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ZigBee在電力系統溫度測量中的應用.doc

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ZigBee在電力系統溫度測量中的應用 ,ZigBee在電力系統溫度測量中的應用。
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ZigBee在電力系統溫度測量中的應用 時(shí)間:2009-08-1111:09:16來(lái)源:微計算機信息作者:朱節中 1引言 隨著(zhù)現代電力系統向著(zhù)高電壓、大機組、大容量的迅速發(fā)展,對供電可靠性的要求也越來(lái)越高。
發(fā)電廠(chǎng)、變電站的高壓開(kāi)關(guān)柜是重要的電氣設備。
在設備長(cháng)期運行過(guò)程中,開(kāi)關(guān)柜中的母線(xiàn)接點(diǎn)、高壓電纜接頭等部位因老化或接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱,使相鄰的絕緣部件性能劣化,甚至擊穿而造成事故。
據統計,電力系統發(fā)生事故原因中有相當一部分與發(fā)熱問(wèn)題有關(guān)。
因此,電氣設備溫度在線(xiàn)監測問(wèn)題己經(jīng)成為電力系統中電氣設備安全運行所急需解決的實(shí)際問(wèn)題,是提高電氣設備可靠性的迫切需要,對保障電力系統安全穩定運行具有十分重要的意義,必須采取有效措施監控母線(xiàn)溫度。
當溫升超過(guò)允許值時(shí),必須發(fā)出報警信號及時(shí)提醒有關(guān)人員采取措施,避免事故的發(fā)生。
由于開(kāi)關(guān)柜中的母線(xiàn)處于高壓電位,每相對地和不同相之間都存在很高的電壓,且結構狹小,無(wú)法進(jìn)行人工巡查測溫,所以直接檢測高壓母線(xiàn)溫度一直是電力系統檢測中的一個(gè)難題。
現有的測溫系統根據數據傳輸方式有三類(lèi):普通電纜,光纖和無(wú)線(xiàn)傳輸。
對于電力母線(xiàn)接點(diǎn)、高壓電纜接頭等,網(wǎng)點(diǎn)數多,電壓高,電磁干擾強。
普通電纜顯然是不行的。
光纖式溫度在線(xiàn)監測裝置,一般是采用光纖傳導信號,不受高壓和環(huán)境的干擾。
缺點(diǎn)是光纖具有易折、易斷、不耐高溫的特點(diǎn),并且布線(xiàn)難度較大,比較昂貴。
基于這些可以使用無(wú)線(xiàn)傳輸,高壓電會(huì )產(chǎn)生很強的電磁場(chǎng),對無(wú)線(xiàn)電波干擾很大,需要選擇適當頻率的無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò ),另外測溫設備要用電池供電,測溫設備必須低功耗,工作時(shí)間長(cháng)。
體積小,易安裝。
盡管?chē)鴥韧庖呀?jīng)研究了多種方案來(lái)監測母線(xiàn)溫度,但均有一定的局限性和不足。
Zigbee無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的低成本、短時(shí)延、免執照頻段、高安全、近距離、低復雜度,低功耗等優(yōu)點(diǎn),滿(mǎn)足高壓母線(xiàn)測溫的條件,是解決的良好途徑。
2ZigBee技術(shù) 1999年,藍牙熱潮席卷全球,然而發(fā)展數年,一直受芯片價(jià)格高、廠(chǎng)商支持力度不夠、傳輸距離限制及抗干擾能力差等問(wèn)題的困擾。
IEEE無(wú)線(xiàn)個(gè)人區域網(wǎng)(PAN)工作組的IEEE802.15.4技術(shù)標準是ZigBee技術(shù)的基礎。
IEEE802.15.4滿(mǎn)足國際標準組織(ISO)開(kāi)放系統互連(OSI)參考模式。
它定義了單一的MAC層和多樣的物理層(如圖1所示)。
802.15.4標準旨在為低能耗的簡(jiǎn)單設備提供有效覆蓋范圍在10-75米的低速連接,IEEE802.15.4定義了兩個(gè)物理層標準,分別是2.4GHz物理層和868/915GHz物理層[2]。
2.4GHz波段為全球統一的無(wú)需申請的ISM頻段,有助于ZigBee設備的推廣和生產(chǎn)成本的降低。
2.4GHz的物理層通過(guò)采用高階調制技術(shù)能夠提供250kbps的傳輸速率,有助于獲得更高的吞吐量、更小的通信時(shí)延和更短的工作周期。
主要適合用于自動(dòng)控制和遠程控制領(lǐng)域,可以嵌入各種設備。
3系統設計 3.1系統框架 本文提出一種比較理想的母線(xiàn)測溫方案:以Zigbee為無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò ),以太網(wǎng)(或高速RS-485)為骨干網(wǎng),CC2430低功耗單片機為傳感器控


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