本文關(guān)鍵詞：架空高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展,用電需求增加,電能質(zhì)量、供電穩(wěn)定的要求越來越高,傳統(tǒng)的輸電線路監(jiān)測方式已經(jīng)不適于飛速發(fā)展的電力網(wǎng)絡(luò),架空高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測的問題日益突出。輸電線路的異常狀態(tài)需要及時上傳到監(jiān)控中心,在最短時間確定問題原因,排除故障,減少事故帶來的損失及影響。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是目前國內(nèi)外眾多學(xué)者研究領(lǐng)域的熱點(diǎn),將無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與輸電線路狀態(tài)監(jiān)測相結(jié)合,設(shè)計出具有低功耗、低成本、結(jié)構(gòu)緊湊、易于布置的監(jiān)測系統(tǒng),能夠解決目前輸電線路監(jiān)測所面臨的問題。IPv6是下一代互聯(lián)網(wǎng)架構(gòu),基于IPv6的低功耗無線個域網(wǎng)6Lo WPAN使用IEEE 802.15.4與電力系統(tǒng)結(jié)合起來,能夠?qū)崿F(xiàn)輸電線路的狀態(tài)監(jiān)測。6Lo WPAN具有應(yīng)用成本低、功耗低、可靠性高、節(jié)點(diǎn)多、通信距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn),與同類無線通信技術(shù)相比具有較大的優(yōu)勢,將6Lo WPAN技術(shù)應(yīng)用到輸電線路狀態(tài)監(jiān)測中能夠有效控制成本,具有較高的可行性。本文所研究的高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)通過在輸電線路中大量部署監(jiān)測節(jié)點(diǎn)對線路運(yùn)行參數(shù)及環(huán)境參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測,根據(jù)電力系統(tǒng)需求通過網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)上傳至監(jiān)控中心。監(jiān)測節(jié)點(diǎn)以CC2530作為控制器,使用射頻功率放大器CC2592進(jìn)行無線數(shù)據(jù)收發(fā),支持多種接口擴(kuò)展,能夠連接多種傳感器及其他設(shè)備。監(jiān)測節(jié)點(diǎn)具有感應(yīng)取電功能,能夠?qū)旊娋�路中的大電流進(jìn)行取電,避免了監(jiān)測節(jié)點(diǎn)需要頻繁的更換電池,使節(jié)點(diǎn)能夠長時間穩(wěn)定運(yùn)行。網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)是輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的邊緣路由器,使用CC2538作為控制器,具有較高運(yùn)算及處理能力,連接以太網(wǎng)控制芯片ENC28J60能夠通過有線網(wǎng)絡(luò)與控制中心進(jìn)行通信。使用開源Contiki作為6Lo WPAN輸電線路監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng),使用輕量級協(xié)議棧u IP,實(shí)現(xiàn)本文所設(shè)計監(jiān)測系統(tǒng)。使用改進(jìn)的蟻群算法對6Lo WPAN路由進(jìn)行優(yōu)化,提高通信質(zhì)量。最后,對本文所設(shè)計的6Lo WPAN高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行測試,測試結(jié)果表明,系統(tǒng)的丟包率、吞吐量、網(wǎng)絡(luò)時延達(dá)到設(shè)計要求,符合輸電線路監(jiān)測要求,具有一定的實(shí)用價值。
【關(guān)鍵詞】：輸電線路 無線傳感器網(wǎng)絡(luò) 6LoWPAN CC2530 Contiki 蟻群算法
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM755
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-12
• 1.1 課題背景8-9
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-10
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀9-10
• 1.3 高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測的研究意義10-11
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容11
• 1.5 本章小結(jié)11-12
• 第二章 高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計方案12-20
• 2.1 高壓輸電線路無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)12-13
• 2.2 系統(tǒng)設(shè)計方案13-17
• 2.2.1 高壓電力系統(tǒng)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計要求13
• 2.2.2 高壓電力系統(tǒng)輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計13-15
• 2.2.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼安渴饌鞲衅鞴?jié)點(diǎn)15-17
• 2.3 監(jiān)測內(nèi)容及服務(wù)質(zhì)量要求17-19
• 2.3.1 監(jiān)測內(nèi)容17-18
• 2.3.2 服務(wù)質(zhì)量要求18-19
• 2.4 本章小結(jié)19-20
• 第三章 6LoWPAN關(guān)鍵技術(shù)及其適配層實(shí)現(xiàn)研究20-38
• 3.1 6LoWPAN的起源20-21
• 3.2 6LoWPAN關(guān)鍵技術(shù)研究21-27
• 3.2.1 6LoWPAN架構(gòu)21-23
• 3.2.2 6LoWPAN協(xié)議棧23-24
• 3.2.3 6LoWPAN鏈路層24
• 3.2.4 6LoWPAN編址24-25
• 3.2.5 6LoWPAN報頭格式25-26
• 3.2.6 6LoWPAN應(yīng)用26-27
• 3.3 6LoWPAN適配層實(shí)現(xiàn)27-37
• 3.3.1 Contiki29-32
• 3.3.2 協(xié)議棧uIP32-34
• 3.3.3 6LoWPAN適配層34-36
• 3.3.4 6LoWPAN程序模型36-37
• 3.4 本章小結(jié)37-38
• 第四章 輸電線路監(jiān)測系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計38-56
• 4.1 6LoWPAN傳感器節(jié)點(diǎn)設(shè)計38-49
• 4.1.1 無線微控制器CC2530最小系統(tǒng)設(shè)計39-41
• 4.1.2 基于CC2592的 6LoWPAN傳感器節(jié)點(diǎn)射頻功率放大器設(shè)計41-42
• 4.1.3 6LoWPAN傳感器節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)42
• 4.1.4 監(jiān)測節(jié)點(diǎn)取電模塊42-46
• 4.1.5 監(jiān)測節(jié)點(diǎn)備用電源模塊46
• 4.1.6 監(jiān)測節(jié)點(diǎn)與前端傳感器采集部分46-49
• 4.2 6LoWPAN網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)設(shè)計49-53
• 4.2.1 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)芯片CC253850-52
• 4.2.2 以太網(wǎng)模塊52
• 4.2.3 6LoWPAN網(wǎng)關(guān)性能分析52-53
• 4.3 節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計53-55
• 4.3.1 監(jiān)測節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計53-54
• 4.3.2 網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)軟件設(shè)計54-55
• 4.4 本章小結(jié)55-56
• 第五章 高壓輸電線路狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng) 6LoWPAN路由優(yōu)化56-64
• 5.1 使用基本蟻群算法對長鏈樹狀 6LoWPAN路由優(yōu)化56-58
• 5.2 使用改進(jìn)蟻群算法對長鏈樹狀 6LoWPAN路由優(yōu)化58-59
• 5.3 仿真與結(jié)果分析59-63
• 5.4 本章小結(jié)63-64
• 第六章 系統(tǒng)測試64-69
• 6.1 連通性測試64-66
• 6.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸性能測試66-67
• 6.3 應(yīng)用測試67-68
• 6.4 本章小結(jié)68-69
• 第七章 結(jié)論69-70
• 致謝70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 作者簡介74
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果74

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6 楊勐\，

本文編號：326077