應(yīng)用于變電站的自取能無(wú)線測(cè)溫傳感器節(jié)點(diǎn)的研究.pdf

1、自取能無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合了傳感器技術(shù)、自取能和無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。自取能無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)在環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)，信息采集，設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控方面有廣泛應(yīng)用。相比于有線傳感器網(wǎng)絡(luò)，自取能無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)更加安裝方便，成本也相對(duì)較低，維護(hù)也更加方便，能夠適應(yīng)復(fù)雜安裝情況，是下一代傳感器網(wǎng)絡(luò)的重點(diǎn)發(fā)展方向。
　　本論文的主題是關(guān)于自取能無(wú)線測(cè)溫傳感器節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，采用了自取能技術(shù)和占空比工作模式，拜托了對(duì)電池的依賴。本文首先分析了傳感器節(jié)點(diǎn)在整個(gè)傳感器網(wǎng)絡(luò)中的作

2、用，明確了傳感器節(jié)點(diǎn)需要實(shí)現(xiàn)的功能，它從變電站環(huán)境中采集能量，每一分鐘測(cè)量一次環(huán)境溫度，并且把數(shù)據(jù)無(wú)線上傳。結(jié)構(gòu)上看，它由能量采集器，電源管理模塊，定時(shí)器模塊，測(cè)溫發(fā)射模塊四個(gè)模塊組成。
　　關(guān)于能量采集器，根據(jù)變電站現(xiàn)場(chǎng)對(duì)可能的能量來(lái)源的考察，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，最終確定了磁場(chǎng)取能的方案，并且完成了磁場(chǎng)能量采集器的制作。接下來(lái)，設(shè)計(jì)了針對(duì)自取能的升壓模塊，芯片采用了電荷泵的結(jié)構(gòu)，它能夠把0.9V的輸入電壓抬高到2.3V，用它來(lái)

3、作為傳感器的電源管理模塊，把來(lái)自能量采集器的輸入電壓抬高，并且對(duì)存儲(chǔ)能量的超級(jí)電容充電。因?yàn)樽匀∧艿妮敵龉β时容^低，所以傳感器節(jié)點(diǎn)電路也做了相應(yīng)的優(yōu)化，傳感器節(jié)點(diǎn)工作在占空比模式，周期設(shè)置為64秒，每個(gè)周期給出一個(gè)15ms的電源脈沖，這個(gè)間歇性的電源提供給測(cè)溫模塊。傳感器節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)主要功能的是無(wú)線測(cè)溫模塊，無(wú)線發(fā)射參數(shù)設(shè)置為載波433MHz，調(diào)制方式FSK。整個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)經(jīng)過(guò)測(cè)試，能夠從實(shí)驗(yàn)室模擬的變電站環(huán)境中采集到能量并且測(cè)量溫度信息，