[发明专利]一种基于无线传感器网络的智能电网信息管理系统及方法

权利要求书

1.一种基于无线传感器网络的智能电网信息管理系统，包括智能电网发电、输电、变电、配电和用电环节，所述发电、输电、变电、配电和用电环节均与中心控制平台连接，其特征在于，在智能电网发电、输电、变电、配电和/或用电环节构建无线传感器网络系统，所述无线传感器网络系统包括布置在智能电网发电、输电、变电、配电或用电环节上的若干WSN无线网络采集装置和WSN无线网络接收装置，所述WSN无线网络采集装置和WSN无线网络接收装置分别形成无线传感器网络系统的若干WSN采集节点和若干WSN传输节点；所述WSN采集节点将在发电、输电、变电、配电或用电环节采集的监测信号发送给与该WSN采集节点对应的WSN传输节点；所述WSN传输节点的天线采用相控阵天线，在每个相控阵天线的波束周期内，所述WSN传输节点具有相同方向的波束，所述WSN传输节点分别与其相邻的WSN传输节点进行通信；所述WSN传输节点的信号直接或通过其他WSN传输节点接入中心控制平台。

2.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的智能电网信息管理系统，所述相控阵天线包括天线阵列单元、发射/接收波束形成单元、双工器、数字信号处理单元、射频发射单元、射频接收单元和相控阵天线对准装置，所述天线阵列单元包括多个天线阵列子单元，所述发射/接收波束形成单元用于向天线阵列单元发射信号和接收天线阵列单元接收的信号，所述相控阵天线对准装置用于对发射/接收波束形成单元的发射波束/接收波束进行对准,所述双工器与所述发射/接收波束形成单元相连接；所述双工器分别与射频发射单元、射频接收单元相连接；所述数字信号处理单元分别与所述双工器和所述相控阵天线对准装置连接。

3.根据权利要求2所述的基于无线传感器网络的智能电网信息管理系统，所述相控阵天线对准装置包括旋转接收波束形成单元、接收信号功率计算单元和控制单元；

旋转接收波束形成单元，用于接收来自各个天线阵列子单元的信号；对来自各个所述天线阵列子单元的信号进行移相，合并移相后的来自各个所述天线阵列子单元的信号，得到第一信号，所述第一信号对应的接收波束为旋转接收波束；所述旋转接收波束以发射/接收波束为转轴，围绕所述发射/接收波束以预设的角频率旋转；所述旋转接收波束形成单元和所述发射/接收波束形成单元相连接；

所述接收信号功率计算单元，用于计算所述旋转接收波束旋转不同角度时各个所述第一信号的功率值；

所述控制单元，用于根据所述功率值，调整发射/接收波束形成单元中发射/接收波束的指向，以相控阵天线对准，所述控制单元和所述发射/接收波束形成单元相连接。

4.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的智能电网信息管理系统，其特征在于，当发电环节布置WSN无线网络采集装置时，所述WSN无线网络采集装置用于采集发电端的能耗和/或炼料储能信息。

5.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的智能电网信息管理系统，其特征在于，当输电环节布置WSN无线网络采集装置时，所述WSN无线网络采集装置用于采集输电线路线温度和/或气象条件信息。

6.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的智能电网信息管理系统，其特征在于，当变电或配电环节布置WSN无线网络采集装置时，所述WSN无线网络采集装置用于采集变电设备或配电设备的实时监控视频数据信息。

7.根据权利要求1所述的基于无线传感器网络的智能电网信息管理系统，其特征在于，当用电环节布置WSN无线网络采集装置时，所述WSN无线网络采集装置用于采集用户信息和/或远程抄表需数据。