一种风光互补发电无线监控技术的研究与实现.pdf

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1、MicrocomputerApplicationsVol.25,No.12,2009开发应用微型电脑应用2009年第25卷第12期文章编号：1007-757X(2009)12-0031-04一种风光互补发电无线监控技术的研究与实现冯祖莹，田作华摘要：文章针对风光互补发电系统存在距离偏远、运行时间长以及蓄电池使用寿命短等问题，将无线传感器网络技术融入监控系统中，设计出一种基于MSP430F149单片机与CC1100射频芯片的无线传感网络智能节点。重点介绍了系统各个模块的硬件设计，软件设计和节点性能测试。实际应用于风光互补发电系统的无线监控，满足了低成本、低功耗、使用方便、

2、稳定性高和抗干扰的要求，取得了良好的效果，有广泛的应用前景。关键词：风光互补发电；监控系统；无线传感；MSP430；微功耗中图分类号：TN92文献标志码：A作为控制核心，并没有针对其应用特点进行专门的设计考0引言虑，无论是处理器的指令系统还是其计算存储资源都存在或随着现代工业技术的发展和人们生活水平的提高，要求多或少的冗余。TI公司的MSP430单片机不仅体积小，而供电必须更加稳定、可靠。偏远地区一般用电负荷都不大，且功耗极低，适合长时间工作。因此，利用MSP430系列处用电网送电成本高不合理，独立供电系统就成为人们最需要理器作为无线传感节点控制中心是理想的选择。的电源

3、。部队的边防哨所、邮电通讯的中继站、公路和铁路1风光发电无线传感节点的硬件设计的信号站、地质勘探和野外考察的工作站、水文监测站以及偏远的农牧民都需要低成本和高可靠性的独立电源系统。节节点的无线通信系统硬件仅由必须的微处理器控制模能环保是当前能源发展的重要方向。太阳能和风能是最普遍块、射频收发模块、天线及电源转换模块组成。硬件设计的的自然资源，也是取之不尽的可再生绿色能源，可以用来直重点在微处理器控制模块和射频模块，希望节点具有低功接发电。它们在时间上的互补性使风光互补发电系统在资源耗、稳定性和传输协议透明通用等特点，使系统可以使用电上具有最佳的匹配性，成为资源条件最好的

4、独立电源系统，池工作两年或更长时间。在电池所提供能量有限的情况下，可以根据用户的用电负荷情况和资源条件对系统进行容量降低系统工作的能耗成为实现此目标的方法，因此在硬件设的合理配置，可独立使用，也可并网。这样保证了系统供电计的每个模块中都竭力贯穿低功耗思想。的稳定性和可靠性。1.1微处理器控制模块设计但是风光互补发电基站的距离偏远，交通困难；运行时微处理器控制模块的设计主要考虑到系统工作的低功间长久，而蓄电池使用寿命短；需要对风光互补发电实时状耗要求，选用了TI(TexasInstrument)公司的MSP430F149作态和运行参数，逆变器负载变化，蓄电池充放电，是否过

5、充为控制器。MSP430F149的FLASH空间为60K，可以满足过压，风机运行情况进行监控报警和有效管理，与电网调度系统开发的需要，并且为后续程序的升级保留一定空间。自动化系统进行实时和有效的信息交换，优化电网操作，提MSP430系列单片机是一种16位具有精简指令集超低功耗高安全稳定性，实现发电基站无人值班。同时也降低基站的的混合信号处理器(MixedSignalProcessor)。运行维护成本，提高系统的经济效益，改善电网的管理水平。针对实际应用需求，把许多模拟电路、数字电路和微处风光互补发电系统自动监测和无人值守成为当今电力理器集成在一个芯片上，使其具有强大的处

6、理能力、极低的自动化领域的热门课题，需要采用无线低成本和稳定的通信功耗、Flash存储器、丰富的片内外设和灵活的开发手段，方式。而无线传感器网络技术被认为是21世纪最重要的技在系统设计和开发调试等应用中都表现出方便、廉价和实用[1][3，4]术之一，通信的节点具有高稳定性、超低功耗和体积小等等优点。[2]特点，侧重于节点的超低功耗和体积微型化设计，因此风微处理器控制模块主要包括MSP430F149芯片以及外光互补发电采用现代无线传感技术进行监控。传统的无线传围接口电路，其主要任务是对传感器的输入信号进行处理，感器网络节点基本上都采用传统通用处理器（如MCSSI）控制无线

7、电的收发以及系统功耗的管理等。图1为硬件系统———————————作者简介：冯祖莹（1984-），女，江苏南京人，上海交通大学电子信息与电气工程学院自动系，硕士研究生，研究方向为智能控制技术的理论应用，上海，200240；田作华（1946-），男，江苏盐城人，上海交通大学电子信息与电气工程学院自动系，教授，博士生导师，研究方向为控制系统远程故障诊断、智能控制技术的应用与研究，上海200240·31·MicrocomputerApplicationsVol.25,No.12,2009开发应用微型电脑应用2009年第25卷第12期结构框图，其