舱内低功耗无线传感网络系统设计

在火箭参数测量系统中,传统的传感网络使用电缆进行连接,随着测试点的增加,大量缆线的使用不仅带来了多余的负载和功耗,而且还占用了大量的舱内空间,为火箭舱内其他设备的布局和安装造成巨大的困扰。针对上述问题,提出了一种基于CC1310的无线传感网络（WSN）设计方案,实现测试系统无缆化。该设计选用通信频段低于1GHz（Sub-GHz）的超低功耗射频芯片CC1310作为传感网络控制器,使用低功耗的K型热电偶AD8495实现温度数据的采集,使用锂电池为传感器节点供电。软件设计实现了传感器节点周期性休眠和唤醒侦听机制,主节点轮询访问传感器节点获取状态和数据的功能,完成了传感器节点低功耗设计并且数据的可靠性可以得到保证。经试验测试,该系统设计合理,具有功耗低、数据传输稳定可靠等显著特点,且系统在组网后工作状态平均能耗为88μA,可实现火箭舱内环境参数的进行长期测量。     

面向输电线路监测的无线传感网络可靠路由方法研究

针对输电线路监测系统对于无线传感器网络路由部署可靠性要求高的问题,分析了输电线路监测系统中的无线传感器网络拓扑结构,提出了一种面向输电线路监测的无线传感器网络可靠路由方法。方法首先根据输电线路监测系统中上层网络的通信质量以及双向链路的链路质量,为节点选择数据上传的Sink节点;然后通过综合考虑节点可靠性、节点剩余能量和邻节点跳数3个因素,实现路由路径的最优下一跳节点选择。仿真实验结果表明,所提方法与长链状蚁群路由算法以及传统LEACH算法相比,在降低节点能耗前提下能够降低丢包率,适应于输电线路监测系统应用场景。     

低成本低功耗无线传感网络关键技术研究与应用

本文提出的传感器、网关节点的技术及产品,为无线传感网络的应用提供了一个低成本、低功耗的解决方案。     

一种用于输电线路状态监测的低功耗通信技术

针对输电线路状态监测业务的周期性特点和通信设备野外长时间工作要求,基于休眠唤醒机制提出了一种用于输电线路状态监测系统的低功耗通信技术及实现方法。线路上的所有通信设备在没有监测数据发送时处于休眠状态,而在传输数据前定时唤醒并完成数据收发。性能分析结果表明,该技术能够大幅降低通信设备的功耗,使得在蓄电池连续几周无法充电情况下,保证线路上所有通信设备的稳定运行。     

输电线路状态监测通信传输网络技术的研究

输电线路状态监测是输变电设备状态监测系统的一个重要组成部分,其独有的特点对电力系统通信网络提出新要求.文章针对输电线路状态监测的实际业务需求,介绍了输电线路状态监测通信传输网络的构成,并从微网、接入网、主网3个层次探讨和研究了相关的通信网络技术.文章着重介绍了接入网层次的各种通信网络技术,并指出各自适用的情况及实际应用中应注意的问题.     

基于无线Mesh的输电线路通信系统

提出采用无线Mesh的多频方案,通过将Mesh路由器安装在作为汇聚点的输电线路铁塔上,建立输电线路通信系统;并在普通铁塔上安装摄像头等监测设备,搭建了实时监控输电线路状况的网络,针对传统输电线路通信系统的不足,提出了建立基于无线Mesh的输电线路通信系统组网方式     

面向输电线路监测的无线传输网络QoS保障技术研究

电力输电线路是电力安全输送的重要环节,其健康状况直接关系到电力系统的安全运行。无线传感器网络作为现代信息采集的重要技术,具有低功耗、低成本的特点,适用于长链状分布的输电线路的监测。针对长链状无线传感器网络对数据传输实时性、可靠性要求较高的特点,从路由算法方面展开研究,采用改进的多蚁群算法进行网络路由优化,并将QoS参数融入蚁群算法,从而实现网络QoS的有效保障,并对所提出的方法通过利用CC2530通信模块搭建的长链状无线传感器网络进行了实验,实验结果表明,该方法有效、可行。     

基于输电线路监测的无线传感器网络路由优化技术研究

电力输电线路是电力系统的重要组成部分,其运行状况直接关系到整个电力系统的安全。无线传感器网络作为现代信息采集的重要技术,具有低功耗、低成本的特点,适用于长链状分布的输电线路的监测。针对长链状无线传感器网络对数据传输实时性和可靠性要求较高的特点,论文从无线传感网络路由算法优化方面展开研究,提出了一种最大最小蚁群算法,并对所提出的方法通过利用CC2530F256通信模块搭建的长链状无线传感器网络进行了实验验证。实验结果表明了算法的有效性及可行性。     

输电线路无人机巡检实时通信技术研究

输电线路无人机巡检时获取的信息量很大,实时回传对无线通信系统的压力很大。为解决以上问题,提高无人机巡检的应用效果,在准确分析输电线路走向特征的基础上,引入高增益定向天线,提出宽窄波束相互配合对输电线路区段进行电波覆盖、在信号处理方面采用波束切换的技术方法,显著提高系统设备能力,降低了远距离高速传输对无人机载设备的功耗、体积和重量压力,从而在较大范围内保证了为通信系统持续提供高速传输的能力。     

无线传感网络技术的探讨和研究

随着无线通信技术的不断发展,无线传感网络应运而生,已成为当前国内外研究的热点。文章首先介绍了无限传感网络的起源和发展历程,然后对无线传感网络的基本内容和研究现状进行了探讨。最后提出了目前研究中存在的几个关键问题。     

