1、器中心只有条传输路径，任何个路由节点中断或是异常，都会导致网络堵塞，部分节点失效退出网络，信息传输失败。如果需要有定的覆盖范围，扩展性强，树型结构是个最佳的选择。网型结构网型结构的每个节点都可以看作个路由节点，每个节点都有重新选择路由的能力，确保网络的最大限度的可靠性，网络任意两个节点的通信不是唯路径，但是与星型树形网络相比，比较复杂，路由节点的路径是动态的，依赖瞬时的连接网络质量，考虑到网状网络的复杂性和应用场合，般工业上不采用此结构。风里发电机机舱的室内距离，最远距离不到米，所有类型的网络的通信距离都满足此要求但网状网络结构复杂，路由路径灵活树状结构中的路由节点居多，需要现场有稳定的电源供给，增加负荷，会有很多冗余的电源线，不适合现场的需求星型网络结构简单，大部分节点终端节点不工作时都处于睡眠状态，可以用电池来供电，只有协调器需要有。

2、通过无线传感器网络，将采集的加速度温度和湿度等数据上传给上位机，实时监测风力发电机组的运行状态。本文结合低成本低功耗易扩展等技术优势，以风力发电机组为研究对象，主要在无线网络的拓扑结构节点硬件的设计无线通信网络协议传感器节点低功耗的控制策略和数据库管理系统等几个方面进行相关理论和应用研究。根据无线通信技术的相关研究和无线通信技术在风力发电机组的监测应用现状，对风力发电机组采用无线通信技术做出了整体方案，提出了风电场无线监测网络的拓扑结构，设计了风机风力发电机组的整体监测系统。利用无线技术，采用星型网络结构模式，结合现场已有的通信网络，建立风电场无线通信系统。本文介绍了无线通信网络节点的设计与实现，主要是硬件整体结构和各模块的实现思想，提出了无线网络的协调器节点和采集物理信号的无线传感器节点两种类型节点的设计方法。主要研究了电源电路原理晶。

3、降等，星型拓扑是最常见的网络配置结构，被大量应用在工业控制中。树型网络树型网络适合分贝范围较大的场合，处于网络的终端节点也叫“叶”节点，万方数据风电场的无线通信网络研究与实现树型网路中的大部分都是路由器节点，只有处于树枝末端的节点是终端节点，这种网络中。除了协调器要稳定可靠供电外，转发数据包的路由器也必须直供电，只有终端节点可以采用电池供电。协调器启动网络后，向他的相邻节点发送信标，如以路由器节点加入网路，则协调器会为其分配块连续的位网络地址，如果子节点是以终端节点的加入网路，协调器为终端节点分配个位的网络地址。路由器根据它接收的信标的信息，配置发送自己的信标给其他子节点，子节点可以是路由器或终端节点，如上可以形成多级树状网络，树状网络可以利用路由器逐级扩展。树型网络保持了星型拓扑结构的简单性，可以覆盖较大的监测区域，缺点是采集信号与协。

4、要目前，风电场的运行维护人员主要通过系统采用有线方式监测机组的运行状态，有线监测系统线路铺力发电机组的整体监测系统。利用无线技术，采用星型网络结构模式，结合现场已有的通信网络，建立风电场无线通信系统。本文介绍了无线通信网络节点的设计与实现，主要是硬件整体结构和各模块的实现思想，提出了无线网络的协调器节点和采集物理信号的无线传感器节点两种类型节点的设计方法。主要研究了电源电路原理晶振电路和天线电路和绘制了电路板。从风力发电机组数据采集处理和传万方数据万方数据万方数据中文摘要目前，风电场的运行维护人员主要通过系统采用有线方式监测机组的运行状态，有线监测系统线路铺设复杂监测点有限，当增加测点时，需要增加接口和修改软件，扩展难度比较大人力物力成本比较高。本文对风电场的无线通信进行了研究，利用无线技术，组成了无线传感器网络。将传感器安装在监测点，。

