基于IP的WSN在用电信息采集中的组网研究

发布时间：2017-10-23 15:17

  本文关键词：基于IP的WSN在用电信息采集中的组网研究

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【摘要】：随着智能电网在全国的深入推广,用电信息采集系统作为智能用电电力服务体系中基础应用系统,在保证电网安全运行,实现有序用电上发挥重大作用。用电信息采集系统包括主站、信道、集中器、采集器、电能表等。本地信道用于现场终端到表计的通信连接,可以选择电力线载波、RS-485、微功率无线网络。目前主要采用的洪泛抄表模式中,主站不能对电能表定点召测,如电能表的用电量数据、异常事件信息、远程软件升级程序更新等。本文在Contiki仿真平台上实现了主节点对指定IPv6地址的子节点的多播和广播功能,可以将其应用到用电信息采集系统中主站对电能表的控制中。本文对基于IPv6无线传感器模块进行硬件和软件设计,包括内置集中器中的无线通信模块的结构设计、接口设计、数据结构设计和运行设计。设计的微功率无线通信模块底层支持802.15.4g,采用国家民用无线电计量仪表使用频段470-510MHz。在分析现有低功耗有损网络路由协议基础上,提出了在RPL路由协议的基础上增加冗余树形路由的多播细流算法,并对算法中参数进行仿真与实现,完成了29个节点的系统搭建。最后将RPI。路由协议的多播算法应用在多播抄表中,改善了广播抄表的不足,实现了端到端的控制。
【关键词】：智能电网 IPv6 用电信息采集 多播 组网
【学位授予单位】：华北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM76
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 论文背景与意义9-11
• 1.2 用电信息采集系统通信技术国内外研究现状11-12
• 1.3 微功率无线通信技术国内外研究现状12-13
• 1.4 论文的主要工作及章节安排13-15
• 第2章 用电信息采集中6LoWPAN技术的研究15-24
• 2.1 IEEE802.15.4协议15
• 2.2 IEEE802.15.4g协议15-16
• 2.3 IPv6协议研究16-18
• 2.3.1 IPv6协议设计思想17
• 2.3.2 IPv6协议栈的分层设计17-18
• 2.4 6LoWPAN协议18-22
• 2.4.1 适配层协议19
• 2.4.2 路由协议19-21
• 2.4.3 网络安全协议21-22
• 2.5 6LoWPAN协议栈研究22-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第3章 基于IPv6无线传感网模块的研究设计24-38
• 3.1 无线模块的硬件设计24-27
• 3.1.1 无线模块的硬件结构25-26
• 3.1.2 无线射频模块设计26
• 3.1.3 SI4463射频电路匹配26-27
• 3.2 路由器模块的硬件设计27-28
• 3.3 集中器模块的硬件设计28-29
• 3.4 集中器软件总体设计抄表模块29-37
• 3.4.1 结构设计29-31
• 3.4.2 接口设计31-32
• 3.4.3 数据结构设计32-36
• 3.4.4 运行设计36-37
• 3.5 本章小结37-38
• 第4章 基于冗余路由的多播细流算法的研究与实现38-53
• 4.1 RPL路由协议38-41
• 4.1.1 RPL拓扑38-39
• 4.1.2 增加冗余树型路由39-41
• 4.2 微功率无线通信RPL多播路由算法41-44
• 4.2.1 多播路由协议分析41-42
• 4.2.2 根节点选取规则42-43
• 4.2.3 多播细流算法43-44
• 4.3 节点参数仿真实现44-49
• 4.4 广播与多播路由算法仿真实现49-51
• 4.5 系统搭建的实现51-52
• 4.6 本章小结52-53
• 第5章 基于用电信息采集系统的组网方案设计53-58
• 5.1 用电信息采集系统组网逻辑架构53-55
• 5.2 基于IPv6无线传感网在抄表中组网流程55-57
• 5.3 微功率无线在用电信息采集系统组网抄通率57
• 5.4 本章小结57-58
• 第6章 结论与展望58-60
• 6.1 结论58
• 6.2 展望58-60
• 参考文献60-63
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果63-64
• 致谢64

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 谢开;刘永奇;朱治中;于尔铿;;面向未来的智能电网[J];中国电力;2008年06期

2 朱琳;高德云;罗洪斌;;无线传感器网络的RPL路由协议研究[J];计算机技术与发展;2012年08期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 徐志云;无线传感网虚拟IPv6网关设计与实现[D];南京邮电大学;2013年

2 李t，

本文编号：1084022