.1.2 电力系统转型面临的问题与挑战

6.1.3 电力系统转型趋势

6.2 低功耗无线传感网技术发展趋势分析

6.3 电力低功耗无线传感网应用发展形势

第7章  总结与展望

7.1 电网设备状态感知现状小结

7.2 无线传感网在电力领域应用中亟须解决的关键问题

7.3 解决思路

7.4 趋势展望

7.4.1 一个更加互联的数字电网

7.4.2 芯片短缺与机遇

7.4.3 带宽驱动无线传感网发展

7.4.4 与人工智能技术的融合

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