电机定子温度在线监测的无线传感器网络节点设计

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1、78传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)2010年第29卷第7期电机定子温度在线监测的无线传感器网络节点设计徐志，杨永明，王波，李罗(重庆大学输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室，重庆，400044)摘要：针对电机复杂的结构，提出了将无线传感器网络应用到电机定子绕组温度在线监测中，克服了传统在线监测网络的局限性。深刻剖析了铂电阻三线法测温的原理和基于检温计Ptl00与可编程片上系统(PSoC)的传感器节点的硬件设计过程，其性能可以满足无线传感器网络节点对功耗的要求，在此基础之上设计

2、了温度传感器节点的软件。实验结果表明：该温度传感器节点能有效地分析和校正误差，测温准确，为组建电机定子温度在线监测的无线传感器网络奠定了基础。关键词：电机定子；在线监测；无线传感器网络；可编程片上系统；铂电阻中图分类号：TM411文献标识码：A文章编号：1000-9787(2010)07-0078--03WirelesssensornetworksnodedesignformotorstatortemperaturemonitoringXUZhi，YANGYong—ming，WANGBo，LILuo(StateKeyLaboratoryof

3、PowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract：Inordertoovercomethelimitationsofwiredsensornetworksandthecomplexstructureofmotor，motorstatorwingdingtemperaturemonitoringsystemdesignbasedonwirelesssensornetworksi

4、sproposed．Onthebasisofplatinumresistancethree—wiremeasuringtemperatureprincipleanalysis，hardwaredesignofsensornodebasedonprogrammablesystemonachip(PSoC)andPtl00isgiven．Itsolvedpowerconsumptionproblemofwirelesssensornetworkswel1．Thesoftwaredesignisintroduced，includingsoftwa

5、reofsensornodesandSinknode．Erroranalysisandcorectionarealsogivenandtheexperimentshowsthatthemeasurementaccuracyisimproved．Keywords：motorstator；on—linemonitoring；wirelesssensornetworks；programmablesystemonachip(PSoC)；platinumresistance0引言节点，最后通过互联网或卫星到达管理节点，避免了大电机大多都工作在高温高压

6、环境下，温度过高会导致量布线，使对电机定子温度的监测变得简单易行。绝缘老化，缩短电机的使用寿命，甚至会使绝缘损坏而发生在电机定子温度在线监测的无线传感器网络系统设计烧毁电机的事故，故必须连续实时地监控其温度。中，合理的温度传感器监测节点硬件设计是进行通信组网，用传统的在线监测法来监测电机定子温度需要在电机监测电机定子温度的前提。内布设众多传感器，且接线繁琐。考虑到电机本身结构的1传感器节点硬件设计复杂性和其工作环境的特殊性，传统的有线监测系统很难1．1节点硬件体系结构达到理想的监测效果。无线传感器网络节点数量众多，节点能量模块依靠电无线传感

7、器网络是由大量微型、智能、低功耗的传感器池供电，节点能量有限且难以补充，设计节点硬件时首先要以无线自组织方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、降低功耗，选用低功耗元件，并合理地利用能源。可编程片采集和处理网络覆盖区域中感知对象的信息，并发布给观上系统(PSoC)是一种功耗超低的处理器芯片，在所有电源察者。传感器网络包括传感器节点、汇聚节点和管理监视功能都开启的休眠模式下只需要3A电流，总功耗为节点。其中传感器节点是网络的基础，其监测到的数据沿10trW，对比其他一些在相同模式下需要l2A电流，功耗着其他传感器节点逐跳地进行传输，经多跳后路

8、由到汇聚36w的微控制器，可见其在功耗上的优势。因此，节点的收稿日期：2009一l1—05第7期徐志，等：电机定子温度在线监测的无线传感器网络节点设计79硬件设计选用了PSoC作