ZigBee技术在高压开关柜温度监测中的应用.pdf

《ZigBee技术在高压开关柜温度监测中的应用.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第31卷第8期河南科学Vol.31No.82013年8月HENANSCIENCEAug.2013文章编号：1004-3918（2013）08-1205-03ＺｉｇＢｅｅ技术在高压开关柜温度监测中的应用陈炜（渭南师范学院物理与电气工程学院，陕西渭南７１４０００）摘要：高压开关柜是输变电设备的重要组成部分，其内部母线和动、静触头因老化或电阻过大等原因易出现温度升高，为避免事故发生提出了基于ＺｉｇＢｅｅ技术的无线温度监测系统设计方案.无线温度传感器采集温度，经无线射频信号将数据传送给温度监测仪，完成液晶

2、显示和超限报警，同时通过ＲＳ４８５总线将数据传送至监测计算机.经实验验证设备运行良好，具备一定的实用价值.关键词：ＺｉｇＢｅｅ；高压开关柜；无线温度传感器中图分类号：ＴＮ９２文献标识码：AＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆＺｉｇＢｅｅｉｎＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇｆｏｒＨｉｇｈＶｏｌｔａｇｅＳｗｉｔｃｈｇｅａｒＣｈｅｎＷｅｉ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃｓａｎｄＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｅｉｎａｎＮｏｒｍａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｅｉｎａｎ７１４０００，Ｓｈａａｎｘｉ

3、Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｓｗｉｔｃｈｇｅａｒｐlａｙｓａｋｅｙｒｏｌｅｉｎｔｈｅｗｈｏｌｅｅｌｅｃｔｒｉｃｐｏｗｅｒsystem．Ｔｈｅｂｕｓａｎｄｔｈｅｍｏｖｉｎｇａｎｄｓｔａｔｉｃｃｏｎｔａｃｔsｇｅｎｅｒａｔｅｈｅａｔｄｕｅｔｏａｇｉｎｇｏｒｅｘｃｅｓｓｉｖｅｔｏｕｃｈｉｎｇｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．ＩｎｏｒｄｅｒｔｏａｖｏｉｄａｃｃｉｄｅｎｔｓａｗｉｒｅｌｅｓｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍiｓｄｅｓｉｇｎｅｄｂａｓｅｄｏｎＺｉｇＢｅｅ．Ｔｈ

4、ｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅiｓｃｏｌｌｅｃｔｅｄｂｙｔｈｅｗｉｒｅｌｅｓｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒｓａｎｄiｓｓｅｎｔｔｏｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｔhrｏｕｇｈｒａｄｉｏｆｒｅｑｕｅｎｃｙｓｉｇｎａｌ．Ｏｎｔｈｅｍｏｎｉｔｏｒｔｈｅｄａｔａｗｏｕｌｄｂｅｄｉsｐｌａｙｅｄ．Ｉｔｗｏｕｌｄａｌａｒｍｉｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｗａｓｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｌｉｍｉｔ．Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ，ｉｔｗｏｕｌｄｓｅｎｄｔｈｅｄａｔａｔｏｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｃｏｍｐｕｔｅｒｔｈｒｏｕｇｈＲＳ４

5、８５ｂｕｓ．Ｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｒｕｎsｗｅｌｌｉｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔs，ａｎｄｉｔｈａｓａｃｅｒｔａｉｎｐｒａｃｔｉｃａｌｖａｌｕｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＺｉｇＢｅｅ；ｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ；ｗｉｒｅｌｅｓｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓｅｎｓｏｒ[1]高压开关柜在电力系统的发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用．高压开关柜动、静触头和母排接头由于长期处于高电压、大电流的工作状态下，只要其接触电阻有微小的增大，都将引起温度升高，往往会导致火灾或大面积停电．因

6、此对其动、静触头和母线接头的温度进行在线监测是十分重要的．受高电压、狭小的空间、测点位置、强电场等因素影响，高压开关柜的温度监测至今仍是没有很好解决的问题．１无线温度监测系统的设计ＺｉｇＢｅｅ是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的无线传感器网络技术方案，主要用于近距离无线通信，以[2]接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器．本文提出的无线温度监测方案，是将无线温度传感器安装在高压开关柜母线接头表面，采用无线电波进行信号传输，与接收设备之间无电气联系，从根本上解决了高压绝缘问题，并且安

7、装方便，体积较小，是高压开关柜温度监测的理想解决方案．１．１系统组成高压开关柜无线温度监测系统，由若干无线温度传感器、温度监测仪、通信网络、上位机及系统软件组成．高压开关柜无线温度监测系统结构如图１所示．收稿日期：2013-06-14基金项目：渭南师范学院研究生项目（１１ＹＫＺ０２５）作者简介：陈炜（１９８４－），女，河南周口人，助教，硕士，研究方向为无线传感器网络及应用.-１２０６-河南科学第31卷第8期监测计算机RS485总线温度监测仪温度监测仪温度监测仪ZigBee无ZigBee无Zig

8、Bee无线网络线网络线网络高高高压压压开开开关关关柜柜柜无线温度传感器无线温度传感器图１高压开关柜无线温度监测系统Ｆｉｇ．１Ｗｉｒｅｌｅｓｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍｆｏｒｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ１．２系统功能每台高压开关柜动、静触头和母线接头的表面上安装有６个无线温度传感器，作为ＺｉｇＢｅｅ终端测试节点采集温度．终端测试节点大部分时间处在休眠状态，每隔５ｍｉｎ醒来１次读取传感器温度值，整个配电室内的所有测试节点通过路由节点组成一个Ｚｉ