朱正伟 陈宗文 王其红 朱晨阳

(常州大学信息科学与工程学院1，江苏 常州 213164;常州信息职业技术学院自动控制工程系2，江苏 常州 213164;华中科技大学电子与信息工程系3，湖北 武汉 430074)

0 引言

风能作为一种清洁能源，已经受到人们的广泛关注;而在风力发电成为新兴产业的同时，风力发电场测控的重要性也日益突显。目前，有相当数量的风力发电场应用有线网络方式进行测控。该方法存在方式铺设难、维护困难的问题［1］。虽然近期出现了一些基于通用分组无线服务 (general packtet radio service，GPRS)的测控方式［2］，但由于GPRS的资费相对较高以及覆盖不广泛等原因，导致该服务不能彻底地解决高投入的难题。因此，低成本、高速率的无线传输将是未来风力发电场测控发展的趋势。

无线传感器网络(wireless sensor networks，WSN)是20世纪90年代在美国发展起来的一项集传感器、微处理器和无线通信技术于一体的新的信息获取和信息处理技术。随着硬件开发平台和仿真工具的出现，WSN的研究得到了长足的发展［3］，特别是在ZigBee技术发展起来以后，其在通信协议的分层和网络节点的设计、无线通信协议栈、同步和定位中间件、数据融合、低功耗和高安全性设计等技术研究方面又取得了突飞猛进的发展。随着WSN的进一步发展，它在工业和人们的日常生活中的应用将更加广泛［4］。

1 总体设计

本课题研究了一种应用在风力发电场的WSN［5］，采用2.4 GHz免费通信频段的ZigBee技术进行无线通信。WSN的节点被设计成两种节点，一种是普通的传感器节点，主要负责原始数据的采集处理以及数据的收发;另一种是具有增强功能的传感器节点，除了负责数据的采集处理以外，还要收集普通节点数据并将其发送到主机［6］。……