變電站無線無源測溫節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)與集成.pdf

1、近年來不斷發(fā)生的變電站火災(zāi)或爆炸事故在給國家和人民帶來巨大經(jīng)濟(jì)損失的同時(shí)，也引起了嚴(yán)重的社會恐慌。為了預(yù)防事故的發(fā)生，采取的一項(xiàng)重要舉措就是對變電站輸變電線母線接頭部位溫度進(jìn)行有效監(jiān)測。傳統(tǒng)的監(jiān)測方法主要包括人工手持紅外點(diǎn)溫儀和分布式光纖測溫系統(tǒng)兩種。前者主要依賴于人工方法逐點(diǎn)檢測，但在室外環(huán)境下憑肉眼判斷，容易產(chǎn)生誤測和漏測現(xiàn)象，且工作人員長期處在這種強(qiáng)磁場和強(qiáng)電場的環(huán)境下，對身體會造成極大的傷害。后者成本非常高，且工程量大、布線困難

2、，較高的成本使得一般的中小型電廠很難負(fù)擔(dān)得起。隨著我國電力工業(yè)的發(fā)展，特別是隨著供電負(fù)荷的持續(xù)上升和供電設(shè)備的不斷老化，傳統(tǒng)的監(jiān)測方法已經(jīng)越來越滿足不了現(xiàn)實(shí)的需求。因此，尋求一個(gè)對變電站溫度的簡單有效的監(jiān)測方法成為電力設(shè)備監(jiān)測的一個(gè)重要問題。
　　 本文對變電站的測溫方法進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)了一個(gè)無線無源實(shí)時(shí)變電站溫度監(jiān)測系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)可靠地得到需要的溫度數(shù)據(jù)，且避免了更換電源和大量布線等問題。論文的主要工作如下：
　　 首先

3、對ZigBee無線通信技術(shù)和變電站系統(tǒng)進(jìn)行了研究，將ZigBee無線通信技術(shù)與其它的主要無線通信技術(shù)進(jìn)行了比較，根據(jù)變電站自身的特點(diǎn)，確定將ZigBee作為變電站測溫系統(tǒng)的通信技術(shù)。
　　 其次搭建了一個(gè)基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)平臺。利用溫度傳感器和基于ZigBee技術(shù)的CC2430無線射頻芯片開發(fā)出了低成本、高性能的測溫子節(jié)點(diǎn)；并使用相同的無線射頻芯片制作主節(jié)點(diǎn)和路由節(jié)點(diǎn)來完成數(shù)據(jù)的接收和傳輸功能。
　　

4、 最后在芯片供電方面，利用感應(yīng)變電站漏磁通的方法為子節(jié)點(diǎn)提供所需要的電源，并將這個(gè)特殊的電源與測溫節(jié)點(diǎn)集成在一起，解決了變電站內(nèi)為無線模塊更換電池的困難。設(shè)計(jì)中對系統(tǒng)的軟硬件框架做出了完整的闡述，分別從硬件和軟件兩方面詳細(xì)的說明了設(shè)計(jì)思路。其中，硬件設(shè)計(jì)上遵循簡單合理的原則，軟件設(shè)計(jì)上遵循方便快捷的原則，溫度傳感器的程序設(shè)計(jì)上嚴(yán)格遵循DS18B20的時(shí)序協(xié)議。系統(tǒng)采用VC++編寫串口通信程序，將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示出來，供觀測和分析，