1能量管理系統(tǒng)EMS的發(fā)展概述

電力系統(tǒng)自動化經(jīng)歷了“元件自動化”、“局部自動化”、“單一島自動化”到“綜合自動化(EMS)”的發(fā)展階段，能量管理系統(tǒng)將各個自動化孤島連接成為一個有機的整體。20世紀60年代提出的在線安全分析的急迫性，促進了能量管理系統(tǒng)的誕生；20世紀80年代頻繁出現(xiàn)的大型電力系統(tǒng)電壓崩潰事故，使EMS的重要性更為突出；20世紀90年代以來實行的電力市場，使電力系統(tǒng)的運營從壟斷走向開放、走向市場，：EMS的功能子模塊重新面臨技術改造和補充完善的嚴峻挑戰(zhàn)，突出表現(xiàn)在實時電價計算、最大輸電能力計算、輸電路徑優(yōu)化、輸電費用計算、輸電服務預調(diào)度和實時調(diào)度等。

能量管理系統(tǒng)的開發(fā)和應用可大致劃分為四個階段，如表1所示。

2能量管理系統(tǒng)EMS主要應用軟件

根據(jù)各主要軟件的功能及用途，可將EMS劃分為五大類別：發(fā)電控制類、發(fā)電計劃類、網(wǎng)絡分析類、調(diào)度員培訓模擬類、市場交易與管理類。

2.1發(fā)電控制類軟件

1能量管理系統(tǒng)EMS的發(fā)展概述

電力系統(tǒng)自動化經(jīng)歷了“元件自動化”、“局部自動化”、“單一島自動化”到“綜合自動化(EMS)”的發(fā)展階段，能量管理系統(tǒng)將各個自動化孤島連接成為一個有機的整體。20世紀60年代提出的在線安全分析的急迫性，促進了能量管理系統(tǒng)的誕生；20世紀80年代頻繁出現(xiàn)的大型電力系統(tǒng)電壓崩潰事故，使EMS的重要性更為突出；20世紀90年代以來實行的電力市場，使電力系統(tǒng)的運營從壟斷走向開放、走向市場，：EMS的功能子模塊重新面臨技術改造和補充完善的嚴峻挑戰(zhàn)，突出表現(xiàn)在實時電價計算、最大輸電能力計算、輸電路徑優(yōu)化、輸電費用計算、輸電服務預調(diào)度和實時調(diào)度等。

能量管理系統(tǒng)的開發(fā)和應用可大致劃分為四個階段，如表1所示。

2能量管理系統(tǒng)EMS主要應用軟件

根據(jù)各主要軟件的功能及用途，可將EMS劃分為五大類別：發(fā)電控制類、發(fā)電計劃類、網(wǎng)絡分析類、調(diào)度員培訓模擬類、市場交易與管理類。

2.1發(fā)電控制類軟件

論文主題詞：能量管理系統(tǒng)外網(wǎng)實用化

論文摘要：開展能量管理系統(tǒng)(ems)實用化工作，必須有一個良好的scada基礎平臺做保證。在公司領導和省調(diào)的關心支持下，在更新地調(diào)自動化系統(tǒng)主站的同時，結(jié)合基建、大修、技改、變電所無人值班改造和兩網(wǎng)改造等項目，新建了多套廠站端遠動設備，對部分老變電所容量小、精度低的rtu進行更換，基本把站端統(tǒng)一為新型交流采樣rtu，使各項精度有了大幅度的提高，特別是無功測量精度。同時對各站rtu的供電電源加以改造，保證了交直流雙電源供電。在做好各項基礎工作之后，建成的電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(ems)率先通過實用化驗收。針對某電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)出現(xiàn)的問題進行了分析，如狀態(tài)估算覆蓋率低、變電所主要檔位的采集、提高測點冗余度及scada斷面實時映射等問題。對這些問題提出了解決方案，實踐結(jié)果表明，解決問題的處理方法既實用又效果顯著。

