电力塔的无线传感器网络监测系统设计

张燚

（哈尔滨理工大学 测量与通信工程学院，哈尔滨 150080）

引 言

作为电能生产、输送、供应的载体，电力设施是输送动力和光明的通道，而其中高压线路和电力塔更是远程电能输送的关键设施。但由于人为违法损坏（盗窃、破坏等）和自然灾害损坏（雨雪冰冻、飓风等）等不确定因素的影响，电力传输可能会被中断，传输中断后不容易判断故障发生的具体位置，无法及时抢修，导致巨大的经济损失。

ZigBee是基于IEEE 802.15.4协议规定的技术，是一种短距离、低功耗、高可靠的无线通信技术。通信距离从标准的75m到几百米、几千米，并且支持无限扩展。它最多可由65 000个无线数传模块组成一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间都可以相互通信。

本文以高压输电线路和电力塔环境信息监测网络为研究对象，构建一个基于ZigBee技术的电力塔无线传感器网络监测系统，通过节点自身电路和协议实现数据包快速、有效的延伸接力传输；重点对监测网络的网络结构、通信协议、节点硬件、电路能耗等几个关键技术进行相关理论和应用研究。

1 硬件设计

在电力塔无线传感器网络中，节点作为检测信息的传感器载体，又与一般概念的传感器不同。它不仅能感知监测量的变化，还能对采集的信息进行处理，从中提取出有用的数据，同时将处理后的数据进行传输。要实现信息采集、处理、传输等功能的传感器节点包括4个部分：数据采集模块（检测传感器、采集接口）、微处理器、无线收发模块（ZigBee无线通信模块、Flash存储模块、JTAG调试单元）和电源模块。……