5、分配算法的原则是最小的组网延时和通信开销，使更多的子节点能分配到网络地址加入到父节点当中来。网络的构成网络支持三种拓扑结构，如下图所示是由三种逻辑设备组成的的星型树型和网状型网络。路由器路由器协调器路由器路由器协调器终端节点终端节点终端节点协调器路由器终端节点终端节点星型网络树型网络网状网络图形成三种网络拓扑结构星型网络在星型网络拓扑结构的网络中协调器首先上电，检测附近的信号，找寻合适的信道，选择个网络唯的网络标识号，区别于其他的网络，负责网络的维护和启动，般必须有稳定的电源，网络建立以后，子节点采用电池供电，上电以后，协调器允许其他子节点加入网络，为其分配地址，直接与网络协调器进行数据通信。星型网络的优点是结构简单，协调器直接承担管理所有的节点，缺点是需要把每个子节点都必须由协调器节点管理，协调器负载多，数据压力比较大，导致网络性能下。

6、稳定的电源供给，在现场满足要求。综上所述，星型网络最适合现场需求，所以风电场的无线通信采用星型网络结构，对机械设备进行状态监测。传感器节点结构无线通信节点包含数据采集单元处理单元传输单元和供电模块四部分，负责风电场监控内的信号采集处理和数据传输，通过加速度温湿度等传感器完成等物理信号的采集，然后将物理信号转换成电信号，以及信号的模数转换处理器单元控制整个节点，执行协议算法，存储处理发送采集的数据数据传输模块负责与其他通信节点进行无线通信或是接收其他节点发来的数据，系统交换信息等电源管理模块主要负责节点的稳压供电或是负责蓄电池节点模块的轮换休眠收发信息间隔时间的管理电池剩余电量的管理等。万方数据第二章风电场无线通信系统的建立数据采集单元模数转换处理单元应用内存感应板数据传输单元网络层物理层供电模块图无线通信网络的节点结构无线通信的关键技术。

7、振电路和天线电路和绘制了电路板。从风力发电机组数据采集处理和传输的实际需求，对风电场监测网络的无线通信网络协议进行了研究分析，采用标准语言完成了各个硬件单元驱动程序节点组网和数据收发程序无线通信协议程序。设计了温湿度加速度通信的数据帧格式和分层嵌套式数据封装包协议，最上层网关将协议转换成协议实现了数据的传输，网络协议的设计层次清晰，这种无线通信适合风电场的监测对象。本文所研究的模块均采用无线模式，模块采用蓄电池供电，为了降低功耗，提出了修改协议的电源管理方法，很大程度上延长了模块的正常工作时间。为了长期保存无线网络采集的数据，创建了数据库，并开发了嵌入式节点与下数据库之间的数据交换接口，解决了跨系统跨设备通信的难题。经过在山西风电场多次现场试验，表明本文为风电场数据采集监测系统设计的无线通信整体解决方案以及所采用的关键技术，包括无线通信。

8、以有较强的密度变化和路由动态特性，所以数据传输机制必须有较好的自适应能力，以适应数据流量的自动调节和避免网络堵塞等情况，保证网络现场实际应用的需求。风电场无线通信系统在风电场的监控需求中，需要对大型旋转设备的加速度温湿度等测量的参数采集处理传送，将汇总的大数据进行挖掘，从而实时掌握风力发电机组的运行情况，利用技术，通过软件协议和硬件电路，实现风力发电发电机组的有效监测。风电场的无线通信网络是个层次型网络最底层为部署在风力发电机组的传感器节点和协调器节点组成的通信子网网关通过协议转换负责将采集到的数据传输至风机的光纤网络从风机到控制中心的光纤通信控制中心的数据库管理平台，本系统主要是针对风电场的选取的测点，安装相应的传感器，采集振动信号和温湿度信号等参数，传感器节点采用总线形式连接终端节点，并通过组建的无线通信网络，将数据处理融合，经过接。