開展能量管理系統(tǒng)(ems)實用化工作，必須有一個良好的scada基礎平臺做保證。在公司領導和省調(diào)的關心支持下，在更新地調(diào)自動化系統(tǒng)主站的同時，結(jié)合基建、大修、技改、變電所無人值班改造和兩網(wǎng)改造等項目，新建了多套廠站端遠動設備，對部分老變電所容量小、精度低的rtu進行更換，基本把站端統(tǒng)一為新型交流采樣rtu，使各項精度有了大幅度的提高，特別是無功測量精度。同時對各站rtu的供電電源加以改造，保證了交直流雙電源供電。在做好各項基礎工作之后，建成的電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(ems)率先通過實用化驗收。本文總結(jié)了ems工程實用化的經(jīng)驗，介紹了實用化過程中一些問題的解決方案。

一、狀態(tài)估計覆蓋率低的問題

本文所指狀態(tài)估計覆蓋率低，并不是指某些變電所沒有數(shù)據(jù)采集裝置，而是指本地調(diào)管轄范圍內(nèi)的一些220kv供電小區(qū)的電源來自無量測的外網(wǎng)。例如，該地調(diào)管轄的安平供電小區(qū)。該小區(qū)的安平220kv變電所的兩條220kv進線分別來自外網(wǎng)的東寺220kv變電所和束鹿220kv變電所，與電廠主網(wǎng)沒有任何電氣連接。在狀態(tài)估計時由于軟件th2100系統(tǒng)只估計最大的可觀測島，國外有些軟件可以估計兩個以上的可觀測島，但由于兩個可觀測島無電氣連接，即使能計算，其所得的某些數(shù)據(jù)，例如相角等結(jié)果也多是不準確的，所以安平小區(qū)就成為死島。直接導致狀態(tài)估計覆蓋率低于實用化要求指標，后經(jīng)與省調(diào)多次協(xié)商，決定采用三級數(shù)據(jù)網(wǎng)將該電網(wǎng)所需的全部外網(wǎng)數(shù)據(jù)傳至地調(diào)主站端。使狀態(tài)估計覆蓋率達到100％。

二、各220kv變電所主變檔位的采集

摘要摘要：針對衡水電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)出現(xiàn)的新問題進行了分析，如狀態(tài)估算覆蓋率低、變電所主要檔位的采集、提高測點冗余度及scada斷面實時映射等新問題。對這些新問題提出了解決方案，實踐結(jié)果表明，解決新問題的處理方法既實用又效果顯著。

摘要：能量管理系統(tǒng)外網(wǎng)實用化

開展能量管理系統(tǒng)(ems)實用化工作，必須有一個良好的scada基礎平臺做保證。在公司領導和省調(diào)的關心支持下，在更新地調(diào)自動化系統(tǒng)主站的同時，結(jié)合基建、大修、技改、變電所無人值班改造和兩網(wǎng)改造等項目，新建了多套廠站端遠動設備，對部分老變電所容量小、精度低的rtu進行更換，基本把站端統(tǒng)一為新型交流采樣rtu，使各項精度有了大幅度的提高，非凡是無功測量精度。同時對各站rtu的供電電源加以改造，保證了交直流雙電源供電。在做好各項基礎工作之后，建成的衡水電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)(ems)于2003年1月15日在河北省南網(wǎng)率先通過省公司組織的實用化驗收。本文總結(jié)了ems工程實用化的經(jīng)驗，介紹了實用化過程中一些新問題的解決方案。

1狀態(tài)估計覆蓋率低的新問題

本文所指狀態(tài)估計覆蓋率低，并不是指某些變電所沒有數(shù)據(jù)采集裝置，而是指本地調(diào)管轄范圍內(nèi)的一些220kv供電小區(qū)的電源來自無量測的外網(wǎng)。例如，衡水地調(diào)管轄的安平供電小區(qū)。該小區(qū)的安平220kv變電所的兩條220kv進線分別來自外網(wǎng)的東寺220kv變電所和束鹿220kv變電所，和衡水主網(wǎng)沒有任何電氣連接。在狀態(tài)估計時由于軟件th2100系統(tǒng)只估計最大的可觀測島，國外有些軟件可以估計兩個以上的可觀測島，但由于兩個可觀測島無電氣連接，即使能計算，其所得的某些數(shù)據(jù)，例如相角等結(jié)果也多是不準確的，所以安平小區(qū)就成為死島。直接導致狀態(tài)估計覆蓋率低于實用化要求指標，后經(jīng)和省調(diào)多次協(xié)商，決定采用三級數(shù)據(jù)網(wǎng)將衡水電網(wǎng)所需的全部外網(wǎng)數(shù)據(jù)傳至地調(diào)主站端。使狀態(tài)估計覆蓋率達到100％。

