用電安全監(jiān)測的自供電無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著人類探知領域的拓展，信息的獲取、存儲、處理、傳輸和利用已逐步深入到社會生產(chǎn)生活的各個層面。集成了傳感器技術、微機電系統(tǒng)技術、無線通信技術和分布式信息處理技術等前沿科技的無線傳感網(wǎng)絡應運而生，并且已成為面向未來的信息技術研究中最受關注的課題之一。無線傳感網(wǎng)絡具有體積小、低成本、分布式等特點，被廣泛用于軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和智能電網(wǎng)等領域。無線傳感網(wǎng)絡用于重點線路安全監(jiān)測，對電線的電流過大和溫度過高的情況及時報警，防止用電事故的發(fā)生。

2、
　　本文首先對無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)需求進行了分析，選擇ZigBee無線數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議作為無線傳感網(wǎng)絡的協(xié)議標準，通過對ZigBee技術的分析，確定樹形網(wǎng)絡拓撲方案，并根據(jù)實際需求加以精簡和修改，使之符合系統(tǒng)的需求。針對無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)的功耗問題，本文主要從兩個方面入手解決：一是在節(jié)點硬件設計時，盡可能地選擇具有低功耗功能的元件，降低節(jié)點的功耗；二是優(yōu)化協(xié)議棧，完成包括限制數(shù)據(jù)傳輸次數(shù)及實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合等工作，通過協(xié)議棧的優(yōu)化大大節(jié)省了無線

3、傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)的網(wǎng)絡資源，從而降低系統(tǒng)的功耗。
　　以 ZICM2410模塊為節(jié)點的控制芯片，建立樹型網(wǎng)絡拓撲的自供電無線傳感網(wǎng)絡系統(tǒng)，提出以錯誤數(shù)據(jù)判斷、二次重發(fā)機制的數(shù)據(jù)信息傳輸方案。系統(tǒng)硬件節(jié)點包括終端節(jié)點、中繼節(jié)點和主節(jié)點，其中終端節(jié)點采用課題組設計的采集交流電線磁場能量的自供電模塊進行供電。相對于采用電池供電的傳統(tǒng)終端節(jié)點，它減少了日常維護工作，提高了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性。
　　最后，對系統(tǒng)進行了性能測試，測試結果表