【摘要】：無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在核電站運行工況與檢修期間能提供有效通信手段,為數(shù)據(jù)傳輸與人員通信提供有力保障,能有效提高核電站運行的可靠性與可用性。拓?fù)淇刂谱鳛闊o線傳感器網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵技術(shù),它不僅可以改善網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),同時能夠提高路由協(xié)議和MAC協(xié)議的效率,改善整個網(wǎng)絡(luò)的生存時間。較傳統(tǒng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)而言,由于核電站特有的廠房布置方式、電磁兼容環(huán)境、網(wǎng)絡(luò)能量受到限制等特點。核電站的無線傳感器的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂扑惴ㄝ^傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂朴兄T如物理分隔、存在功率嚴(yán)格限制區(qū)域等不同。這些特殊情況對核電站無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計提出了更高的要求。本文針對核電站反應(yīng)堆廠房特有的物理模型同時結(jié)合核電站數(shù)據(jù)傳輸實際情況。針對不同工況的需求給出一種適用于正常工況下基于Dijkstra與節(jié)點能量及觸發(fā)閾值的最短路徑拓?fù)錁?gòu)造算法,同時給出一種適用于檢修期間基于虛擬骨干網(wǎng)集中式算法。通過MATLAB軟件進(jìn)行仿真,給出了核電站正常工況下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時間、傳輸半徑等參數(shù)的最優(yōu)解,同時討論了核電站檢修期間無線傳感器網(wǎng)絡(luò)傳輸半徑及關(guān)鍵節(jié)點能量對點對點數(shù)據(jù)周期數(shù)的影響并給出了最優(yōu)解。上述研究對核電站無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淇刂萍夹g(shù)的應(yīng)用有較好的指導(dǎo)意義。為無線傳感器網(wǎng)絡(luò)在核電站中的應(yīng)用打下了良好的基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN929.5;TP212.9;TM623
【圖文】：

與 McWill 技術(shù)主要應(yīng)用在二代核電站中，未來一段時以 WiFi 技術(shù)為主，故本文主要介紹應(yīng)用在三代核電的三代核電中，WiFi (Wireless Fidelity)技術(shù)已經(jīng)成功]，WiFi 是無限傳輸技術(shù)的重要分支，主要應(yīng)用于短程距離內(nèi)通過無線信號接入網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)規(guī)定，WiFi 設(shè)族建立的無線局域網(wǎng)(WLAN)中相互進(jìn)行通信。 最初是 IEEE 制定的一個無線局域網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)。由于 802需求，所以 IEEE 陸續(xù)制定了 802.11b 和 802.11a 等新更高速率和更新技術(shù)要求的協(xié)議也相繼問世。其中包 MESH 組網(wǎng)技術(shù)相關(guān)的 802.11s 等。線通信網(wǎng)一般由無線接入點(AP, Access Point)，網(wǎng)絡(luò)端等設(shè)備構(gòu)成，一個典型的 WiFi 無線通信網(wǎng)系統(tǒng)架匯聚交換機(jī)無互聯(lián)網(wǎng)、電

圖 2-1秦山核電基地衛(wèi)星圖Fig. 2-1 satellite map of Qinshan nuclear power base2.2 核電站無線傳感器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境與需求分析除前所述福島核事故之后對核電站在應(yīng)急工況下需要提供可靠的數(shù)據(jù)傳輸功能之外，核電站對無線系統(tǒng)還有很多其他需求與限制。美國電力研究院[13]、橡樹嶺國家實驗室及其他科研人員的眾多研究，核電站無線傳感器網(wǎng)絡(luò)如要考慮的需求總結(jié)如下：1. 在核電廠中，必須考慮無線傳感器網(wǎng)絡(luò)與已有儀控系統(tǒng)的電磁兼容性，特別是安全級的儀控系統(tǒng)。為了避免對安全級儀控系統(tǒng)的干擾，核電站對無線設(shè)備的發(fā)射功率做了嚴(yán)格的限制。2. 在核電站中，由于高壓設(shè)備以及放射性物質(zhì)的電離輻射，會產(chǎn)生強(qiáng)電磁干擾，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)必須具有較強(qiáng)的抗干擾能力及容錯能力。3. 為了防止放射性物質(zhì)擴(kuò)散，保護(hù)公眾免遭放射性物質(zhì)傷害，在核電站內(nèi)設(shè)置了安全殼等構(gòu)筑物。安全殼及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)都是由鋼筋混凝土澆筑而成，其對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的信號傳輸有嚴(yán)重的衰落作用，必須考慮合理可靠的中繼機(jī)制。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前3條

1 陸帆;景弋;;4G移動通信技術(shù)在核電應(yīng)急通信中的應(yīng)用[J];辦公自動化;2015年07期

2 翁黎明;虞舟凱;史輝;;核電廠無線電話系統(tǒng)的應(yīng)用與展望[J];中國新通信;2014年20期

3 朱藝華;沈丹丹;吳萬登;沈振偉;湯一平;;無線傳感器網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化生存時間的動態(tài)路由算法[J];電子學(xué)報;2009年05期

本文編號：2722843