基于ZigBee的變電站一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng).pdf

1、變電站作為電網(wǎng)的重要組成部分，其安全穩(wěn)定運(yùn)行意義重大。長(zhǎng)期以來(lái)，變電站內(nèi)一次設(shè)備的檢修方式以故障檢修和計(jì)劃?rùn)z修為主，這些傳統(tǒng)檢修方式的弊端顯而易見(jiàn)。隨著現(xiàn)代科技水平的不斷發(fā)展，對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，并結(jié)合在線監(jiān)測(cè)的結(jié)果對(duì)一次設(shè)備開(kāi)展檢修，已成為變電站檢修的主要手段。本文設(shè)計(jì)的狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)就是對(duì)一次設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，發(fā)現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)報(bào)警，保障電網(wǎng)安全可靠地運(yùn)行。目前已投入運(yùn)行的設(shè)備在線監(jiān)測(cè)裝置，一般采用有線數(shù)據(jù)傳輸方式

2、。然而，變電站一次設(shè)備數(shù)量很多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，采用有線的數(shù)據(jù)傳輸方式，其布線繁瑣、成本高昂、易遭雷擊及老化，并且裝置的位置不能隨意移動(dòng)，靈活性差。因此，本文設(shè)計(jì)的基于ZigBee的變電站一次設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)有著實(shí)際意義，它為提高變電站運(yùn)行自動(dòng)化水平和電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性提供了一種解決方案。
　　根據(jù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求及預(yù)實(shí)現(xiàn)的功能，將系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)分為數(shù)據(jù)采集部分、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸部分和上位機(jī)監(jiān)測(cè)三個(gè)部分。在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)方面，主要是針對(duì)數(shù)據(jù)采集部

3、分和無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸部分的設(shè)計(jì)。本文選用TI公司的CC2430芯片為主控芯片，根據(jù)ZigBee網(wǎng)絡(luò)的特點(diǎn)，將硬件劃分為協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、路由器節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)三部分，設(shè)計(jì)了各節(jié)點(diǎn)的硬件結(jié)構(gòu)框圖。完成了射頻及擴(kuò)展電路、傳感器電路、電源供電電路、JTAG接口電路、串口通信電路、報(bào)警及復(fù)位電路的設(shè)計(jì)。
　　在系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)方面，本文采用TI公司Z-Stack協(xié)議棧，主要是針對(duì)協(xié)議棧應(yīng)用層的開(kāi)發(fā)。設(shè)計(jì)了協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)、路由器節(jié)點(diǎn)和終端節(jié)點(diǎn)的軟件流程圖，實(shí)

4、現(xiàn)了終端節(jié)點(diǎn)按照指令采集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線傳輸?shù)墓δ?。通信協(xié)議包括無(wú)線通信協(xié)議和串口通信協(xié)議兩部分，分別對(duì)協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的命令幀格式、終端節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)幀格式、上位機(jī)的命令幀格式和協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)幀格式進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　在上位機(jī)軟件設(shè)計(jì)方面，利用了NI公司的LabVIEW測(cè)控軟件開(kāi)發(fā)了系統(tǒng)的人機(jī)界面。該界面可以實(shí)時(shí)顯示設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)，并且在數(shù)據(jù)越界時(shí)進(jìn)行聲光報(bào)警，第一時(shí)間通知管理人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。設(shè)計(jì)了