9、网络结构改进数据通信协议无线采集节点功耗控制和实时数据库信息交换等均能够满足实际应用需求，与预期结果基本相符。关键词风电场网络拓扑通信协议低功耗控制万方数据,有位，数据包包含的数据量越小，消耗的能量越小，可以节省蓄电池的功耗，个网络中可以包含个不同的节点，随着监测的节点增多，在相应的监测位置，增加传感器节点就可以，扩展性较强。网络通过函数分配地址。根据下面的公式来计算父节点子节点之间的地址间隔。所有的协调器在建立网络后使用作为自己的默万方数据第二章风电场无线通信系统的建立认地址，当路由器和终端节点加入网络后，父节点根据整个的网络架构给他们分配地址。当第个申请节点为终端节点时，分配的网络地址当第个申请节点为路由节点时，分配的网络地址其中表示每个父节点拥有的子节点最大数目表示网络的最大深度表示每个父节点拥有的孩子节点中路由器的最大数目。地址。

10、认信息后，次发送数据的任务才完成。另外可以通过软件对传输的数据进行定时抓包，数据包跟协议栈的分层结构是对应的，软件可以抓取数据包，每帧都携带着网络拓扑信息，从层到层的每帧数据在节点之间进行传输，为丢包率测试提供了必要条件，以满足数据的可靠性传输。能量管理网络拓扑结构中，传感器节点的电池能量很有限，常因传感器节点的能万方数据风电场的无线通信网络研究与实现量耗完而脱离网络。因此除了无线传感器的电源能量需要实时监测以外，还需要研究能量控制策略，通过改变节点的工作模式，来节约节点功耗，比如正常情况下发送数据的间隔可以较长，降低功耗，异常情况或设备发生故障时，增加数据的采集频率，保证信息的可靠性，同时当节点完成任务时使节点处于休眠状态，避免长时间待机过快消耗电池能量，导致节点失效脱离网络。自适应性通信网络中因伴随有节点的加入移动失效睡眠和唤醒，所。

11、口传输到网关，网关将数据包解析成数据包，通过光纤网络传输至集控中心数据库管理平台，将采集的真实有效的数据保存在数据库中，对采集的数据进行数据分析和挖掘，移动终端可以通过远程访问数据库，整体结构图所示万方数据第二章风电场无线通信系统的建立图无线通信系统整体结构系统本章小结本章通过对风电场的监测区域进行分析，明确了以监测机舱上的大型旋转设备为主要监控对象，选择了风机上易出现故障的部署节点的位置，并以采集加速度信号和温湿度信号为主，利用技术，形成星型网络的网络拓扑，组建成适合于风电场的无线通信系统，并介绍了网络内地址分配机制和要解决的关键技术，为下文做了铺垫。万方数据届硕士学位论文风电场的无线通信网络研究与实现作者姓名焦锦绣指导教师尹少平副教授学科专业控制理论与控制工程研究方向计算机网络化系统与控制培养单位山西大学工程学院学习年限年月至年月二。

12、无线通信技术在世界各地迅速发展并广泛应用，以自组织网络方式对风电场的信息进行状态监测，但是网络的安全性可靠性节点能量存储空间等面临的众多的挑战，是影响风电场无线通信的关键技术。安全性采用了加密算法，提供了数据完整性和鉴权功能，这些措施保证了协议的数据可以安全的传输，默认的密钥在网络层文件文件中，会配置在协调器上，入网节点发送请求，协调器决定是否允许加入此网路，种是通过开启个时间窗口，仅在时间允许内允许子节点加入，超过时间，禁止节点入网。另种是协调器通过物理地址来决定加入网路，通过网络分发给加入网络的节点。可通过设置文件配置来选择使用密钥的使用范围，另外协调器的密钥也可以不断更新，进步保证网路通信的安全性。可靠性采用了的碰撞冲突机制，避免了收发数据的冲突和竞争，层采用了确认机制，当接收方接收到数据时，给发送方发送确认信息，当发送方接收到确。

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