一种基于WSN和GPRS的箱式变电站监控系统设计

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1、2016年9月1日现代电子技术Sep.2016第39卷第17期ModernElectronicsTechniqueVol.39No.1735doi：10.16652/j.issn.1004⁃373x.2016.17.009一种基于WSN和GPRS的箱式变电站监控系统设计何碧漪，周国平，丁健强，仲骥，邢苏（南京林业大学信息科学技术学院，江苏南京210037）摘要：针对目前箱式变电站内部布线复杂、不易辨识、处理延时等问题，提出一种基于无线传感器网络（WSN）和GPRS的箱式变电站监控系统设计方案。结合ZigBee无线传感技术和GPRS通信技术，实现箱式变电站集中抄表、数据采集

2、和控制、远程监控等功能。实验结果证明该系统成本低，稳定可靠，准确度高，具有较高的应用价值。关键词：箱式变电站；WSN；GPRS；监控系统；CC2530中图分类号：TN926⁃34；TP273文献标识码：A文章编号：1004⁃373X（2016）17⁃0035⁃04DesignofWSNandGPRSbasedmonitoringsystemforbox⁃typesubstationsHEBiyi，ZHOUGuoping，DINGJianqiang，ZHONGJi，XINGSu（CollegeofInformationScienceandTechnology，Nanjing

3、ForestryUniversity，Nanjing210037，China）Abstract：Tosolvetheproblemsofcomplexinternalwiring，difficultidentificationandpoorreal⁃timeperformanceofthebox⁃typesubstation，adesignschemeofbox⁃typesubstationmonitoringsystembasedonwirelesssensornetwork（WSN）andGPRSisproposed.IncombinationwithZigBeewi

4、relesssensortechnologyandGPRScommunicationtechnology，thefunctionsofcentralizedmeterreading，dataacquisitionandcontrol，andremotemonitoringofthebox⁃typesubstationwererealized.Theexperi⁃mentalresultsindicatethatthesystemhastheadvantagesoflowcost，stablerunning，highaccuracy，andhighapplicationva

5、lue.Keywords：box⁃typesubstation；WSN；GPRS；monitoringsystem；CC2530线传输的线路布局，降低了传输费用，实现远距离通信。0引言1系统总体结构随着国家城乡电网的建设与发展，箱式变电站（以下简称箱变）作为一种将电网设备集于一体的变配电成本系统由终端节点、协调器节点和上位机监控系统套装置，具有建设快、面积小、功能丰富等特点，得到了三部分组成，结合ZigBee与GPRS各自优势实现协调器广泛应用。一般而言，为确保箱变的安全性和稳定性需节点与上位机的实时通信。终端节点负责采集箱变内要相关部门定期进行维修和试验，这样一方面消耗

6、人力部高压柜、变压器室、低压柜的电参量、开关量、温湿度物力，另一方面其监测数据仅局限于历史记录和当前监环境信息，信息处理后通过ZigBee多跳路由协议的方式测，存在一定的时滞性。GPRS作为当前主流的通信技将采集到的数据传输给协调器节点。协调器节点微控术被应用于各类监控系统中以实现信息交换和传输的制器负责分析数据并存储记录，通过GPRS网络经过协目的。然而该装置大面积使用会产生较大的传输流量议转换后上传至监控中心或管理人员的手机。监控中心费用，成本较高且稳定性不能保证。与此同时近几年兴通过GPRS网络下达控制命令，控制箱变内部开关量如[1⁃3]起的ZigBee技术具有覆盖

7、面广、稳定性好、监测精度电容投切、断路器通断等。系统原理结构图如图1所示。高、低功耗等特点，但是它的局限性在于传输距离近，不能满足远程监控的要求。本文所设计的基于WSN和2硬件设计GPRS的箱式变电站监控系统集电网遥测、遥控、记录存2.1终端节点设计储、定位于一体，实时监测电力设备，定位准确，避免有CC2530是TI公司生产的一款支持IEEE802.15.4/[4⁃5]ZigBee协议的片上系统芯片。CC2530具有较为先进收稿日期：2015⁃10⁃29的RF收发器性能及增强型8051CPU，本身带有的8KB基金项目：江苏省大