大慶變電站防誤系統(tǒng)的設計與實現.pdf

1、傳感器網絡(WSN)是由大量分布的不同規(guī)格和功能的具有感知、計算和通信能力的微型傳感器節(jié)點通過自組織的方式構成的一個小范圍的無線網絡。大量傳感器節(jié)點通過相互之間的分工協(xié)作，可實時感知、監(jiān)測和采集分布區(qū)域內的監(jiān)測對象或周圍環(huán)境的信息。無線傳感器網絡有著與傳統(tǒng)網絡明顯不同的技術要求，前者以數據為中心，后者以傳輸數據為目的。傳感器網絡最初是由于軍事需要而發(fā)展起來的，隨著傳感器網絡技術的逐步發(fā)展，它的應用也越來越廣無線泛，現在已從軍事防御普及到

2、社會的各個領域，同時也要求無線傳感器網絡具有更小功耗，更低成本，以及更方便使用的性能，在這種情況下，ZigBee技術應運而生。 ZigBee技術是一種短距離無線雙向通信技術，該技術擁有協(xié)議簡單、功耗低、組網能力強、網絡容量大、時延短、安全、可靠及成本低等優(yōu)點，具有路徑選擇、自動連結網絡及自我恢復等功能。ZigBee無線傳感器網絡將傳感器技術、通訊技術和計算機技術結合在一起，具有信息采集、傳輸和處理的能力。 本文首先介紹了

3、ZigBee技術的概念、體系結構、特征以及它的應用領域，并將ZigBee技術同與之平行的BlueTeeth、Wi-Fi、Z-Wave等技術進行比較，討論了ZigBee技術的優(yōu)勢；然后提出了一種指定簇頭、分級管理的ZigBee組網算法，通過掃描信道、建立PAN網絡和建立節(jié)點間的關聯三個步驟構建了一個簡單的網絡層，實現了無線傳感器組網功能。與傳統(tǒng)的無線傳感器網絡組網算法相比，利用該算法組成的網絡具有較高的靈活性、擴展性和節(jié)能性；最后，在飛思

4、卡爾的ZigBee開發(fā)平臺MC13192+GT32/60套件上實現了該組網算法，并完成了節(jié)點間的數據傳輸。 本文還對該ZigBee無線傳感器網絡的性能進行了仿真，從網絡的安全性、節(jié)能性以及健壯性等方面進行了分析，著重分析了采用中繼通信方式來擴展網絡時，對網絡的節(jié)能性的影響，并指出了該網絡主要適用于具有以下特點的應用領域：簇內成員節(jié)點距離比較近；不經常需要重新分簇或可將簇頭設計成由持久供電系統(tǒng)供電；網絡內簇間成員很少進行通信等等。

5、 本文將此種組網應用到了變電站防誤系統(tǒng)中。因為，變電站防誤系統(tǒng)網絡具有簇內成員之間的距離比較近、網絡內簇間成員很少進行通信和能夠將簇頭設計成由持久供電系統(tǒng)供電等特點。利用ZigBee無線技術組成的無線控制網絡代替在線方式變電站防誤系統(tǒng)的有線控制網絡，既保留了在線方式實時性強的特點，又克服了布線多、施工困難、造價高的缺點，獲得了較高的性能評估。該網絡具有以下特點： (1)網絡結構為簇型的拓撲結構； (2)工作模式為