电力巡检系统中手抄器设计

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1、电力巡检系统中手抄器设计　　摘要：电力巡检系统是电力生产安全的一个重要环节，传统的现场采集模式结构简单，功能单一，时效性差，准确度低。本文阐述了ZigBee无线通信技术，利用ZigBee设计手抄器减少抄表所需的人力，物力代价，为电力部门提供了更科学的管理和决策，并对整个数据采集系统中上位机、转发器、采集器及手抄器几部分做了深入的研究。Abstract：Powerinspectionsystemisanimportantpartofelectricalproductionsafety.Thetraditionaldataacquisitionhasthepro

2、blemsofsimplestructure，meternodesinglefunction，lowreal-timesystemaccuracy，andtime-consumingchallenges.ThispaperintroducedtheZigBeewirelesscommunicationprotocol，anddesignedahandhelddevicewithZigBeetechnologytoreducethewasteofmanpowerandmaterialresource，andprovidebettermanagementandd

3、ecisionforthemanagementdepartment.Inthispaper，italsoresearchesdeeplytheHostcomputer，therepeater，thecollector，andthehandhelddeviceinthewholedatacollectionsystem.7关键词：电力巡检；ZigBee；手抄器；数据采集Keywords：Powerinspection；ZigBee；handhelddevice；datacollection中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1006-4311（2013

4、）07-0167-020引言随着社会的进步，国家经济、技术的快速发展，电网规模的不断扩大，电网管理的复杂程度也越来越高，水电站，火电厂和供电线路中电力设备的各项参数都难以自动采集，需要人工巡检，如供电线路中杆塔的电压、电流、温度等状态参数。然而传统的电力巡检系统中存在着各种弊端，浪费了人力、物力，而且采集数据的时间跨度大，采集到的数据精确度低，采用传统的人工抄表的方法来采集数据显然已经不能适应现代社会的发展要求。本文主要研究了基于ZigBee网络的手抄器的设计，为电力循环系统中数据的采集提供了很多便利。1ZigBee技术的特点7ZigBee是基于IEEE80

5、2.15.4标准的个域网通信协议，其特点为功耗低，依据这个协议规定了一种低功耗、短距离传输的无线通信技术，这种技术复杂程度低，功耗率低，可近距离传输，自组织，且成本低。ZigBee设备经常用在网状网络形式中传输数据，以及在中间设备中传输数据到更远的地方。ZigBee针对的是应用程序需要一个低数据率，和相对安全的网络，ZigBee规定的速率为250kbit/s，适应于周期性的，或间歇性的数据，或单个信号从一个传感器或输入装置输入。他的应该包括无线电开关，家用电表，交通管理系统，和其他需要短程无线传输低速率传输数据的工业设备，在自动控制以及远程控制等诸多领域上有

6、着广泛的应用，可以嵌入各种设备。2手抄器设计2.1手抄器硬件设计手抄器以ZIGBEE模块为核心，可以与现场ZIGBEE模块组网通讯，采集现场转发器的数据。手抄器硬件包括：ZIGBEE模块、电量检测模块、供电电池组，键盘和LCD显示器。其总体硬件结构图如图1所示。CPU为32位STM32F103VCT6，通过AD对内部寄存器进行读写，从而完成了对电池电量的检测。同时STM32F103VCT6通过UART完成与Zigbee通信模块的数据交换，然后再由Zigbee通信模块将数据转发给下层设备。STM32F103VCT6通过SPI方式读取SD卡，然后通过GPIO数据

7、端口送往LCD模块显示，同时对键盘模块进行扫描，用户通过键盘模块输入设备所需的各项参数信息。2.2Zigbee通信模块设计7ZigBee是一种无线网络协定，其特点是能低速短距离传输。其底层采用的是以IEEE802.15.4标准所规范的媒体存取层与实体层。他具有低速，耗电量小，复杂度低，安全可靠等特点，而且能支援大众网络拓扑结构及大量网络节点。ZigBee是传感器节点之间的协议，数据采集主节点和手持设备的数据传输可以通过无线网络进行传输。主节点从每个数据采集节点收集信息，然后发送该信息到手持设备。所以要在主节点中设计出收集数据与协议转换的功能。2.3大容量存储

8、器设计手持器需要采集20个左右的现场转发器存储的数据