2各220kv變電所主變檔位的采集

摘要：現(xiàn)階段我國樓宇內(nèi)部對于電能能源的消耗相對較大，所配備的用電設備相對較多且較為復雜，使用過程中往往會出現(xiàn)能源浪費。此外，現(xiàn)階段我國在樓宇管理方面自動化程度相對較低，因此采用無線傳感設備監(jiān)理其智能化程度相對較高的樓宇能量管控系統(tǒng)，對于此系統(tǒng)來講能夠?qū)怯畹南鄳恢眠M行無線傳感器的安裝，采用合理的能量消耗管理計算方式對樓宇建筑內(nèi)相關參數(shù)展開科學有效的分析，從而對樓宇建筑能的用電能耗方面進行有效調(diào)節(jié)，使得樓宇建筑內(nèi)的用電能量可進行自動化的檢測及合理管控。

關鍵詞：樓宇建筑；智能化；用電；能量控制

近些年來我國經(jīng)濟領域的發(fā)展速度相對較快，同時也伴隨著我國能源方面的消耗不斷的增加尤其是電能資源。結(jié)合實際情況來講目前我國樓宇建筑內(nèi)對于電力資源方面的能耗在社會活動中占有相對較大的比重。同時我國在經(jīng)濟領域的不斷發(fā)展的影響下城市化水平也在不斷的提高，從而造成了樓宇建筑在電力資源方面的消耗將逐漸的提高，并且在社會能耗放慢的比重也越來越大所以對于樓宇用電能量方面的管理系統(tǒng)具有深遠的影響。

1樓宇用電能量控制系統(tǒng)的架構(gòu)概述

對于樓宇其用電能量方面的控制系統(tǒng)來講其是有若干個子系統(tǒng)組成的：第一，樓宇自動化控制系統(tǒng)，其中主要涉及到空調(diào)系統(tǒng)還有樓宇各單元的照明系統(tǒng)還有空氣方面的檢測系統(tǒng)以及配電監(jiān)控等方面的系統(tǒng)。第二，則是風電光伏子系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要是針對樓宇建筑在今后大量采用清潔環(huán)保能源的階段。第三，V2G系統(tǒng)，該系統(tǒng)主要的功能在于將電力能源的新能源汽車視為了移動存儲能量的單元進行與電網(wǎng)的對接，以此使得電網(wǎng)還有電動新能源車輛建立起雙向的互動聯(lián)系從而可以進行對負荷展開有效的平衡調(diào)節(jié)作用。第四，智能變電站系統(tǒng)，反應了APF還有SVG+技術方面對于樓宇建筑內(nèi)部的電能資源質(zhì)量方面的提高。第五，空調(diào)系統(tǒng)，體現(xiàn)了地源熱泵還有吸附式的空調(diào)等系統(tǒng)成為新的負荷式用電設備完成的智能化用電概念還有能量方面的有機結(jié)合使用。對于樓宇智能用電能量管理系統(tǒng)的子系統(tǒng)來講其集成活動主要涉及到了對樓宇建筑內(nèi)相關數(shù)據(jù)信息的收集還有處理分析還有反饋等方面的功能。并且樓宇智能用電能量管理系統(tǒng)的若干子系統(tǒng)在數(shù)據(jù)信息方面收集還有處理以及分析的結(jié)果作為機型對樓宇用電方面的規(guī)劃參數(shù)，同時采用聯(lián)動控制展開對所有的子系統(tǒng)的有效管控從而實現(xiàn)樓宇用電方面的科學化與節(jié)能化。根據(jù)樓宇用電能量管理系統(tǒng)的各方面的要求來講，其主要采用的是分層分布式的結(jié)構(gòu)，其中主要涉及到監(jiān)控管理層還有通信層以及建筑內(nèi)設備層。所謂的監(jiān)控管理層其作用在進行對參與管理樓宇的工作人員提供相應的有效的信息進行對優(yōu)化用電能量措施還有提高設備工作，采用與物聯(lián)網(wǎng)技術相結(jié)合從而展開樓宇建筑內(nèi)的能效方面的管理，實現(xiàn)節(jié)能減排。通信層指的是采用通信網(wǎng)關設備將若干個子系統(tǒng)應用的非標準通信協(xié)議都轉(zhuǎn)換成標準的通信協(xié)議，把監(jiān)測信息還有設備工作狀態(tài)送至樓宇建筑用電能量管理系統(tǒng)中。對于現(xiàn)場設備層來講其主要指的是在高低壓配電柜內(nèi)的測控保護裝置還有儀表以及所有子系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)。

