面向風(fēng)電場(chǎng)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(guó)內(nèi)在風(fēng)電場(chǎng)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(jī)組設(shè)備故障頻發(fā)，這令風(fēng)電機(jī)組健康監(jiān)控系統(tǒng)的研發(fā)變得尤為迫切。國(guó)外對(duì)這個(gè)行業(yè)關(guān)注很早且研究步伐快，技術(shù)相對(duì)完善，而國(guó)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(duì)國(guó)內(nèi)風(fēng)電事業(yè)的邁進(jìn)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(chǎng)設(shè)備健康監(jiān)控系統(tǒng)，具有無(wú)線組網(wǎng)，故障診斷，在線預(yù)警等特色功能。通過對(duì)面向風(fēng)場(chǎng)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(duì)風(fēng)電機(jī)組健康監(jiān)控系統(tǒng)WSN組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行研究，完成了無(wú)線傳感網(wǎng)工作模式研究，WSN組網(wǎng)架構(gòu)分析與設(shè)計(jì)，確定了分級(jí)組網(wǎng)方式；WSN組網(wǎng)協(xié)議分析與設(shè)計(jì)，確定了多協(xié)議棧模型；基于OPNET的風(fēng)電場(chǎng)組網(wǎng)的仿真分析，結(jié)果表明一個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(diǎn)數(shù)在60個(gè)左右的時(shí)候網(wǎng)絡(luò)性能最好，超過了60，網(wǎng)絡(luò)時(shí)延和吞吐量性能迅速下降。其次，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電機(jī)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(hào)

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(jìn)行迭代的融合策略，實(shí)現(xiàn)仿真和現(xiàn)有的壓縮感知算法做對(duì)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(diǎn)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(jì)開發(fā)了風(fēng)電場(chǎng)健康監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集原型系統(tǒng),通過軟件集成開發(fā)平臺(tái) IAR Embedded Workbench設(shè)計(jì)了一個(gè)風(fēng)電場(chǎng)健康監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)采集原型系統(tǒng)，綜合上述工作，驗(yàn)證整體的系統(tǒng)性能效果。