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水中爆炸测试系统无线传感器网络电源系统研究

孙浩明  
【摘要】: 无人值守的无线传感器网络基站主要用于特殊环境的信息测试工作,网络基站的工作寿命主要受限于电池的寿命,例如,在海洋或者沙漠中,更换基站电池甚至比更换整个基站的成本都高,所以对网络基站电源系统的研究,对于整个系统的节能降耗、延长系统寿命、保证系统的正常持续工作等方面具有重要的意义。本文以水中爆炸效能参数测试技术为研究背景,以无线传感器网络基站电源系统为研究对象,针对水中爆炸测试系统无线传感器网络基站的用电需求及工作特点,以及在恶劣的工作环境中测试系统的工作时间受电池寿命限制的问题,重点对测试系统中无线传感器网络电源系统的电源管理、电磁兼容性、电池检测控制以及太阳能的开发利用进行了研究。 本文首先根据电磁兼容的标准和设计规则,阐述了开关电源电磁兼容的设计原理。然后,针对测试系统各模块的用电需求,利用现代电源变换技术和控制技术,制定了合适的供电策略和控制方法,构建了系统电源模块的整体框架,实现了多路电源电压变换、对电源各路开关的智能控制、对电池电量实时检测监控。最后通过整个系统联调试验证明所设计的电源模块硬件电路各项功能均达到了设计要求。同时,鉴于系统工作环境的特殊性和研究利用新能源实现可持续供电的必要性,便以太阳能光伏发电理论为基础,进一步对太阳能在系统网络基站能量供应中充分利用的可行性进行了研究探讨。


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