在我國農(nóng)村地區(qū),因剩余電流故障而引發(fā)的觸電和火災(zāi)事故觸目驚心,利用農(nóng)網(wǎng)低壓剩余電流在線監(jiān)測系統(tǒng)可以實時監(jiān)測供電臺區(qū)剩余電流和末端電壓,以便及時發(fā)現(xiàn)故障,避免事故發(fā)生。而目前的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)難以滿足農(nóng)網(wǎng)低壓剩余電流在線監(jiān)測系統(tǒng)中節(jié)點距離遠、節(jié)點之間障礙物復(fù)雜多變、節(jié)點采用電池供電且更換電池不易及低功耗的需求。本文設(shè)計一種遠距離、低功耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點,并將該節(jié)點應(yīng)用于農(nóng)網(wǎng)低壓剩余電流在線監(jiān)測系統(tǒng),能夠大幅度減少該系統(tǒng)中路由節(jié)點數(shù)量,有效提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆�(wěn)定性和延長網(wǎng)絡(luò)的壽命;同時本文設(shè)計了農(nóng)網(wǎng)低壓剩余電流在線監(jiān)測系統(tǒng)的后臺監(jiān)控服務(wù)器,用戶可以通過瀏覽器訪問該服務(wù)器以實時監(jiān)控供電臺區(qū)的剩余電流和末端電壓,及時進行故障排查和檢修。首先本文介紹了課題的研究背景和意義,對剩余電流在線監(jiān)測技術(shù)和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行闡述。設(shè)計遠距離、低功耗的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的射頻部分和電源模塊。接著介紹ZigBee協(xié)議棧標準,根據(jù)農(nóng)網(wǎng)低壓剩余電流在線監(jiān)測系統(tǒng)需求,分析并實現(xiàn)ZStack協(xié)議棧。分析并改進傳統(tǒng)路由算法:Cluster-Tree和AODVjr,設(shè)計一種將改進的Cluster-Tree和... 

【文章頁數(shù)】：88 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外剩余電流監(jiān)測和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 剩余電流在線監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.2 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容和安排
        1.3.1 本文研究內(nèi)容
        1.3.2 本文章節(jié)安排
第二章 遠距離無線傳感器節(jié)點設(shè)計
    2.1 遠距離無線傳感器節(jié)點結(jié)構(gòu)
    2.2 射頻模塊
        2.2.1 CC2530芯片及其外圍電路
        2.2.2 阻抗匹配電路
        2.2.3 功率放大模塊
        2.2.4 射頻模塊PCB設(shè)計
    2.3 電源模塊
        2.3.1 鋰電池充電管理電路
        2.3.2 鋰電池輸出穩(wěn)壓電路
        2.3.3 調(diào)試電路
        2.3.4 電源模塊PCB設(shè)計
    2.4 本章小結(jié)
第三章 ZStack協(xié)議棧的分析與實現(xiàn)
    3.1 ZigBee標準和ZStack協(xié)議棧簡介
        3.1.1 ZigBee標準簡介
        3.1.2 ZStack協(xié)議棧簡介
        3.1.3 ZStack協(xié)議棧開發(fā)環(huán)境
    3.2 ZStack協(xié)議棧工作流程
    3.3 數(shù)據(jù)處理流程
    3.4 節(jié)點能量管理
    3.5 節(jié)點參數(shù)配置
    3.6 本章小結(jié)
第四章 路由算法的分析改進和仿真
    4.1 Cluster-Tree路由算法的分析和改進
    4.2 AODVjr路由算法的分析和改進
    4.3 IMixed混合路由算法
        4.3.1 IMixed混合算法路由發(fā)現(xiàn)機制
        4.3.2 IMixed混合路由算法路由維護
        4.3.3 IMixed混合路由算法數(shù)據(jù)幀處理流程
    4.4 NS2仿真IMixed算法
        4.4.1 仿真性能指標
        4.4.2 仿真方案
        4.4.3 仿真結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 后臺服務(wù)器的設(shè)計與實現(xiàn)
    5.1 服務(wù)器搭建
    5.2 前端界面設(shè)計
    5.3 后臺功能實現(xiàn)
        5.3.1 后臺程序總體設(shè)計
        5.3.2 與協(xié)調(diào)器通信
        5.3.3 與PHP腳本通信
    5.4 數(shù)據(jù)庫設(shè)計
    5.5 本章小結(jié)
第六章 系統(tǒng)測試
    6.1 節(jié)點性能測試
        6.1.1 單節(jié)點傳輸距離測試
        6.1.2 路由節(jié)點功能測試
    6.2 網(wǎng)絡(luò)性能測試
        6.2.1 節(jié)點組網(wǎng)測試
        6.2.2 分組遞交率測試
    6.3 后臺服務(wù)器功能測試
    6.4 本章小結(jié)
第七章 總結(jié)與展望
    7.1 工作總結(jié)
    7.2 工作展望
致謝
參考文獻
作者在學(xué)期間科研成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]基于能量優(yōu)化ZigBee路由算法的研究[D]. 李倩文.東北石油大學(xué) 2017
[3]基于ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議研究與優(yōu)化[D]. 鄧宇.西華大學(xué) 2017
[4]ZStack協(xié)議棧研究及應(yīng)用開發(fā)[D]. 邵曉琳.北方工業(yè)大學(xué) 2015
[5]基于嵌入式技術(shù)的剩余電流防火報警遠程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[D]. 陶曾杰.湖南大學(xué) 2007



本文編號：3697190