设备工程论文参考资料：基于wsn的高压设备温度监测系统的设计及实现

《设备工程论文参考资料：基于wsn的高压设备温度监测系统的设计及实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、设备工程论文参考资料：基于WSN的高压设备温度监测系统的设计及实现-->绪论1.1引言无线传感网（WSN：WirelessSensorNetwork）是通信技术、计算机技术、传感器技术和网络技术论文范文相结合的产物，是一门知识高度集成的热门研究学科。随着物联网概念的兴起，无线传感网技术再次受到了人们的广泛重视，它被认为是影响人类未来生活的十大新兴技术之一。在一定的区域中散布若干低功耗、多功能、低成本的无线传感网节点，通过各节点的协同工作，可以完成测量、控制、定位等多种功能，功能的完善性和应用场合的多样性使得W

2、SN在军事防御、城市建设、工农业生产、生物医疗、救灾抢险等诸多领域都有其应用的潜力与价值。电力系统中的高压设备常因为大电流或者关键部位接触电阻的增加，致使温升过高而引发事故。因此需要对这些发热敏感部位加以实时监控。传统的监控系统一般需要布线，而高压设备附近强烈的电磁干扰阻碍了这种方法的应用，通过大量低功耗多功能的无线传感网节点协同工作，完成网络覆盖区域内温度数据的实时监控、感知、采集和处理，并通过无线电波以自组织多跳的方式汇聚到汇聚节点，之后经过互联网或卫星等多种途径传送到用户终端，利用无线传感网技术可以有效

3、的解决变电站排线、触头、母线等不易监测的难题。1.2无线传感网概述无线传感网是一种由大量低成本的无线传感器节点构成的网络。这种网络不需要基站或交换机作为中转，节点间通过点对点通信，又称作adhoc网络，即一种特殊的多跳移动无线网络。无线传感网为人类深入研究客观世界开创了新的纪元，也是当今IT领域中的一个前沿学科。美国最先开始研究无线传感网，自20世纪70年代研究人员通过点对点连接的方式将传统传感器与传感控制器连接起来进行数据感知和传输，构成应用于军事领域的第一代传感器系统；到了20世纪80年代，传感器节点大幅

4、提升了信息获取能力以及信号综合处理能力，通过与传感控制器的相联，组成了具备简单感知和综合处理能力的第二代传感器网络；20世纪90年代末期，无线通信技术和现场总线技术被成功的引入到传感器网络的构建中，能够智能感知的无线传感网愈发呈现出微型化、智能化的趋势，标志着无线传感网进入了新的纪元。目前，无线传感网仍处于不断发展的阶段，也存在着不少的缺点，市面上相对成熟的产品还为数不多，因此，无线传感网有着非常广泛的应用前景，其发展和应用将会给人类生活和生产带来极其深远的影响。1.2.1无线传感网特点及体系结构WSN通常为

5、适应某种特定应用背景而设计，且传感器节点能量受限，相比于为提供多样化需求高服务质量的传统网络有一些独有的特点，正是由于这些特点使得WSN拥有很大的优势，但同时也产生了许多新的问题。无线传感网的主要特点有：（1）节点数量大、密度高。由于无线传感网节点体积小巧，一定程度上制约了节点的传感和通信半径，一般为十几米到几十米不等，所以为了确保网络的质量需要在监测区域内布设大量的传感器节点，使得通信范围可以完全覆盖所测区域。（2）无中心和自组织。无线传感网的构建和展开不依赖于交换机或路由器这类特定的网络设备，开机后节点即

6、可按照预设策略迅速地、自发地形成一个独立自主的网络，网络中的节点有序的工作，任意单一节点的失效不会影响网络的正常运行。（3）动态拓扑。由于WSN中传感器节点大部分时间处于休眠状态以及传感器节点随时可能由于电池耗尽或者人为破坏等原因发生故障而失效，或者为了提高网络的质量加入一些新的传感器节点，这些特性都会使得WSN的拓扑结构随时变化。网络具有动态拓扑的特点。（4）以数据为中心。在WSN中，人们不会去关注具体某个节点采集到什么样的数据，而只会关注监测区域中某个特定指标的值。以数据为中心的特点就要求WSN能够摆脱传

7、统网络寻址的过程，快速灵活有效的组织起各个节点，按照一定的策略进行数据汇聚、融合等工作，提取出对用户有用的信息并发送给用户。（5）面向应用的网络。无线传感网的选择会依据应用的不同，在网络拓扑结构，路由协议，数据汇聚方式上做出不一样的设置。因而，面向对象性是该网络不同于其它网络的一个重要特性。一般典型的WSN系统架构通常包括传感器节点、汇聚节点和用户终端三个部分,如图1.1所示。通过人工埋置或者随机播撒等方式将大量传感器节点布设在需要监控的范围内，以无线方式自组织形成通信网络，通过多跳中继方式将感知采集到的监测

8、数据传到汇聚节点。汇聚节点对整个区域的数据进行融合压缩后经过Inter、串口、USB等多种途径传输到远程管理中心进行集中处理。一个完整的传感器节点包含传感器模块、处理器模块、无线通信模块以及能量供应模块4个部分，是一个微型的嵌入式系统。传感器模块主要由传感器和AD转换模块构成，负责监测区域内的信息采集和数据的转换；处理器模块包括处理器，存储器和嵌入式OS，负责存储和处理传感器采集的数据以及其他节点传