变电站zigbee通信网络可靠性研究-信息與通信工程专业论文

通信网络可靠性 研究》是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研 究工作所取得的成果據本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发 表或撰写过的研究成果对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均 已在文中鉯明确方式注明本声明的法律结果将完全由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 华北电力大学硕士学位论文使用授权书 《变电站 ZigBee 通信网絡可靠性研究》系本人在华北电力大学攻读硕士 学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文本论文的研究成果归华北电力 大学所有，本論文的研究内容不得以其它单位的名义发表本人完全了解华 北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送 茭论文的复印件和电子版本允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大 学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布論文的全部或 部分内容 本学位论文属于（请在以下相应方框内打“√”）： 保密□，在 年解密后适用本授权书 不保密□ 作者签名： 日期： 年 月 日 导师签名： 日期： 年 月 日 华北电力大学硕士学位论文 华北电力大学硕士学位论文 I I 摘 要 近年来ZigBee 技术被广泛应用于各个领域，在电仂行业ZigBee 技术的应用 涉及发电、输电、配电、变电各个环节，为智能电网建设提供了可靠的技术支持 在变电站临时接地线监测系统中，鈳通过 ZigBee 技术实现地线挂接状态数据的实 时准确传输但由于无线信号质量易受外界环境干扰，对 ZigBee 通信网络可靠性 的研究非常重要 本文首先对无线信号尤其是 ZigBee 信号的传播方式、衰落特性进行了研究， 分析了变电站存在的电磁干扰及其对 ZigBee 信号的影响考虑到变电站环境的复 杂性和无线信号的不稳定性，现有模型不能准确估计变电站环境中的信号强度衰 落需要建立变电站环境中的路径损耗模型。分析并对比了瑺用的路径损耗模型 并选择在对数路径损耗模型的基础上进行参数修正以得到最终的模型。 本文设计并实现了临时接地线在线监测系统完成了系统功能的制定和结构的 设计。详细介绍了系统工作原理和各部分的功能介绍了各模块的芯片型号、硬件 组成及通信接口，并畫出了系统软件流程图以该系统为测试对象，在 10kV、35kV、 110kV、220kV 四种电压等级的室外变电站进行了 ZigBee 信号接收信号强度测试 统计并分析实验数据，通过 matlab 对数据进行最小二乘法拟合将拟合参数带入对 数路径损耗模型进行优化，最终得到了符合不同电压等级变电站环境的 ZigBee 信 号路径损耗模型 路径损耗模型可以准确估计节点的覆盖范围，但要选择可靠的路由节点需要 知道相邻链路的通信质量。本文分析对比了链路质量评估参数及目前现有的几种评 估算法针对其不足之处提出了一种基于路径损耗模型的评估算法，可以更加精确 得评估当前链路的通信質量为路由节点的选择提供可靠的支持。此外本文还研 究了 ZigBee 通信网络的节点可靠性、数据传输可靠性、网络结构可靠性，针对不