面向風(fēng)電場設(shè)備健康監(jiān)控的WSN組網(wǎng)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)研究.pdf

1、隨著風(fēng)能應(yīng)用越來越受重視，國內(nèi)在風(fēng)電場建設(shè)上發(fā)展迅捷。但相應(yīng)地帶來一系列問題，風(fēng)電機組設(shè)備故障頻發(fā)，這令風(fēng)電機組健康監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)變得尤為迫切。國外對這個行業(yè)關(guān)注很早且研究步伐快，技術(shù)相對完善，而國內(nèi)相比有差距，監(jiān)控系統(tǒng)功能單一，因此加快風(fēng)電健康監(jiān)控系統(tǒng)研發(fā)的步伐對國內(nèi)風(fēng)電事業(yè)的邁進有深遠(yuǎn)意義。
　　本課題的目標(biāo)是研發(fā)一套面向大型風(fēng)電場設(shè)備健康監(jiān)控系統(tǒng)，具有無線組網(wǎng)，故障診斷，在線預(yù)警等特色功能。通過對面向風(fēng)場設(shè)備健康監(jiān)控的WSN

2、組網(wǎng)和數(shù)據(jù)處理技術(shù)的研究，課題取得了階段性成果。首先，對風(fēng)電機組健康監(jiān)控系統(tǒng)WSN組網(wǎng)技術(shù)進行研究，完成了無線傳感網(wǎng)工作模式研究，WSN組網(wǎng)架構(gòu)分析與設(shè)計，確定了分級組網(wǎng)方式；WSN組網(wǎng)協(xié)議分析與設(shè)計，確定了多協(xié)議棧模型；基于OPNET的風(fēng)電場組網(wǎng)的仿真分析，結(jié)果表明一個網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點數(shù)在60個左右的時候網(wǎng)絡(luò)性能最好，超過了60，網(wǎng)絡(luò)時延和吞吐量性能迅速下降。其次，實現(xiàn)了風(fēng)電機組健康監(jiān)控系統(tǒng)壓縮感知融合算法，根據(jù)壓縮感知理論，研究現(xiàn)有的信號

3、重構(gòu)算法原理，提出了基于OMP、SP、Cosamp三種算法的融合算法，采用提取共同支撐集和聯(lián)合支撐集進行迭代的融合策略，實現(xiàn)仿真和現(xiàn)有的壓縮感知算法做對比，結(jié)果表明所提出算法比原有的算法性能要好，在終端節(jié)點的采樣數(shù)上要少5％，適合在風(fēng)電環(huán)境使用。最后，設(shè)計開發(fā)了風(fēng)電場健康監(jiān)控數(shù)據(jù)采集原型系統(tǒng),通過軟件集成開發(fā)平臺 IAR Embedded Workbench設(shè)計了一個風(fēng)電場健康監(jiān)控數(shù)據(jù)采集原型系統(tǒng)，綜合上述工作，驗證整體的系統(tǒng)性能效果。