ZigBee在電力系統(tǒng)溫度測量中的應用.doc

ZigBee在電力系統(tǒng)溫度測量中的應用 ，ZigBee在電力系統(tǒng)溫度測量中的應用。
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ZigBee在電力系統(tǒng)溫度測量中的應用 時間：2009-08-1111:09:16來源：微計算機信息作者：朱節(jié)中 1引言 隨著現(xiàn)代電力系統(tǒng)向著高電壓、大機組、大容量的迅速發(fā)展，對供電可靠性的要求也越來越高。
發(fā)電廠、變電站的高壓開關(guān)柜是重要的電氣設備。
在設備長期運行過程中，開關(guān)柜中的母線接點、高壓電纜接頭等部位因老化或接觸電阻過大而發(fā)熱，使相鄰的絕緣部件性能劣化，甚至擊穿而造成事故。
據(jù)統(tǒng)計，電力系統(tǒng)發(fā)生事故原因中有相當一部分與發(fā)熱問題有關(guān)。
因此，電氣設備溫度在線監(jiān)測問題己經(jīng)成為電力系統(tǒng)中電氣設備安全運行所急需解決的實際問題，是提高電氣設備可靠性的迫切需要，對保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行具有十分重要的意義，必須采取有效措施監(jiān)控母線溫度。
當溫升超過允許值時，必須發(fā)出報警信號及時提醒有關(guān)人員采取措施，避免事故的發(fā)生。
由于開關(guān)柜中的母線處于高壓電位，每相對地和不同相之間都存在很高的電壓，且結(jié)構(gòu)狹小，無法進行人工巡查測溫，所以直接檢測高壓母線溫度一直是電力系統(tǒng)檢測中的一個難題。
現(xiàn)有的測溫系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)傳輸方式有三類：普通電纜，光纖和無線傳輸。
對于電力母線接點、高壓電纜接頭等，網(wǎng)點數(shù)多，電壓高，電磁干擾強。
普通電纜顯然是不行的。
光纖式溫度在線監(jiān)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。
缺點是光纖具有易折、易斷、不耐高溫的特點，并且布線難度較大，比較昂貴。
基于這些可以使用無線傳輸，高壓電會產(chǎn)生很強的電磁場，對無線電波干擾很大，需要選擇適當頻率的無線網(wǎng)絡，另外測溫設備要用電池供電，測溫設備必須低功耗，工作時間長。
體積小，易安裝。
盡管國內(nèi)外已經(jīng)研究了多種方案來監(jiān)測母線溫度，但均有一定的局限性和不足。
Zigbee無線網(wǎng)絡的低成本、短時延、免執(zhí)照頻段、高安全、近距離、低復雜度，低功耗等優(yōu)點，滿足高壓母線測溫的條件，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(shù)年，一直受芯片價格高、廠商支持力度不夠、傳輸距離限制及抗干擾能力差等問題的困擾。
IEEE無線個人區(qū)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滿足國際標準組織（ISO）開放系統(tǒng)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(tǒng)一的無需申請的ISM頻段，有助于ZigBee設備的推廣和生產(chǎn)成本的降低。
2.4GHz的物理層通過采用高階調(diào)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、更小的通信時延和更短的工作周期。
主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。
3系統(tǒng)設計 3.1系統(tǒng)框架 本文提出一種比較理想的母線測溫方案：以Zigbee為無線傳感器網(wǎng)絡，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