基于Ｚｉｇｂｅｅ的風能發電系統的設計與應用

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：以北京奧運場館的節能監控為目的，提出基于Zigbee無線通信技術的風能發電監控系統，合理有效地解決了能源的浪費和不合理，不規范管理的問題。在使用基于Zigbee的風能發電系統后，北京奧運場館的能源損耗將減少30%，使得監控系統更加人性化，合理化。

關鍵字：風力發電機；Zigbee技術；網狀拓撲結構

在當前形式下，風能也許是中國未來數年內最有發展潛力的可再生清潔能源。針對以上問題我們提出新型無線通訊技術Zigbee技術來實現無線網絡的檢測，使得系統管理更加合理，資源的利用率達到最優化。

一、系統方案設計

1.風力發電機工作原理

風力發電的原理，是利用風力帶動風車葉片旋轉，再透過增速機將旋轉的速度提升，來促使發電機發電，如圖1所示

圖1風力發電機原理

2.Zigbee網絡技術的應用

Zigbee是一種短距離、低功耗的無線通訊技術，主要用于近距離無線連接，zigbee網絡拓撲結構有多種如圖2所示

圖2zigbee網絡拓撲結構

目前對于風力發電機使用的是RS485-20mA電流環（接口電路）將所有風力發電機組成環狀，將所有信息匯聚到中心控制器，如圖3所示

圖3zigbee網狀結構在風力發電機系統中的監控

圖3包括zigbee無線接收模塊，zigbee中繼站，傳感器節點、網關、互聯網和監控中心，鳥巢，水立方，國家大劇院等。節點具有傳感、信號處理和無線通信功能，它們既是信息包的發起者。也是信息包的轉發者，通過網絡自組織和多跳路由，將數據向網關發送。

系統的設計可以這樣考慮：以鳥巢為例，它的面積為25.8萬平方米，把鳥巢想像成圓其實不規則圓形誤差不超過0.1%，那么半徑就為286.57米，那么鳥巢周長就為1800.59米，為了保證數據傳輸的精確性按照每200米設一臺風力發電機組那么就需要9臺，其中充當zigbee中繼站的那臺應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

針對目前能源的消耗以及落后的管理，提出基于Zigbe無線通訊技術的風力發電系統的監控，不僅使得能源能更加合理利用，更重要的是風能是新能源，新領域有很大的開發前景。

作者簡介：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：網絡測控與信息融合。

參考文獻：

[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; 無線傳感器網絡技術發展現狀 [J].電子技術應用.2006.6

[3]張蕓薇; 基于ZigBee無線傳感網數據采集的設計與實現 [D];大連理工大學.2007