变电站设备温度预警系统设计探析

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1、变电站设备温度预警系统设计探析　　【摘要】随着时代的发展和科学技术的进步，传统的变电站接头温度检测方法逐渐显露出越来越多的弊端，严重影响到了工作的效率和工作人员的身体健康；针对这种情况，提出了变电站无线自动测温系统，可以有效地检测变电站接头的温度。本文简要分析了变电站设备温度预警系统的设计，希望可以提供一些有价值的参考意见。【关键词】变电站；温度预警；系统设计1引言通过实践研究表明，过去那种落后的变电站接头温度检测方法存在着很多的弊端，它需要逐个测试检测点的温度，这种模式是人工进行的，借助的设备是红外温度探测枪，

2、那么就很容易有漏测或者是误报的问题发生，并且因为检测的环境十分恶劣，辐射和电压都比较的高，这样就会危害到人们的身体健康。在变电站中，也有人应用分布式光纤温度测量系统，这种方法虽然有着较强的干扰能力和较高的实时性，但是需要花费过多的资金，并且布线的难度较大。针对这种情况，就可以开发变电站无线自动测温系统，对无线资源充分的利用，安装维护的难度较低，还具有防破坏、防剪等优点。2测温节点设计62.1硬件组成测温节点包括温度传感器DS18B20、超低功耗单片机MSP430F1121A、无线收发模块CC1020（集成收发模块

3、STR-30）、电源管理芯片MAX1726、MAX8881和外围电路、以及高能电池。电源的选择应该充分考虑容量、价格、使用温度范围以及体积等因素，一般要求容量在2000～3000mA#h以上。DS18B20是单总线、数字式温度传感器，测量范围为-55～+125e，测量精度为015e，连接方便，占用口线少，适于多点测温。MSP430系列单片机是超低功耗16位混合信号处理器，处理能力强，工作稳定，片内的JTAG调试接口便于用户开发。STR-30微功率收发模块最大发射功率为10mW，抗干扰能力强，选用的433MHz频点

4、在ISM频段，符合国家无线管理委员会标准。通信信道是半双工的，适合点对多点的通信方式。MAX1726和MAX8881均为低漏失线性调节器，可充分延长电池的最大使用寿命，在休眠状态下仅有LA级电流流过。2.2双电源管理6因为在高压变电站的设备上安装着温度传感器，那么电池的更换就存在着较大的难度，那么通常情况下，对于电池使用寿命一般要求至少为两年，针对这种情况，非常重要的问题就是开发电池的省电模式，除了要对程序进行必要的优化，选择的芯片具有较低的功耗之外，还需要重视电源的管理工作。本文采用的是双电源低功耗控制模式，也

5、就是分别管理测温模块和无线收发模块的电源，从而促使系统功能耗达到最低化，实现传感器使用寿命延长的目的。2.3节点寿命分析为了延长测温模块的使用寿命，在满足工作频率的情况下，应选择最小的工作频率以减少单片机的功耗。另外，外围数字电路器件选择和设计、电池电源的选择和工作模式等也影响使用寿命的因素。使用316V/3000mA#h电池，以1h启动MCU测温1次计算，节点1d的总功耗01113mA#h，2年总功耗为2000mAh。考虑到电池本身存在的差别以及使用到一定程度后可能产生的不稳定情况，316V/3000mA#h电

6、池以80%的利用率计算，仍能够达到2年以上的使用时间。在文中，选择ER26500H型316V锂亚硫酰氯电池，其容量为8500mA#h，提供标准电压316V，最大持续放电电流为150mA，最大脉冲放电电流为300mA，这样设计的测温模块可连续使用3年以上，减少了停电检修带来的经济损失。3无线测温工作原理3.1工作原理6通常情况下，主要有三个部分组成了高压变电站无线测温报警系统，分别是PC主机、数据接收器和分布式测温节点，其中，可以任意的扩展测温节点，但是，数据接收器只能有一个，PC机也只有一个，通过串口可以互相连接

7、。在需要被监测温度的接头上进行测温节点的安装，在控制室内安装PC主机和数据接收器，利用RS-232方式接口来有效的互相连接。利用无线链路来连接温度传感器和数据接收器；利用轮询的方式，温度可以被控制室内的PC主机有效的监控到，也就是用点到点、时分多址无线通信方式来替代以往的那种点对多点、一主多从的方式，控制室主机的轮询是周期性的，并且一天内从不间断，在测温方面，每两次测温启动的时间应该间隔半个小时，然后将收发模块打开，温度数据的发送需要和主机的轮询信号同步进行，之后将CPU关闭，以便减小能耗。如果节点的状态是亚健康

8、，那么测温时间间隔就可以适当的缩短，进行重点检测，这样出现了问题可以及时的发现和解决。3.2串口通信6利用多线程串口通信类可以有效的完成部分串行通信，在启动程序的时候，进行读线程的创建，该线程的启动需要在串口启动之后进行，对串口数据进行读取。将通信设备句柄打开之后，通常情况下，需要初始化处理串行口，这个工作由DCB结构来完成，DCB结构包括了很多方面的信息，比如波特率、每