2關于樓宇用電能量控制系統(tǒng)的設計分析

摘要：為適應電力市場發(fā)展改革、火電廠指標考核及日常電能量統(tǒng)計、平衡率計算的需要，在火電廠建立一套穩(wěn)定可靠的電能量自動采集系統(tǒng)已成為必然。本文以江蘇新海發(fā)電有限公司電能量自動采集系統(tǒng)的建設為例，探討了火電廠電能量自動采集系統(tǒng)的建設的若干問題。

關鍵詞：電廠電能量自動采集系統(tǒng)平衡率

在電力市場運營過程中，買賣雙方交易的物理量是電能量，對發(fā)、供電量、聯(lián)絡線交換電量、網(wǎng)損（線損）電量及分時、分類電量的采集、監(jiān)視、統(tǒng)計、分析、運算是電力市場運營的主要內(nèi)容；建設電能量自動采集系統(tǒng)是實現(xiàn)電力市場運營的基礎。對火力發(fā)電廠，主要對發(fā)、供電量進行統(tǒng)計，對機組平衡率、交接班電量等進行統(tǒng)計計算，以加強管理，并采取相應措施降低損耗，提高效率。

以我們江蘇新海發(fā)電有限為例，每天分四班，傳統(tǒng)的方式是每次交接班時抄表，人工錄入進行統(tǒng)計計算；這種人工抄表、統(tǒng)計不能滿足實時、分時及動態(tài)分析管理的要求，電能量采集方式的改變已勢在必行。江蘇新海發(fā)電有限公司電能量自動采集系統(tǒng)于2001年9月底基本建成。該系統(tǒng)已采集了所有機組的全部電能量數(shù)據(jù)，完成了電能量的自動采集、存儲、總加計算、統(tǒng)計、報表打印等功能；系統(tǒng)代替了人工抄表，提高了數(shù)據(jù)的同步性、及時性、準確性和完整性；系統(tǒng)對全公司發(fā)電情況和各類平衡率進行自動統(tǒng)計，提高了統(tǒng)計計算速度和自動化水平；利用系統(tǒng)進行分班次考核，提高了企業(yè)的管理水平和效率；各部門可通過Web查看所有數(shù)據(jù)和報表，進行不同的二次開發(fā)，提高了電能數(shù)據(jù)的利用率。系統(tǒng)（如圖1所示）分主站和采集終端（ERTU）兩部分，主站與ERTU之間采用網(wǎng)絡通信方式進行數(shù)據(jù)傳輸。主站采用南京華瑞杰自動化設備有限公司的COM-2000系統(tǒng)、廠站采用該公司的MPE-III電能量遠方數(shù)據(jù)終端。

1、江蘇新海發(fā)電有限公司電能量自動采集系統(tǒng)配置

1.1主站系統(tǒng)配置

摘要：為適應電力市場發(fā)展改革、火電廠指標考核及日常電能量統(tǒng)計、平衡率計算的需要，在火電廠建立一套穩(wěn)定可靠的電能量自動采集系統(tǒng)已成為必然。本文以江蘇新海發(fā)電有限公司電能量自動采集系統(tǒng)的建設為例，探討了火電廠電能量自動采集系統(tǒng)的建設的若干問題。

關鍵詞：電廠電能量自動采集系統(tǒng)平衡率

在電力市場運營過程中，買賣雙方交易的物理量是電能量，對發(fā)、供電量、聯(lián)絡線交換電量、網(wǎng)損（線損）電量及分時、分類電量的采集、監(jiān)視、統(tǒng)計、分析、運算是電力市場運營的主要內(nèi)容；建設電能量自動采集系統(tǒng)是實現(xiàn)電力市場運營的基礎。對火力發(fā)電廠，主要對發(fā)、供電量進行統(tǒng)計，對機組平衡率、交接班電量等進行統(tǒng)計計算，以加強管理，并采取相應措施降低損耗，提高效率。

