基于Ｚｉｇｂｅｅ的風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

徐海亮　于軍琪

Design and application of Zigbee-based wind power generation system

XuhailiangYu Junqi

(Xi'AN University of Architecture and Technology )

Abstract: In order to resolve the problem of energy saving in the Beijing Olympic venues, By studying the structure of wind power generation system which combined with Zigbee network topology to make wireless monitoring system come ture.which shows us a reasonable solution to the waste of resources and the project in the management of resources .By using the Zigbee-based wind energy generation system, the energy loss willbe reduced by 30%. Which makes monitoring system more humane, rationalization.

Keywords: Wind generatorZigbee TechnologyMesh topology

摘要：以北京奧運(yùn)場(chǎng)館的節(jié)能監(jiān)控為目的，提出基于Zigbee無(wú)線通信技術(shù)的風(fēng)能發(fā)電監(jiān)控系統(tǒng)，合理有效地解決了能源的浪費(fèi)和不合理，不規(guī)范管理的問(wèn)題。在使用基于Zigbee的風(fēng)能發(fā)電系統(tǒng)后，北京奧運(yùn)場(chǎng)館的能源損耗將減少30%，使得監(jiān)控系統(tǒng)更加人性化，合理化。

關(guān)鍵字：風(fēng)力發(fā)電機(jī)；Zigbee技術(shù)；網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

在當(dāng)前形式下，風(fēng)能也許是中國(guó)未來(lái)數(shù)年內(nèi)最有發(fā)展?jié)摿Φ目稍偕鍧嵞茉础ａ槍?duì)以上問(wèn)題我們提出新型無(wú)線通訊技術(shù)Zigbee技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的檢測(cè)，使得系統(tǒng)管理更加合理，資源的利用率達(dá)到最優(yōu)化。

一、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)

1.風(fēng)力發(fā)電機(jī)工作原理

風(fēng)力發(fā)電的原理，是利用風(fēng)力帶動(dòng)風(fēng)車葉片旋轉(zhuǎn)，再透過(guò)增速機(jī)將旋轉(zhuǎn)的速度提升，來(lái)促使發(fā)電機(jī)發(fā)電，如圖1所示

圖1風(fēng)力發(fā)電機(jī)原理

2.Zigbee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用

Zigbee是一種短距離、低功耗的無(wú)線通訊技術(shù)，主要用于近距離無(wú)線連接，zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有多種如圖2所示

圖2zigbee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

目前對(duì)于風(fēng)力發(fā)電機(jī)使用的是RS485-20mA電流環(huán)（接口電路）將所有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組成環(huán)狀，將所有信息匯聚到中心控制器，如圖3所示

圖3zigbee網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)中的監(jiān)控

圖3包括zigbee無(wú)線接收模塊，zigbee中繼站，傳感器節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)關(guān)、互聯(lián)網(wǎng)和監(jiān)控中心，鳥巢，水立方，國(guó)家大劇院等。節(jié)點(diǎn)具有傳感、信號(hào)處理和無(wú)線通信功能，它們既是信息包的發(fā)起者。也是信息包的轉(zhuǎn)發(fā)者，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)自組織和多跳路由，將數(shù)據(jù)向網(wǎng)關(guān)發(fā)送。

系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以這樣考慮：以鳥巢為例，它的面積為25.8萬(wàn)平方米，把鳥巢想像成圓其實(shí)不規(guī)則圓形誤差不超過(guò)0.1%，那么半徑就為286.57米，那么鳥巢周長(zhǎng)就為1800.59米，為了保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)木_性按照每200米設(shè)一臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組那么就需要9臺(tái)，其中充當(dāng)zigbee中繼站的那臺(tái)應(yīng)放在鳥巢中央最好懸空，這樣能保證信息傳遞的可靠性和完整性。

二、總結(jié)

針對(duì)目前能源的消耗以及落后的管理，提出基于Zigbe無(wú)線通訊技術(shù)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的監(jiān)控，不僅使得能源能更加合理利用，更重要的是風(fēng)能是新能源，新領(lǐng)域有很大的開發(fā)前景。

作者簡(jiǎn)介：徐海亮（1983——），男，碩士研究生，民族：漢，籍貫：陜西省三原縣，研究方向：網(wǎng)絡(luò)測(cè)控與信息融合。

參考文獻(xiàn)：

[1]ZigBee Alliance. Catch the buzz on Zigbee[DB/OL]. http://www.ZigBee. Org/en/resources, 2007.02.11.

[2]孫亭,楊永田,李立宏; 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 [J].電子技術(shù)應(yīng)用.2006.6

[3]張蕓薇; 基于ZigBee無(wú)線傳感網(wǎng)數(shù)據(jù)采集的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [D];大連理工大學(xué).2007