论文摘要
电厂要实现信息化,设备的监测和监控系统需要获取大量的设备信息。随着现代短距、低功耗的无线通信技术,特别是ZigBee技术的研发和应用,传感器信息获取技术从单一的有线技术到有线和无线相结合的技术,从单一化到集成化、微型化,进而智能化、网络化,成为信息获取的新手段,从而出现ZigBee传感器网络技术及应用。本论文的主要任务:完成电厂应用ZigBee传感器技术的前期研究,包括必要性、可行性、安全可靠性、成本等的研究,为ZigBee传感器网络技术下一步研发和应用做好前期技术储备。本论文主要内容包括:①阐述了短距无线通信技术。分别对现代主流短距无线通信标准:Bluetooth技术、ZigBee技术和Wi-Fi技术进行了分析和比较,证明基于ZigBee技术的传感器网络是理想的方案之一。②阐述ZigBee技术的内容和技术性能,并介绍了IEEE802.15.4技术标准,分析了传感器及传感器网络技术。详细研究了ZigBee传感器网络的协议和网络拓扑,重点研究了网络节点的构成和网络软件技术,研究了ZigBee传感器网络的中间件技术、网关、桥和路由协议和原理,以及路由算法基本流程,分析了ZigBee网络研发须考虑的因素和设计原则,给出了ZigBee传感器网络的性能评价标准。③本论文的重点首先给出了电力系统应用ZigBee技术的现状和优势,分析和论证了ZigBee传感器网络技术的安全可靠性。接着给出了电厂设备内的ZigBee技术的射频信号,即谐波的测试结果。从论证结果看:射频信号没有影响一次设备的安全稳定运行。重点详细地分析论证了:ZigBee技术的射频信号对电厂二次设备的影响和对策。结合电厂二次设备特点,我们研发和应用了许多抗击(诸如射频信号的)干扰的新技术,提高了二次设备的鲁棒性。实践证明;新技术应用的成效是显著的,电厂二次设备抗干扰能力越来越强,电厂二次设备已经做好了研发和应用ZigBee传感器技术的准备。论文给出了ZigBee技术适合电厂应用的场合、条件和传输的数据类型。研究出了未来电厂监测和监控系统层次结构和电厂应用ZigBee传感器网络的三种基本模型。ZigBee传感器技术完全可以满足未来电厂设备的监视和监控系统的要求,ZigBee技术应用在电厂中是必要的可行的安全的。
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