以我們江蘇新海發(fā)電有限為例，每天分四班，傳統(tǒng)的方式是每次交接班時抄表，人工錄入進行統(tǒng)計計算；這種人工抄表、統(tǒng)計不能滿足實時、分時及動態(tài)分析管理的要求，電能量采集方式的改變已勢在必行。江蘇新海發(fā)電有限公司電能量自動采集系統(tǒng)于2001年9月底基本建成。該系統(tǒng)已采集了所有機組的全部電能量數(shù)據(jù)，完成了電能量的自動采集、存儲、總加計算、統(tǒng)計、報表打印等功能；系統(tǒng)代替了人工抄表，提高了數(shù)據(jù)的同步性、及時性、準確性和完整性；系統(tǒng)對全公司發(fā)電情況和各類平衡率進行自動統(tǒng)計，提高了統(tǒng)計計算速度和自動化水平；利用系統(tǒng)進行分班次考核，提高了企業(yè)的管理水平和效率；各部門可通過Web查看所有數(shù)據(jù)和報表，進行不同的二次開發(fā)，提高了電能數(shù)據(jù)的利用率。系統(tǒng)（如圖1所示）分主站和采集終端（ERTU）兩部分，主站與ERTU之間采用網(wǎng)絡通信方式進行數(shù)據(jù)傳輸。主站采用南京華瑞杰自動化設備有限公司的COM-2000系統(tǒng)、廠站采用該公司的MPE-III電能量遠方數(shù)據(jù)終端。

1、江蘇新海發(fā)電有限公司電能量自動采集系統(tǒng)配置

1.1主站系統(tǒng)配置

摘要：城市軌道交通是城市發(fā)展的重要基礎設施，地鐵供電系統(tǒng)是為城市軌道交通運營提供所需電能，也是能耗較大的系統(tǒng)，在保障地鐵正常運營的前提下，應用有效的節(jié)能降耗技術降低運營成本、節(jié)約能源是目前地鐵供電系統(tǒng)運行中必須考慮的環(huán)節(jié)。本文結(jié)合貴陽地鐵建設和運營情況，分析地鐵主要能耗因素，提出節(jié)能降耗方案，為地鐵運營更好地實現(xiàn)節(jié)能減排、綠色環(huán)保提供參考。

關鍵詞：地鐵；低壓；供電系統(tǒng)；節(jié)能降耗；技術

城市軌道交通供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗一直以來受到業(yè)界人士的高度關注，提出了各類節(jié)能降耗實施方案，但其思路大都重點放在了設計和建設階段。其中設計階段主要考慮各級變電所與變壓器的容量設置、中壓網(wǎng)絡電壓等級及接線形式、運行方式、電纜的選擇、牽引網(wǎng)的設置等；建設階段主要考慮各種能耗設備的選型，在滿足運營要求的前提下重點考慮節(jié)能指標。由于不同的地區(qū)氣候條件不同，運營線路客流量不同，商業(yè)及辦公模式也有所不同，因此，分析運營階段能源需求，采用相應的管理手段也是實現(xiàn)節(jié)能降耗的重要措施。本文主要研究地鐵線路運營階段供電系統(tǒng)的節(jié)能降耗技術及相應管理措施。

