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基于Zigbee技术的高压设备无线温度遥测系统研究

发布日期: 2014-08-02


电力系统正向着大电网高可靠性、高自动化水平的方向迅猛发展。对电网运行自动化、智能化的监控水平已成为国内外高度重视的关键问题。随着社会用电量的日益增加,承载着大负荷输送任务的高压电气设备如变压器、互感器、高压开关柜、室外刀闸等电力负载也在迅速增加。电网中众多高压电气设备本身、设备之间的联接点是电力输送最薄弱环节,这个薄弱环节的实质问题就是联接点发热。随着负荷的增大,导致联接点发热并形成恶性循环:温升、膨胀、收缩、氧化、电阻增大、再度升温直至酿成事故。因此,电力系统不惜人力、财力,采取多种措施监测高压联接点的温升。
提出一种基于Zigbee技术的无线温度测量对高压设备进行实时在线温度监测。通过无线温度传感器连续监测高压设备特别是高压开关柜内触点或电缆接头的运行温度,可确定触点和接头处的过热程度,当发生超温或温度变化率越限时,系统能够及时发出预警指示。实现这一功能,采用RF-sensor无线测温系统是最佳的解决方案。
另外可以组成三级监测系统,结合系统负荷、环境温度湿度等进行系统多参数比较,得出高压设备温升与负荷大小、环境温度湿度等真实的内在关系;更为主要的是通过历史数据库的图形比较和温度变化率的设定可以真实的做到高压设备温度预警的理想模式,


Zigbee的由来
     在蓝牙技术的使用过程中,人们发现蓝牙技术尽管有许多优点,但仍存在许多缺陷。对工业,家庭自动化控制和遥测遥控领域而言,蓝牙技术显得太复杂,功耗大,距离近,组网规模太小等等,而工业自动化对无线通信的需求越来越强烈。正因此,经过人们长期努力,Zigbee协议正式问世,但初期仅用于军方设备领域。
Zigbee是一种新兴的低功耗、低成本 使用免费频段2.4GHz、高抗干扰能力、高度保密性且自动动态组网的双向无线通信技术。主要适合于自动控制和远程控制领域,可以嵌入各种设备中。
主要特点:
低功耗:由于工作周期很短、收发信息功耗较低、并且采用了休眠模式。
数据高度保密:Zigbee提供了数据完整性检查和鉴权功能,加密算法采用AES-128,同时可以灵活确定其安全属性;
数据通讯高可靠:采用了碰撞避免机制,同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙,避免了发送数据时的竞争和冲突;节点模块之间具有自动动态组网的功能,信息在整个Zigbee网络中通过自动路由的方式进行传输,从而保证了信息传输的可靠性。
无网络使用费:使用的频段分别为2.4GHz(全球)均为免执照频段。