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【6h】

发电设备自供电无线监测系统的研究

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摘要

第1章 绪论

1.1 研究背景和意义

1.2 电厂设备状态监测技术

1.3 无线传感网络的研究进展

1.4 振动能量收集的研究进展

1.4.1 振动能量收集的三种方式

1.4.2 微型压电悬臂梁振动能量收集研究现状

1.5 课题主要研究内容

第2章 压电基本原理

2.1 压电效应和压电材料

2.1.1 压电效应

2.1.2 压电材料

2.2 压电方程组

2.3 压电振子

2.4 悬臂梁自由端有质量块频率计算

2.5 本章小结

第3章 S型压电悬臂梁仿真分析

3.1 数值分析

3.2 S型压电悬臂梁仿真分析过程及结果

3.2.1 仿真过程

3.2.2 仿真结果及分析

3.3 实验验证

3.4 本章小结

第4章 能量收集和存储电路

4.1 传统能量收集电路

4.1.1 压电片的等效模型

4.1.2 传统电路

4.2 能量收集和存储电路

4.2.1 LTC3588-1芯片

4.2.2 存储部分

4.2.3 实验运行过程及结果

4.3 本章小结

第5章 节点供电实验及无线传感系统的研究

5.1 节点供电实验

5.1.1 套件介绍

5.1.2 节点供电实验

5.2 无线传感系统的研究

5.2.1 系统整体构成

5.2.2 程序流程图

5.2.3 温度传感器及其采集程序

5.2.4 系统的实现过程

5.3 系统运行结果及测试

5.3.1 节点编号

5.3.2 运行结果

5.3.3 传输距离测试

5.4 本章小结

第6章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

致谢

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摘要

电厂中,发电设备由于长期处于高速运行状态,非常容易发生故障。因此,对电厂发电设备进行状态监测是十分必要的。然而,传统的有线监测方式存在许多无法规避的缺点,因此采用无线监测的方式将成为未来状态监测发展的趋势。近年来,随着无线传感网络在电厂发电设备监测中的应用,其供电问题逐渐成为无线传感器网络发展的瓶颈。 本文针对无线传感节点的供电问题,设计了一种新型的振动能量收集装置,其中振动能量收集和存储电路是基于LTC3588-1芯片和超级电容搭建的,压电振子选用的是S型单晶压电悬臂梁,经实验验证,该电路能产生3.6V的稳定电压。利用现有的ZigBee无线开发套件进行节点供电实验,经验证,该振动能量收集装置完全能满足节点的供电需要。在无线传感器节点上加入DS18B20温度传感器,编写温度采集程序,将采集到的温度信息发送给汇聚节点,通过串口调试助手显示,组成无线温度监测系统,并且验证了该系统能够正常运行。最后对传感节点进行了传输距离的测试。

著录项

  • 作者

    高成刚;

  • 作者单位

    华北电力大学;

    华北电力大学(北京);

  • 授予单位 华北电力大学;华北电力大学(北京);
  • 学科 动力工程及工程热物理;热能工程
  • 授予学位 硕士
  • 导师姓名 何青;
  • 年度 2014
  • 页码
  • 总页数
  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 中文
  • 中图分类 电器;
  • 关键词

    发电设备; 自供电;

  • 入库时间 2022-08-17 10:20:43

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