0 引 言
隨著現代化大生產的發展和科學技術的進步，核電裝備的結構越來越復雜，功能越來越完善，自動化程度也越來越高。因此對核電設備運行狀態進行監測就變得很重要。例如1979年3月美國發生的三里島核電站事故和1986年4月前蘇聯發生的切爾諾貝利核電站事故，再三地向人們詮釋了安全操作的重要性。傳統的監測系統要么是離線監測，要么是基于有線的設計。然而有線存在很多不可避免的缺點，主要體現在：
(1)網絡維護困難，新增或者減少傳感器都很麻煩，消耗大量人力物力資源；
(2)人難以接近的位置，如核電站的深層設備、旋轉機械轉動部分、危險區域及運動的設備，無法對傳感器進行有線連接；
(3)有線一般公用電源，如果沒有良好的有線隔離，將導致一個傳感器故障引發整個系統的崩潰；
(4)大量傳感器的安裝往往受到電纜重量和費用的限制，大量布線增加了系統潛在危險和不可控性。為了解決這些問題，迫切需要引入一種新型的、無需布線的網絡。一種可行的方案是將無線傳感器網絡(Wireless Sensor Network，WSN)應用到核電裝備狀態監測系統。

1 無線傳感器網絡
WSN是無線Ad-Hoc網絡的一個重要研究分支，是隨著MEMS、傳感技術、無線通訊和數字電子技術的迅速發展而出現的一種新的信息獲取和處理模式。它是由隨機分布的傳感器、數據處理單元和通信模塊的微小節點通過自組織的方式構成的網絡(如圖1所示)，WSN具有造價低、規模大、分布式模式、無需布線、節約成本、面向具體應用、配置靈活、工作頻段無需申請和付費、支持硬件加密等特點，現在已經在很多領域進行了成功的應用，比如軍事應用；環境監測，比較典型的例子是生物學家借助WSN對美國緬因州大鴨島上的一種海燕的生活習性進行細微觀察；工業監控，英特爾公司為美俄勒岡的一家芯片制造廠安裝200個無線傳感器節點，來監控設備的振動情況。2003年，美國《技術評論》雜志論述未來新興十大技術時，無線傳感器網絡被列為第一項未來新興技術。我國于2006年初發布的《國家中長期科學與技術發展規劃綱要》為信息技術確定了三個前沿方向，其中兩個與WSN的研究直接相關，足見對無線傳感器網絡的重視程度。

核電站設備冗余多、系統復雜，其監測數據和診斷技術與常規電廠有很大的不同，長期以來，對機械運行狀態的監測與診斷是采用傳統的閾值方法。針對以上特點，本文將WSN應用到核電設備狀態監測系統中來，用無線網絡代替有線網絡，不失為一種可行的方案。本文設計了基于LM3S1138和CC2420的無線傳感器網絡，設計了雙電源系統，并且在實時性很高的TEEN路由算法基礎上設置了信號采集周期。應用該系統可以達到很好的數據采集效果。