淺談無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用于變電站的可行性研究
3變電站干擾對傳感器網(wǎng)絡(luò)的形晌
變電站的電磁干擾主要分為兩部分:0~300MHz低頻部分、2. 4~2. 5GHz同頻帶寬。
1)電暈放電和空氣擊穿所產(chǎn)生的低頻干擾的頻帶離無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的工作頻段2. 4GHz很遠(yuǎn),并且強(qiáng)度小于一40dBmW,可以通過低通濾波器進(jìn)行處理,因此對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的無線通信基本沒有影響。
2) SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電所產(chǎn)生的電磁干擾在2. 405GHz~2. 485GHz頻帶內(nèi)也有較強(qiáng)的信號存在,在間隙擊穿電壓為I5KV左右時(shí)電磁強(qiáng)度達(dá)到一40dBmV。變電站現(xiàn)場的擊穿電壓可能會更高,電磁強(qiáng)度也就更高,因此對無線通信會有一定的影響。但是同頻干擾對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信的影響是很小的,這可以通過兩方面說明:
?、贌o線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的直接序列擴(kuò)頻技術(shù),直接序列擴(kuò)頻技術(shù)的抗干擾能力是由于接收機(jī)將擴(kuò)頻后的信號再次與擴(kuò)頻碼相乘還原出原始信號,同時(shí)干擾信號也在接收端與擴(kuò)頻碼相乘從而將其頻帶展寬,干擾信號能量也就分散到很寬的頻帶上,這樣2. 405GHz~2. 485GHz頻帶內(nèi)只有很小部分干擾信號能量,因此同頻噪聲對于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)通信干擾是微乎其微的。
②SF6間隙擊穿放電和真空間隙擊穿放電產(chǎn)生瞬態(tài)電磁千擾,這種干擾只能持續(xù)很短的時(shí)間,因此對無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的干擾也是瞬間的,瞬態(tài)電磁干擾結(jié)束,無線傳感器網(wǎng)絡(luò)也恢復(fù)正常。
除電磁干擾外,變電站內(nèi)還存在不可忽略的多徑干擾.由于變電站中大量的金屬設(shè)備和柱狀物容易反射射頻信號,使得接收端接收到的信號包括了多個(gè)不同傳輸路徑的折射或反射信號,從而造成多徑干擾。多徑會導(dǎo)致信號的衰落、相移和分解,這對以信號能量為判斷標(biāo)準(zhǔn)的無線系統(tǒng)必將產(chǎn)生很大的影響。但是直接序列擴(kuò)頻技術(shù)對于抗多徑干擾有很大的優(yōu)勢,其中很大程度上取決于擴(kuò)頻通信中所采用的偽隨機(jī)序列的周期相關(guān)特性,因?yàn)殡S機(jī)序列具有類似白噪聲一般的尖銳自相關(guān)性,在接收端解擴(kuò)是可以有效地抑制多徑信號的干擾,達(dá)到提高信噪比和通信質(zhì)量的目的。標(biāo)準(zhǔn)DSSS接收機(jī)通過較佳的相關(guān)器自動選擇幅度最大的波形信號,比與之鎖定同步,從而降低多徑干擾。因此無線傳感器網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的直接序列擴(kuò)頻技術(shù)可以很好的抑制多徑干擾。
4結(jié)論
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用的直接序列擴(kuò)頻技術(shù)可以很好的抑制變電站中的高強(qiáng)電磁干擾,同時(shí)對變電站中可能產(chǎn)生的多徑干擾也有很好的抑制作用。因此無線傳感器在變電站自動化中的應(yīng)用是可行,也是電力系統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展的必然趨勢。
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