《基于无线传感器网络的核电装备状态监测系统设计》
随着科技的发展，核电装备的复杂性和自动化程度不断提高，对其运行状态的监测变得至关重要。传统的监测系统，无论是离线还是基于有线设计，都存在诸多问题，如网络维护困难、难以到达的位置无法布线、故障风险高等。为解决这些问题，无线传感器网络（Wireless Sensor Network，WSN）应运而生，它是一种无需布线、成本低廉、配置灵活的信息获取和处理模式。
WSN由传感器节点、数据处理单元和通信模块组成，能自组织形成网络。它具有多种优势，如低成本、大规模、分布式、易于配置等，已被广泛应用于军事、环境监测和工业监控等领域。例如，WSN曾用于美国缅因州的海燕生态研究和英特尔公司的芯片制造厂设备监控。
在核电装备状态监测中，WSN的应用尤其关键。考虑到核电站设备的复杂性和特殊性，本设计采用了基于LM3S1138和CC2420的无线传感器网络。LM3S1138是一款基于ARM Cortex-M3内核的微处理器，拥有高性能、低功耗的特点，支持运行模式、睡眠模式和深度睡眠模式，可满足长时间运行的需求。它还配备了丰富的外围设备接口，如UART、I2C和SSI，便于与CC2420射频芯片等设备通信。
CC2420是一款适用于IEEE 802.15.4标准的无线通信芯片，常用于WSN，提供稳定可靠的无线连接。设计中，信号采集节点采用高能干电池供电，而汇聚节点则采用双电源设计方案，包括干电池和220V电源，增强了节点的运算能力和网络的工作时间。
此外，系统设计中还考虑了实时性较高的TEEN路由算法，以优化信号采集周期，确保数据的高效传输和处理。这种基于WSN的核电装备状态监测系统不仅可以实现远程、实时监测，还能避免传统有线系统的诸多限制，提高了核电站的安全性和运营效率。
通过运用无线传感器网络和特定的硬件设计，本文提出的核电装备状态监测系统克服了传统系统的局限，实现了对核电装备的高效、可靠监测，展示了无线技术在关键基础设施监控领域的巨大潜力和价值。
