基于zigbee技术的电能参数及温度无线监测设备的研制

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1、基于ZigBee技术的电能参数及温度无线监测设备的研制（国网上海嘉定供电公司）摘要：基于ZigBee技术的电能参数及温度无线监测设备主要应用于电力变压器等电气设备的运行参数的实时监测。该无线监测设备采用三层结构，由电能参数及温度采集模块、ZigBee接收节点和计算机工作站三部分组成。通过无线电能参数及温度采集模块对被测IX域进行参数采集，再通过ZigBee无线通讯技术传输到参数监视仪，并可通过连接计算机进行相关操作。关键词：电能参数；ZigBee；监测Abstract:Inthispaperweprese

2、ntanewapplicationthatuseZigBeeradiomodulesforimplementationofandistributedsystemintendedforcontinuousmeasurementandmonitoringofradiationlevelinansurveillancearea.Besidesthedevelopmentboard,thehardwareconfigurationoftheproposedsystemcomprisesalsothesensors

3、mountedonremotemodules.ThedevelopmentboardisconnectedtoPCthroughtheserialinterface.TheremotemodulesperiodicallyreadthesignalsfromsensorsandsendtheresulttothecontrollerboardthatdisplaythereceiveddataonaLCDpanel.FromthepointofviewofZigBeeprotocol,inthepropo

4、sedapplicationthecontrollerboardisprogrammedtooperateasCoordinatorandtheremoteboardactasEndDevice.Forobtainingafurtherreductionofthepowerconsumption,thesystemhasalsothepossibilitytoconfigureremoteboardthustotransmitdataonlywhenareinterrogatedbythecontroll

5、erboard.KeyWord:Powerparameters;ZigBee;Measurement在现代电力系统中，需对变压器等电气设备的电流、电压、功率、油温等参数进行测量，而传感器的安装、供电、网络通信连接布线是个难题。随着低功耗的电能参数测量芯片和无线网络ZigBee技术的出现，使得在线供电或电池供电的电能及温度参数无线监测成为可能。ZigBee是一种用于控制和监视短距离、低速率、低功耗、成本低廉、高可靠性系统的无线网络技术。网络路由功能强大，组M灵活，自恢复及冗余性能优异，能简单地覆盖广阔范围，

6、每个ZigBee网络最多可支持65535个设备。近年来ZigBee技术在智能家居、照明控制、建筑自动化、工业自动化、自动抄表和医疗等方面逐渐展开应用。本文介绍的基于ZigBee技术的电气设备运行参数无线监测装置主要应用于变电站、发电厂的电力变压器等电气设备的电能参数及温度实时监测。可帮助用户及吋发现设备隐患的存在，从而避免事敌的发生；减少运行人员现场巡检的工作量；提高设备使用寿命，降低企业的总体成本［1】。基于ZigBee技术的电能参数无线监测系统硬件设计1、系统总体设计针对基于ZigBee技术的电能参数

7、无线监测系统的特点以及功能要求，本系统实现了电能参数及温度检测、信号传输、数据处理及显示、异常报警、实吋监控等功能，在功能的实现过程中使用了大量的硬件设备，本章将根据实际需要详细介绍这些硬件。整个系统的工作过程如图1所示。图1电能参数无线监测系统工作流程框图根据图1中的三个模块，又可以将它们细分为如图2所示。图2无线电能参数监视仪和无线电能参数及温度测量模块2、电量传感器模块电量传感器电路主芯片采用低功耗多功能电能测量芯片BL6523A。此芯片能够测量分相和合相有功功率及分相电流、电压有效值、功率因子、频

8、率等参数。具冇失压及过压监测功能，电流电压峰值检测功能。用它来测量三相变压器负载电流、电压和功率等参数。BL6523A电量参数测量模块原理图如图3所示。图3BL6523A电量参数测量模块原理图Zigbee无线通讯模块本设计中Zigbee无线传感网络模块采用了ZICM2410模块（美国CEL公司的MeshConnectTM模块），其内核芯片ZIC2410是一个真正的单芯片解决方案，遵从ZigBee规范和IEEE802.15.4标