1地鐵供電系統(tǒng)電能消耗分析

城市軌道交通供電系統(tǒng)負責提供車輛及設備運行所需的電能，主要由高壓供電源系統(tǒng)、牽引供電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)3大部分組成。其中高壓供電源系統(tǒng)主要是從城市電網(wǎng)引入110kV等級電壓，通過主變電所降壓后分配給降壓所和牽引所，為電客車和動力照明設備提供電能，該部分的電能消耗主要為設備運行中的線路損耗、空載損耗、熱損耗等，已在設計階段有所考慮。本文以貴陽地鐵某線路為例，主要分析運營階段牽引供電系統(tǒng)和低壓配電系統(tǒng)的電能消耗問題。統(tǒng)計貴陽地鐵某線路運營一年的平均電能消耗如表1、圖1所示。1.1牽引供電系統(tǒng)在運營中的電能消耗。牽引供電系統(tǒng)由牽引變電所、牽引網(wǎng)、鋼軌、回流線等部分組成，其電能消耗主要為電客車的運行牽引消耗，同時也是城市軌道交通供電系統(tǒng)中能源消耗的主要部分。在城市軌道交通運營中，牽引能耗主要與行車間隔、載客量、線路坡度、運營速度和運營時間等因素有關。1.2低壓配電系統(tǒng)在運營中的電能消耗。低壓配電系統(tǒng)由降壓變電所和動力照明配電線路等組成，為車輛段、車場、車站、區(qū)間、各類照明、辦公、商業(yè)、電扶梯、風機空調(diào)、水泵等動力設備及通信、信號、自動化等設備提供電源。在城市軌道交通運營中，低壓配電系統(tǒng)能耗主要由以下幾部分組成：（1）地鐵通風制冷、給排水系統(tǒng)能量消耗。通風制冷、給排水系統(tǒng)能耗僅次于牽引供電系統(tǒng)的能耗，這2個系統(tǒng)含有冷水機組、冷卻泵、冷凍泵、各大風機、消防水泵、污水泵，需要消耗較多能量，而且地鐵在運營期間，空調(diào)通風制冷系統(tǒng)長時間處于固定運行模式，能量消耗巨大，且單一運行模式還會縮短空調(diào)的使用壽命，導致地鐵空調(diào)通風系統(tǒng)的能量消耗增加。（2）地鐵門梯系統(tǒng)能量消耗。地鐵規(guī)模不斷擴大，設備眾多，各大地鐵站使用電梯的種類也不盡相同，如雜物梯、自動扶梯、客梯、貨梯等，這些電梯和扶梯設備在運營時間段需要保持在啟動狀態(tài)；各地鐵車站的站臺門在運營時間段根據(jù)電客車的到出站情況隨時開關，這些大型動力設備運行均需消耗大量的電能。（3）地鐵照明系統(tǒng)能量消耗。地鐵照明系統(tǒng)對于地鐵運營非常重要，其能量消耗較大，照明裝置類型繁多。由于地鐵車站基本設置在地下，照明設備不僅在站臺和站廳需要設置，在設備房、辦公區(qū)、隧道區(qū)間、電纜通道等區(qū)域均需設置，且基本保持全天24h不間斷照明，因此整條地鐵線路的照明電能消耗量也較大。（4）其他系統(tǒng)消耗電能。地鐵信號、自動售檢票、綜合自動化等系統(tǒng)在地鐵運營中為弱電設備，但為保障多個弱電系統(tǒng)設備的穩(wěn)定運行，必須確保全天24h不間斷供電及為弱電設備蓄電池充電，雖然單個設備用電量不大，但各系統(tǒng)設備較多，綜合用電量則相當大。另外，地鐵運營中還涉及辦公用電以及物業(yè)開發(fā)等商業(yè)用電，辦公電能消耗主要為車站及車輛段和停車場辦公環(huán)境中空調(diào)設備、照明設備、電梯設備、辦公設備等；商業(yè)電能消耗主要為地鐵站物業(yè)開發(fā)、地鐵站商業(yè)建設施工、商鋪開發(fā)用電等。

2地鐵供電系統(tǒng)節(jié)能降耗管理及應用

【摘要】因此，對于無線傳感器的自供能特性也隨之被提上了研究日程。在本文中，筆者針對于實際情況，對傳統(tǒng)無線傳感器的優(yōu)缺點進行細致入微的分析，從而根據(jù)無線傳感器的特性，提出了利用振動所產(chǎn)生的能量轉(zhuǎn)化為電能，以此來為無線傳感器進行供電。同時，本文也對自供能無線傳感器的設計思路進行了詳細的闡釋，經(jīng)過研究表明能夠全方位的提升傳感器的使用壽命。

