【摘要】：隨著我國風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展,風力發(fā)電的應(yīng)用越來越廣泛,風電母線槽作為風電機組傳輸電能的主要裝置,其健康狀態(tài)對風電機組的安全運行有很大影響,因此,實時監(jiān)測風電母線槽的健康狀態(tài)對風電機組的安全運行非常重要。本文重點研究了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的組建方法和風電母線槽健康狀態(tài)評估與預(yù)測算法,進而研發(fā)了基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的風電母線槽健康狀態(tài)監(jiān)測與評估系統(tǒng)。本文首先構(gòu)建了基于Zigbee的風電母線槽無線傳感器網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng),完成了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的軟硬件設(shè)計,實現(xiàn)了對風電母線槽狀態(tài)參數(shù)的實時監(jiān)測。為了提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?進行了冗余備份機制和路由算法的研究。其次,研究了風電母線槽健康狀態(tài)評估算法。為了能更好地反映風電母線槽的健康狀態(tài),提出基于層次分析法的風電母線槽健康狀態(tài)評估方法,構(gòu)建了風電母線槽綜合評價指標體系,并對風電母線槽狀態(tài)參數(shù)數(shù)據(jù)進行一致化和無量綱化處理,計算得出風電母線槽健康狀態(tài)各個評價指標的相對權(quán)重,提出了以健康度為表征的風電母線槽健康狀態(tài)評估方法。然后,研究了風電母線槽健康狀態(tài)預(yù)測算法。在分析了風電母線槽健康狀態(tài)變化趨勢的基礎(chǔ)上,以風電母線槽健康運行時間作為BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的預(yù)測輸出量,建立了風電母線槽健康狀態(tài)預(yù)測的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型,將LevenbergMarquardt算法引入BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),提出了基于L-M算法改進的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,并通過Matlab仿真分析其預(yù)測效果。最后,進行了系統(tǒng)服務(wù)器和客戶端軟件的設(shè)計。為了保證數(shù)據(jù)質(zhì)量,針對不同的風電母線槽狀態(tài)參數(shù),分別采用了均值濾波和Savitzky-Golay平滑濾波算法對采集數(shù)據(jù)進行濾波處理,并實現(xiàn)了將濾波算法、風電母線槽健康狀態(tài)評估與預(yù)測算法移植到服務(wù)器上,進行了客戶端軟件的設(shè)計。
【圖文】：

哈爾濱工業(yè)大學(xué)工程碩士學(xué)位論文2.3.2 Zigbee 核心模塊設(shè)計本文采用 TI 公司推出的 CC2530 ZigBee 標準芯片，該芯片適用于 2.4GHzIEEE 802.15.4、ZigBee 和 RF4CE（Radio Frequency for Consumer Electronics）的片上系統(tǒng)解決方案，具有收發(fā)性能優(yōu)秀、功耗低的特點，內(nèi)核為增強型8051MUC 內(nèi)核，微控制器性能強，并且 TI 公司為其開發(fā)了 Z-Stack 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧簡化開發(fā)過程，降低開發(fā)難度[33]。CC2530 芯片有 40 個引腳，主要分為電源引腳、I/O 端口引腳和控制引腳三類。Zigbee 芯片外圍電路設(shè)計圖如圖 2-4 所示。

調(diào)器節(jié)點硬件結(jié)構(gòu)如圖 2-5 所示。時鐘 看門狗 片外儲存器 電源JTAG接口 指示燈FT232RLUSB接口處理器片內(nèi)儲存器RFCC2530備用接口圖 2-5 協(xié)調(diào)器節(jié)點硬件結(jié)構(gòu)圖協(xié)調(diào)器節(jié)點使用 FT232RL 芯片實現(xiàn) USB 到串行 UART 接口的轉(zhuǎn)換，，F(xiàn)T232RL 芯片的外圍電路設(shè)計圖如圖 2-6 所示。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM614

【參考文獻】

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本文編號：2593654