發(fā)布時(shí)間：2017-04-26 17:05

  本文關(guān)鍵詞：基于無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的智能變電站環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：智能變電站作為智能電網(wǎng)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié),它是連接發(fā)電和用電側(cè)的橋梁。其安全穩(wěn)定可靠的運(yùn)行,對(duì)整個(gè)電網(wǎng)來(lái)說(shuō)至關(guān)重要。隨著傳統(tǒng)變電站的改造升級(jí),傳統(tǒng)變電站的諸多弊端凸顯,不符合智能電網(wǎng)發(fā)展的大方向,未來(lái)的變電站發(fā)展方向應(yīng)該是清潔、安全、經(jīng)濟(jì)、友好的。其中變電站內(nèi)的環(huán)境因素復(fù)雜多變,如何及時(shí)準(zhǔn)確的隊(duì)變電站內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集、傳輸、分析處理,直接影響著變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。本文通過(guò)對(duì)智能變電站環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)需求分析考量,分析對(duì)比傳統(tǒng)變電站環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的弊端,結(jié)合現(xiàn)在無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)快速發(fā)展的大背景,提出以ZigBee網(wǎng)絡(luò)組建變電站環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的方案。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)各節(jié)點(diǎn)的軟硬件設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn),最終對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試仿真并討論無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在智能變電站運(yùn)用是數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性、可靠性和安全性,最終提出期望和不足。本文中的主要內(nèi)容及創(chuàng)新點(diǎn)如下：1.簡(jiǎn)單介紹智能變電站的結(jié)構(gòu)功能,通信標(biāo)準(zhǔn)等。智能變電站從邏輯上看可以分為站控層、間隔層、過(guò)程層三層結(jié)構(gòu)。接著對(duì)智能變電站的各監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)進(jìn)行分析,分析智能變電站環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)需求,得出該系統(tǒng)的必要性。2.對(duì)WSN網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行介紹,分析比較常見的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)選擇系統(tǒng)設(shè)計(jì)的無(wú)線方案；通過(guò)對(duì)比最終選擇低功耗、低速率、易組網(wǎng)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)為系統(tǒng)設(shè)計(jì)的無(wú)線方案。3.在硬件方面,對(duì)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、路由器節(jié)點(diǎn)、終端節(jié)點(diǎn)以及CC2591射頻電路、電平轉(zhuǎn)換電路電源、系統(tǒng)電源電路、RS232串口電路進(jìn)行設(shè)計(jì)；在軟件方面,利用IAR EW以及Z-Stack協(xié)議對(duì)系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)以及登錄界面、系統(tǒng)主界面進(jìn)行設(shè)計(jì)。4.對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試,包括節(jié)點(diǎn)通訊距離的測(cè)試和系統(tǒng)功能測(cè)試；最后討論系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性以及ZigBee通訊模塊與變電站設(shè)備的電磁兼容性。通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的測(cè)試分析,可以得出系統(tǒng)的可行性,是符合設(shè)計(jì)要求的。
【關(guān)鍵詞】：智能變電站 ZigBee 環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 無(wú)線傳感器監(jiān)測(cè) 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn) 路由節(jié)點(diǎn) 傳感器節(jié)點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM63;TP274
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 論文選題的背景及意義14-15
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.1 變電站環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展現(xiàn)狀16
• 1.3 論文的結(jié)構(gòu)與內(nèi)容16-18
• 第二章 智能變電站和和無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)相關(guān)內(nèi)容18-30
• 2.1 智能變電站簡(jiǎn)介18-20
• 2.1.1 智能變電站的概念18
• 2.1.2 智能變電站系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18-20
• 2.2 智能變電站監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及算法介紹20-23
• 2.2.1 環(huán)境監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)介紹20-22
• 2.2.2 變電站自動(dòng)化系統(tǒng)算法介紹22-23
• 2.3 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)介紹23-28
• 2.3.1 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的概念及其技術(shù)特點(diǎn)23-24
• 2.3.2 無(wú)線傳感器的協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)24-28
• 2.4 本章小結(jié)28-30
• 第三章 智能變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案30-34
• 3.1 智能變電站環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)30
• 3.2 各部分的組成和功能30-31
• 3.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求分析31-32
• 3.4 本章小結(jié)32-34
• 第四章 ZigBee拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及協(xié)議棧34-46
• 4.1 ZigBee的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)34-36
• 4.2 Zigbee協(xié)議棧36-42
• 4.3 Zigbee樹路由算法的實(shí)現(xiàn)42-44
• 4.3.1 路由的選擇42-43
• 4.3.2 路由發(fā)現(xiàn)43-44
• 4.4 本章小結(jié)44-46
• 第五章 系統(tǒng)硬件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)46-58
• 5.1 系統(tǒng)主芯片的選擇46-49
• 5.1.1 cc2530簡(jiǎn)介46-48
• 5.1.2 射頻芯片CC2591簡(jiǎn)介48-49
• 5.2 系統(tǒng)節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)49-53
• 5.2.1 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的硬件電路設(shè)計(jì)49-51
• 5.2.2 路由節(jié)點(diǎn)硬件電路的設(shè)計(jì)51-52
• 5.2.3 終端節(jié)點(diǎn)的硬件設(shè)計(jì)52-53
• 5.3 傳感器電路的設(shè)計(jì)53-56
• 5.3.1 溫濕度傳感器電路設(shè)計(jì)53-55
• 5.3.2 SF_6濃度檢測(cè)硬件電路設(shè)計(jì)55-56
• 5.4 本章小結(jié)56-58
• 第六章 系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)58-74
• 6.1 ZigBee系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)介紹58-59
• 6.2 協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)59-60
• 6.3 路由節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)60-62
• 6.4 終端節(jié)點(diǎn)的軟件設(shè)計(jì)62-66
• 6.5 上位機(jī)監(jiān)測(cè)界面設(shè)計(jì)66-71
• 6.5.1 串口通訊的設(shè)計(jì)67
• 6.5.2 登錄界面設(shè)計(jì)67-69
• 6.5.3 監(jiān)測(cè)界面程序設(shè)計(jì)69-71
• 6.6 本章小結(jié)71-74
• 第七章 系統(tǒng)的測(cè)試與運(yùn)行分析74-80
• 7.1 系統(tǒng)測(cè)試74-77
• 7.1.1 節(jié)點(diǎn)通訊距離的測(cè)試74
• 7.1.2 系統(tǒng)功能部分測(cè)試74-77
• 7.2 系統(tǒng)運(yùn)行分析77-78
• 7.2.1 電磁環(huán)境對(duì)ZigBee通信的影響77-78
• 7.2.2 ZigBee射頻模塊對(duì)站內(nèi)設(shè)備影響78
• 7.3 本章小結(jié)78-80
• 總結(jié)與展望80-82
• 參考文獻(xiàn)82-86
• 致謝86-88
• 作者簡(jiǎn)介及讀研期間主要科研成果88

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