基于WSN与RFID融合技术的输变电设备在线监测系统研究的任务书.docx

基于WSN与RFID融合技术的输变电设备在线监测系统研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着能源需求的增长和输变电技术的发展，输变电设备的规模不断扩大，设备数量和投资成本逐年攀升。同时，输变电场所在地环境差异较大，环境因素及适用标准不尽相同，给设备的工作可靠性和安全带来巨大挑战。在此背景下，对输变电设备进行在线监测不仅可以提高设备运行的可靠性和安全性，更重要的是降低设备维护保养成本和设备故障损失率。
现有的输变电设备监测系统主要借助于传统的监测手段，如人工巡检和定期维护等方式完成监测任务。但是，这种传统的监测手段存在许多的缺点，如设备监测范围小、监测频率低等，难以满足大规模输变电设备在线监测的需求。因此，基于WSN和RFID技术的输变电设备在线监测技术逐渐引起了研究学者的关注。
二、研究内容
本研究的主要内容是基于WSN和RFID技术的输变电设备在线监测系统的研究。具体包括以下几个方面：
1.系统架构设计。通过对传统的输变电设备监测系统进行技术革新，设计出基于WSN和RFID技术的输变电设备在线监测系统的硬件和软件架构，并建立相应的数据采集和传输通道。
2.WSN网络搭建。设计和搭建适应输变电场所环境的无线传感器网络，并建立与现有系统的数据接口协议，使得该系统可以更好地进行数据传输和监测。
3.RFID技术应用研究。通过研究RFID技术的性能特点和应用方式，将其应用于设备的远程定位与监测，并设计对应的RFID标签和读写器等硬件设施，实现对设备的自动检测。
4.系统软件开发。设计与系统硬件相匹配的软件，完成对传感器节点与标签节点的数据采集、实时处理以及数据可视化等功能。并利用现有的智能终端设备开发出相应的移动端软件，使得设备管理人员可以方便地进行设备监测。
5.系统性能测试。对设计和搭建完成的系统进行全面性能测试，并结合实际案例和数据进行分析和验证，验证该系统在实际应用中的可行性和有效性。
三、研究意义
本研究的意义在于设计出一套符合输变电设备在线监测的技术手段，并将其应用于实际场景中，对输变电设备的安全性、可靠性、维护保养成本等方面都将产生积极的效果。同时，该研究成果还能为其他相关领域的在线监测技术的开发提供借鉴和参考价值。
四、研究步骤
1.研究相关的WSN与RFID技术原理和应用，在全面了解其性能特点和优缺点后，确定其在输变电设备在线监测系统中的应用方案。
2.依据指定的数据采集和传输通道，设计与硬件匹配的软件，并建立相应的数据接口协议。
3.选定设备监测范围和监测要素，并设计相应的设备节点，搭建相应的无线传感器网络。
4.通过研究RFID技术的应用方式和RFID标签设备特性，建立相应的RFID标签和读写器，并将其与WSN网络连接起来。
5.设计与系统硬件设备相匹配的软件程序，对传感器节点与标签节点的数据进行采集、处理与分析，并对监测数据进行可视化处理。
6.进行系统性能测试，并结合现有场景和数据进行验证和分析。
五、研究中需要完成的任务
1.利用无线传感器网络的原理和技术，进行设备监测节点的设计，包括设计适应输变电场所环境的传感器节点，并建立自组织的相应数据采集网络。
2.研究RFID技术的性能特点和应用方式，在设计远程定位与监测设备时应用，并设计相应的标签与读写器等硬件设施。
3.设计与硬件设备相匹配的数据采集与传输软件，完成对数据的采集、实时处理与分析，并对监测数据进行可视化处理。
4.对研究中所设计的设备节点、标签节点、读写器等硬件设施进行实际测试，并结合实际场景和数据进行分析和验证。
5.针对研究中设计的系统在实际应用场景中所遇到的问题进行改进和优化，最终实现系统的操作简单、可靠性高、性能稳定等优点。
六、研究时间计划
研究周期为12个月，具体计划如下：
第一月：确定任务书和研究计划。
第二月：进行WSN和RFID技术的相关研究。
第三-四月：设计系统架构，完成数据采集和传输通道建立。
第五-六月：完成传感器节点和标签节点的设计，并进行RFID标签的研究。
第七月：完成与硬件设备匹配的软件程序设计。
第八-十月：进行系统性能测试与分析。
第十一-十二月：系统改进优化与完善。
七、参考文献
1.姚德元，刘佳冰，马文明，等.基于RFID的电力变电站设备在线监测系统设计与实现[J].电气传动,2011,(2):42-45.
2.赵玲玲，高成，席文军.基于无线传感器网络的输变电设备在线监测系统[J].计算机工程与设计，2015,(12):2708-2713.
3.田庆存.无线传感器网络与RFID技术在输变电设备在线监测中的应用研究[J].电子工程师，2016,(4):107-109.
4.郑智.基于RFID和无线传感器网络的输变电设备在线监测方法研究[J].智能计算机与应用，2017,(9):129-131.