基于Ｚｉｇｂｅｅ的风能发电系统的设计与应用

徐海亮　于军琪

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：以北京奥运场馆的节能监控为目的，提出基于Zigbee无线通信技术的风能发电监控系统，合理有效地解决了能源的浪费和不合理，不规范管理的问题。在使用基于Zigbee的风能发电系统后，北京奥运场馆的能源损耗将减少30%，使得监控系统更加人性化，合理化。

关键字：风力发电机；Zigbee技术；网状拓扑结构

在当前形式下，风能也许是中国未来数年内最有发展潜力的可再生清洁能源。针对以上问题我们提出新型无线通讯技术Zigbee技术来实现无线网络的检测，使得系统管理更加合理，资源的利用率达到最优化。

一、系统方案设计

1.风力发电机工作原理

风力发电的原理，是利用风力带动风车叶片旋转，再透过增速机将旋转的速度提升，来促使发电机发电，如图1所示

图1风力发电机原理

2.Zigbee网络技术的应用

Zigbee是一种短距离、低功耗的无线通讯技术，主要用于近距离无线连接，zigbee网络拓扑结构有多种如图2所示

图2zigbee网络拓扑结构

目前对于风力发电机使用的是RS485-20mA电流环（接口电路）将所有风力发电机组成环状，将所有信息汇聚到中心控制器，如图3所示

图3zigbee网状结构在风力发电机系统中的监控

图3包括zigbee无线接收模块，zigbee中继站，传感器节点、网关、互联网和监控中心，鸟巢，水立方，国家大剧院等。节点具有传感、信号处理和无线通信功能，它们既是信息包的发起者。也是信息包的转发者，通过网络自组织和多跳路由，将数据向网关发送。

系统的设计可以这样考虑：以鸟巢为例，它的面积为25.8万平方米，把鸟巢想像成圆其实不规则圆形误差不超过0.1%，那么半径就为286.57米，那么鸟巢周长就为1800.59米，为了保证数据传输的精确性按照每200米设一台风力发电机组那么就需要9台，其中充当zigbee中继站的那台应放在鸟巢中央最好悬空，这样能保证信息传递的可靠性和完整性。

二、总结

针对目前能源的消耗以及落后的管理，提出基于Zigbe无线通讯技术的风力发电系统的监控，不仅使得能源能更加合理利用，更重要的是风能是新能源，新领域有很大的开发前景。

作者简介：徐海亮（1983——），男，硕士研究生，民族：汉，籍贯：陕西省三原县，研究方向：网络测控与信息融合。

参考文献：

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

[2]孙亭,杨永田,李立宏; 无线传感器网络技术发展现状 [J].电子技术应用.2006.6

[3]张芸薇; 基于ZigBee无线传感网数据采集的设计与实现 [D];大连理工大学.2007