【關鍵詞】無線傳感器；驅(qū)動；自供能

現(xiàn)階段，隨著技術水平的日益提高，傳感器已經(jīng)成為了各種尖端儀器設備中所廣泛使用的一種重要的元器件。傳感器具有多功能化、智能化、體積小、信息接收快等特點，具有極強的適應性，能夠充分的與各種設施設備相融合。并且在近幾年來，分布式無線傳感器得到了廣泛的應用，通過大量的使用這種無線傳感器節(jié)點所組成的無線傳感器網(wǎng)絡，以其體積小，環(huán)境適應力強等特點，受到了相關人士的廣泛關注。與此同時，隨著研究的逐漸深入，傳統(tǒng)傳感器的劣勢也越來越凸顯出來。一般來說，傳統(tǒng)傳感器的供能方式一般采用電池供電，這樣一來就導致了傳統(tǒng)傳感器的整體體積變大，同時使用壽命較短，并且還會存在一定程度上的污染。鑒于這種情況，傳感器的自供能研究就顯得尤為重要。經(jīng)過研究發(fā)現(xiàn)，振動這種能量方式，在各種各樣復雜的環(huán)境下都能夠很好的發(fā)揮其作用，因此我們可以采用振動驅(qū)動的自供能方式，從而替代無線傳感器的電池供電方式，對于傳感器節(jié)點的性能來說可謂是一個相當大的提升。

1振動驅(qū)動的能量收集裝置淺析

通過振動驅(qū)動的自供能無線傳感器，其根本原理就是電磁感應的合理運用。在這個能量收集的過程中，通過振動-電磁能量的收集裝置，根據(jù)電磁感應的方式，從而使線圈和永磁體發(fā)生一定強度的相對振動，這樣就使線圈中的磁通量發(fā)生變化。通過這種反應形式，就能夠產(chǎn)生相應的感應電動勢，振動能便能夠成功的轉(zhuǎn)化成為電能。圖1直線型振動-電磁能量收集裝置結(jié)構(gòu)示意圖一般來說，我們采用直線型振動-電磁能量收集裝置來完成無線傳感器自供能的能量收集工作，這種裝置的工作機理是通過線圈與永磁體之間的振動位移，從而完成能量的收集工作。具體的結(jié)構(gòu)如圖1所示。從圖中我們可以看出，這種裝置的功能區(qū)分可以分為兩部分，第一部分是振動能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，第二部分是磁電能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。這兩部分系統(tǒng)相輔相成，共同構(gòu)成了整套的振動-電磁能量收集裝置。其中，振動能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的決定因素，是由振動能量的收集效率，以及振子振動的特性所共同決定的。而磁電能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的決定因素，是由磁電轉(zhuǎn)換效率以及電能輸出特性所決定的，這一點需要相關的研究人員著重把握。

2振動驅(qū)動自供能無線傳感器節(jié)點設計的具體方案

1引言

現(xiàn)階段，磷化工企業(yè)進行區(qū)域發(fā)展的規(guī)劃和管理時，利用評價決策支持系統(tǒng)能夠有效分析磷化工工藝中物料的實際消耗以及產(chǎn)出情況，進一步提升了磷化工技術的創(chuàng)新能力以及水平，所以加強對此系統(tǒng)的開發(fā)研究有著十分重要的意義。

2磷化工技術評價決策系統(tǒng)組成框架

現(xiàn)階段，我國所具有的磷化工技術評價決策支持系統(tǒng)主要為磷化工技術，此系統(tǒng)能夠有效的模擬磷化工工藝流程、衡算其熱量并作出相應的技術評價。此系統(tǒng)主要由三個部分組成，即人機交換系統(tǒng)、模型庫管理系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，具體如下所述：

2.1人機交互系統(tǒng)

此系統(tǒng)中的人機交換系統(tǒng)主要對話的部件就是跟磷化工用戶之間進行交互的截面，其主要包含的內(nèi)容有：登錄系統(tǒng)；程序的驅(qū)動菜單；修改數(shù)據(jù)的接口；錄入數(shù)據(jù)的接口；保存評價結(jié)果；打印結(jié)果。而磷化工用戶將相關的工藝信息參數(shù)錄入后，磷化工技術評價決策系統(tǒng)則會將系統(tǒng)運行的最后結(jié)果展示給用戶，因此，人機交互系統(tǒng)主要具有以下三點功能：①提供更為合適的前臺界面，更好的顯示對話的形式。②有效的顯示并執(zhí)行相關的系統(tǒng)數(shù)據(jù)信息的輸入、輸出以及轉(zhuǎn)換。③對系統(tǒng)的人機交互進行控制，并管理好模型庫，有效的集合并運行好數(shù)據(jù)庫。