电厂超滤系统低功耗无线监测网络的设计.pdf

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1、电厂超滤系统低功耗无线监测网络的设计汪凤珠，等电厂超滤系统低功耗无线监测网络的设计DesignofLowEnergyWireIessMonitoringNetwOrkinUItrafiItrationSystem0fPOwerPIant汪凤殊为焰互f：考(华北电力大学控制与计算机工程学院，北京102206)摘要：为克服现有化学水处理系统所存在的成本高、布线复杂、扩展性差等缺陷，提出了一种基于zigBee的电厂锅炉补给水超滤系统监测网络的设计方案．并给出r详细的硬件电路和软件设计流程。对状态检测的能耗进行了理论分析和计算，利用PLc实现了整个无线监测系统。测试表明，该设计符合实际需求并且具有较

2、低的功耗。关键词：电厂超滤系统低功耗zigBee无线监测网络CC2430PLc中图分类号：TP274+．2文献标志码：AAbstract：IIIordertoovercomethedefectsintheexistingchemicalwatertr℃atmentsystem，8ucha8highcost-complex“ring。p伽叮exp蛐sibiIity。etc。on山ebasisofzigBeeladesignschemeofmonitoringnetworkofboilerwater8upplyul岫血ltmtionsysteminpowerpl蛐tispropo驼d．Detai

3、ledhardwarecircuits蚰d∞ftwa陀designnowaregiven．TheeneI鼍；yconsumptionin8tatedetectionis肌alyzedt}leoreticallyandcaJculated。蚰dtllewholewirelessmonitoringsystemisimplementedwitll眦．Testsshowtllatt}Iedesignfeatureslowenergycon8umption明dmeet8theactllaJdeⅡI肌ds．Key啪r凼：Ultrafil№tion8ystem0fpowerpl蚰t’LDwenergyc

4、o璐umplionZigBeeWirelessm∞i10ringnetworkCC2430PLCO引言相对于有线系统，工业无线传输系统既节省了电缆、简化了安装、缩短了维护时间、延伸了原有的r丁业网络的控制范嗣，又提供了极高的灵活性和拓展性，有效地补充了有线网络和现场总线。由于采用了扩频或者调频技术，工业无线传输系统在恶劣环境下也具有较强的抗干扰性。现有的无线协议主要有wiF’i、蓝牙、超宽带和zigBee等。其中，zigBee是一种低成本、低功耗、低数据传输率的近距离无线通信技术，尤其适合用于能量有限的丁业现场‘¨。本文以内蒙某电厂锅炉补给水处理中的超滤系统为设计背景，利用zigBee无线通

5、信技术实时获取现场设备的状态，并通过Pm胁us总线将数据上传至PLc，利用PLC与上位计算机之间的网络连接，将设备的状态传递到上位机画面组态软件InTouch中，以形成监控画面，为化学水处理系统的顺序控制奠定基础‘2。“。1系统整体设计思路电厂锅炉补给水处理系统工艺流程为：生水箱一生修改稿收到日期：20lI—II一25。第一作者征风珠(19嬲一)．女．现为华北电力大学模式识别与智能系统专业在读硕士研究生；主要从事无线传毒器网络的研究。水泵一叠片过滤器一超滤一超滤水箱一超滤水泵一保安过滤器一高压泵一反渗透装置一除碳器一淡水箱_+淡水泵一级除盐加混床一除盐水箱一除盐水泵一主厂房。其中，超滤系统作

6、为原水预处理，能够有效去除水中的悬浮物、胶体和有机大分子等杂质，使出水水质能够满足反渗透设备的进水要求，有效地保护了反渗透膜，降低了清洗频率。另一方面，由于超滤膜上的微孔很小，在运行一段时间后，会有截留物质沉聚在膜的内表面。为维持超滤性能的长期稳定，需要定期、短暂地从过滤的相反方向对超滤膜组件进行化学加药清洗(即反洗，包括气洗、全反洗、上反洗、下反洗和正冲过程)。电厂共有4套超滤系统，它们连接到同一个大容量超滤水箱中。当系统正常运行时，l’、2。超滤作为一组同时投运．而3。、4。超滤作为另一组提供备用。超滤系统的程控步序包括正洗、运行和反洗，与这些操作相关的现场设备有生水泵、超滤反洗水泵、氧

7、化剂计量泵、进水阀、正排阀、反洗出水阀、出水阀、进气阀和反洗进水阀。电厂超滤系统由两个建立在ISM2．4GHz频段的不同信道上的无线网络构成。阀门无线监测网络由l。、2‘超滤系统(共12个阀门)和网关l构成，电机无线监测网络由3台生水泵、2台超滤反洗水泵、2台氧化剂计量泵和网关2构成。每个阀门和泵上都安装了74PROIC璐SAIJlroMATIoN玳S1’ItUMENTATIoNVoL33N仉8AugI哦加1