基于无线公网和ZigBee无线传感器网络技术的输电线路综合监测系统

以无线公网(GPRS/CDMA)和ZigBee无线网络通信技术为基础研发了一套输电线路综合监测系统,该系统把与输电线路相关的各个监测硬件单元分别设计为独立的无线传感器节点,利用无线传感器网络进行数据收集,并通过无线公网把数据传回监测中心。文章详细阐述了监测主机以及用于监测弧垂、输电线温度和绝缘子的无线传感器节点的硬件结构和工作流程。采用ZigBee无线网络技术使得输电线路综合监测系统具有良好的可扩展性、可靠性和安全性,并且便于维护,功耗较低。     

无线传感网络探讨

无线传感网络是由大量传感器结点通过无线通信技术自组织构成的网络。传感网络可实现数据的采集量化,处理融合和传输应用,它是信息技术的一个新的领域。本文对其关键技术,即节能优化技术、路由选择、拓扑控制、覆盖控制、操作系统进行初步探讨。     

无线传感网络定位算法研究

本文介绍了无线传感网分布式定位技术的发展情况、基本原理和目前几种主流的算法。针对其中基于距离矢量的三种算法作了详细的介绍而且对基于节点间实测距离的定位算法进行了改进。最后仿真分析DV_Distance改进后的算法并验证了其良好的性能。     

基于无线传感网的通信网络电源控制系统设计

利用TI公司的低功耗Zig Bee网络收发芯片CC2531,构建了基于IEEE802.15.4协议的通信网络电源控制系统。该系统以无线传感网为底层通信主体,以各种传感器为数据采集的载体,形成了自下而上的电源控制体系,保证了系统运行的可靠性。运行结果证明,该方案Zig Bee芯片所具有的休眠功能极大地降低了系统的损耗,形成了控制灵活、成本低、功耗小的运行特征。     

输电线路在线监测的无线传感器网络抗干扰分析

为解决用于输电线路监测的长链结构传感器网络中因提升节点发射功率带来的节点间竞争激烈,数据传输时延大,以及节点分布不均匀,网络区域性数据转发能力不均衡导致的传输瓶颈等问题,提出了一种基于地理位置的功率和信道调整相结合的抗干扰方法,依据地域性将节点进行隐式分簇,每个节点都以最大发射功率和与所处区域相对应的频段进行数据传输,...     

基于无线传感器网络的输电线路在线监测系统

输电线路在线监测系统对保障输电线路的安全运行具有重要意义.根据高压输电线路的布局和监测参数的特点,设计并实现了一种层次型无线传感器网络.子网为ZigBee网络,负责传感器数据的采集;骨干网为基于IEEE 802.11的多跳自组织网络,负责数据的远距离可靠传输.设计了输电线路在线监测系统的无线传感器节点和监测子站,介绍了其软件和硬件结构.进行了无线链接质量测试,得出常对数距离衰减模型与实测数据相符,可以通过接收信号强度指示（RSSI）值判断无线通信质量.     

无线Mesh网络在输电线路设备物联网中的应用

为解决物联网化的输电线路在线监测通信网络的技术和工程实现问题,提出组建基于无线Mesh与光纤复合架空地线(optical fiber composite overhead ground wire,OPGW)光传输耦合组网设计方案。方案建立了远距离无线Mesh通信网络的理论模型,计算了单跳传输距离、发射功率与接收灵敏度参数,并融合天线增益、远距离接入控制、无线Mesh拓扑技术,从网络设计实现角度支撑了IPSec网络安全架构的设备选型、参数优化和工程实现。工程实践结果表明:无线Mesh通信网络在4跳内可以提供18.2 Mbit/s的通信带宽和低于100 ms的通信时延。该方案所设计的Wi Fi与OPGW耦合的技术方案满足输电线路设备物联网通信网络带宽、时延、可靠性和安全性要求。     

低功耗湿度传感信号无线采集系统设计方案

用TI公司MSP430系列单片机中的MSP430F135和ATMEL公司AVR系列单片机中的ATtinyl3自带的A／D转换器采集湿度传感器信号,利用价格低的无线模块,采用脉宽编码调制的方法进行短距离无线传送。     

光纤光栅传感技术用于架空输电线路状态监测

文章对3种光纤传感技术(B-OTDR/B-OTDA,DTS,FBG)用于架空输电线路状态监测进行了比较。DTS由于检测方法所限只能检测温度。虽然B-OTDA可以同时检测温度和应力,但由于光纤寿命、OPPC/OPGW制造技术以及价格昂贵等因素影响,不适合用于架空输电线路应力监测。光纤光栅传感技术具有价格适宜、精度高、速度快、测试距离长、可制成各种传感器等优点,适合用于架空输电线路的温度及应力等状态监测。     

输电线路在线监测的层次化通信网络规划模型

为解决输电线路在线监测系统中无线通信网络末端数据负担大、延时高的问题,满足网络的经济性和实时性要求,构建了基于无线传感器网络及光纤网络的在线监测层次化通信网络,并提出了网络多目标规划模型及优化决策方法。通过优化部署光纤分离引下点,以数据传输路径连通性和链路通信带宽为约束条件,建立了以通信网络建设成本和数据传输延时为目标的多目标最优化模型。采用多目标粒子群算法求得模型的最优解集,依据模糊熵权Vague集多属性决策方法,筛选出最满意的通信网络规划方案。基于模糊熵权的Vague集多属性决策方法,从最优解集中选取最满意的规划方案。最后,通过算例仿真验证了所提模型和算法的有效性,并分析了主观权重、数据速率及通信网络规模对规划布置方案决策的影响。