无线传感网数据采集论文
1无线传感网技术分析
目前，适用于短距离的无线通信技术大致有蓝牙技术、ZigBee技术及
Wifi技术。相比较而立，ZigBee技术以其功耗低、结构简单、性价比
高、扩展简便及安全可靠等优点成为构建 WSN的最佳选择。本设计采用
ZigBee技术，以 Ad-Hoc方式构成的无线网络，整个网络采用簇-树状拓
扑结构。每一个结点采用 CC2530芯片作为微处理器。CC2530的引脚端口
与传感器相连，形成数据采集的终端。
2数据采集系统总体架构设计
配电网数据采集系统主要包括三个基本模块：底层数据采集模块、数据传
输模块和数据存储管理模块，具体结构如图 3所示。底层数据采集模块由
CC2530所带的电流、电压、温度、湿度、红外、振动等传感器组成，这
些传感器所采集的数据经 CC2530中的 8051单片机简单处理后传至数据传
输模块。数据传输模块由 ZigBee路由器结点组成，这一部分也由 CC2530
芯片担当。这些路由器结点组成树状网络，形成数据上传至汇总结点的通
道。数据存储与管理模块由 ZigBee协调器与 PC机组成，Zig-Bee协调器
由 CC2530担当，与 PC机用 USB线进行连接，串口进行数据通信。PC机
接收数据后对数据进行进一步的存储与处理。PC上安装有网卡，形成与
Internet网的连接端口，从而满足远程监控的需要。
3数据采集模块随机干扰的滤波设计
在无线传感网进行数据采集的过程中，测量通道中串入随机干扰是不可避
免的。随机干扰的出现会引起测量误差，对远程的监控不利。因此，采取
某种手段对采集数据进行滤波是保证采集数据准确性的前提。常用的数字
滤波算法有算术平均滤波、加权平均滤波、中位值滤波、限值滤波等方
法，本设计采用基于中位值滤波方法的中位值平均滤波方法。通常中位值
滤波是对采集信号进行排序，取位于中间的数据作为一次的采样数据。这
种方法对高频干扰和低频干扰都有一定的滤除效果，但是对于某些变化快
速的采集数据，如电流、电压、振动等，不宜采用中位置滤波。中位值平
均滤波方法是在中位值排序的基础上，将最大和最小的数据去掉，然后将
剩余的数据进行平均，最终将平均值作为一次采样数据。因此无论对于缓
慢变化的信号，还是对快速变化的信号，都能取得良好的滤波效果。
4总结
本文利用无线传感网构建了配电网数据采集系统。该系统以 ZigBee技术
为基础，利用 CC2530的处理能力及路由能力，形成了一个多跳自组织的
簇-树状无线传感器网络。同时，采用中位值平均滤波法对随机干扰进行
了过滤，提高了信号的洁净度。
作者：王薇贾素梅单位：邯郸学院
