科创中国

提出融合连接质量与节点能耗的动态最优拓扑生成方法，单网覆盖直径达30km，较LoRaWAN节点降低53.2%；发明了负载均衡故障快速自愈技术，链路自修复时间小于60s，实现多遮挡、大尺度场景下灵活组网与免维护运行。

提出了上下行接入控制与模糊队列均分方法，每10分钟25字节平均通信功耗仅5.3μW，较国际先进的LoRaWAN低40.4%；提出了业务数据自适应队列与动态精准时隙调度方法，实现波形传感器千级低功耗接入，传输效率提升21.5%。

电网数字化转型必须依托高效、可靠的电力设备状态感知网络。随着电网规模持续扩大，设备状态感知装置大幅增加，有线传感网部署困难、成本高的问题日益凸显；采用电池供电或自取电的低功耗无线传感网具备适用面广、灵活经济的特点，是实现设备状态数字化感知的重要基础。

构建高效、可靠的低功耗无线传感网存在三大难题：①低功耗大规模接入难。感知装置分布广、种类多、数量大，供电受限下大规模接入难。②灵活可靠组网难。变电站遮挡多、线路跨度大，电磁环境恶劣，全业务场景可靠组网难。③高精度同步难。受对时开销、拓扑差异等影响，功耗受限下装置高精度同步难。

国网江苏省电力有限公司电力科学研究院；国网江苏省电力有限公司；重庆邮电大学；中国科学院上海微系统与信息技术研究所；北京智芯微电子科技有限公司；国电南瑞科技股份有限公司；江苏金陵科技集团有限公司

本项目形成系列低功耗通信模组和节点设备，实现一次设备全部42类无线感知装置可靠与数据回传，近三年销售额8.36亿元；整体成果在江苏、浙江等19个省份广泛应用，间接效益达9.64亿元，实现了包括1000kV东吴特高压站、±1100kV特高压古泉换流站、±800kV特高压雁淮线在内的输变配电设备传感装置低功耗大规模接入，以及感知信息的可靠回传，实现了设备隐患缺陷的及时、准确发现，有效降低了故障发生率，提升了电网安全运行水平，保障了供电可靠性。

技术合作