基于Zigbee的配电网测温系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种温度检测系统，尤其是一种用于电力系统的配电网的基于Zigbee的配电网测温系统。
【背景技术】
[0002]近年来，国家电网提出智能电网概念和相关建设标准，各地也以此为契机，大力推进智能电网的研究与建设，取得了显著成绩。电网主网架日趋合理、输送能力和可靠性日益提高，尤其是智能变电站、输电线路等领域的技术创新和建设速度令人惊叹。相对而言，10千伏及以下配电网由于覆盖范围广、线路规模大、设备多、拓扑结构复杂等原因，再加上历史原因造成部分农配网长期建设、运维投入不足，其管理、建设和运维较主网均存在滞后现象。
[0003]当前，配电网运维和建设存在点多面广、任务重、要求高、人员有限、资金不足等诸多困难。配电网的实际运维经验表明，配电网故障停电中有相当一部分由开关、跌落保险、过引线接头、开关柜内隔离开关触头、母线接头、电缆接头处等连接点异常发热引发。这些设备本体故障已经超过了雷击、外破、异物短路等其他类型的故障。而在正常巡视和维护中，这些缺陷通常难以察觉，目前只能通过红外测温和夜巡发现，存在效率低、费事费力和发现不及时最终导致故障停电的现象。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种基于Zigbee的配电网测温系统，以实现对配电网中各节点设备运行温度的实时监测、及时发出故障预警、防患于未然、提高供电可靠性的目的。
[0005]本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。
[0006]基于Zigbee的配电网测温系统，其结构特点是，包括多个测温节点、一个控制器和一个监控工作站，所述多个测温节点的每一个测温节点上设置有至少一个温度传感器T;每一个测温节点的温度传感器T与一个第一 Zigbee无线通信模块相连接;所述控制器与所述监控工作站之间通过数据总线相连接，所述控制器上还连接有一个第二 Zigbee无线通信模块;所述第一 Zigbee无线通信模块与所述第二 Zigbee无线通信模块之间通过Zigbee通信网实现无线数据通信。
[0007]本实用新型的基于Zigbee的配电网测温系统的结构特点也在于:
[0008]所述控制器与所述监控工作站之间的数据总线为RS232总线。
[0009]所述温度传感器T为DS18B20数字温度传感器。
[0010]如图2所示，所述第一Zigbee无线通信模块包括微控制器Ul;所述温度传感器T的VDD引脚连接电源VCC并通过电阻R2连接微控制器Ul的引脚11;所述温度传感器T的DQ引脚直接连接微控制器Ul的引脚11;所述温度传感器T的GND引脚接地并依次通过二极管Dl和电阻Rl连接微控制器Ul的引脚11;所述微控制器Ul的引脚40通过电容Cl接地；
[0011]所述微控制器Ul的引脚32通过电容C2接地;所述微控制器Ul的引脚31通过电容C3接地;所述晶振Xl的两端分别连接在微控制器Ul的引脚31和32之间；所述微控制器Ul的引脚22通过电容C9接地;所述微控制器Ul的引脚23通过电容ClO接地;所述晶振X2的两端分别连接在微控制器Ul的引脚22和23之间；
[0012]所述微控制器Ul的引脚30通过电阻R3接地;所述微控制器Ul的引脚26依次通过电容C12、电容C14、电容C15与天线A相连接，所述微控制器Ul的引脚25依次通过电容C13、电感L2、电容C15与天线A相连接；电感LI的一端连接在电容C12与电容C14之间，另一端接地；电容Cl I的一端连接在电容Cl3与电感L2之间，另一端接地。
[0013]与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在:
[0014]本实用新型的基于Zigbee的配电网测温系统，包括多个测温节点、一个控制器和一个监控工作站，多个测温节点的每一个测温节点上设置有至少一个温度传感器;每一个测温节点的温度传感器与一个第一 Zigbee无线通信模块相连接;控制器与监控工作站之间通过数据总线相连接，控制器上还连接有一个第二 Zigbee无线通信模块;第一 Zigbee无线通信模块与第二 Zigbee无线通信模块之间通过Zigbee通信网实现无线数据通信。
[0015]以装设在配电网中各节点的温度传感器为基础，精确测量各测点的温度，通过无线方式发送给监控工作站的监控主机，监控主机对接收到的数据进行集中处理，当监测点温度超过所设定的温度值，触发报警发出信号。测量值和内部参数值可以通过RS232总线发送给监控主机，与存储在系统中的配网条图、单线图等配合，实现网络化、实时化、直观化的温度监测和预警，对配电网中各节点设备运行温度的实时监测，及时发出故障预警，防患于未然;从而改善配电网运维效率、降低劳动强度、提升配电网运维技术水平和供电可靠性。
[0016]本实用新型的基于Zigbee的配电网测温系统，具有能够对配电网中各节点设备运行温度的实时监测、及时发出故障预警、改善配电网运维效率、提升配电网运维技术水平和供电可靠性等优点。
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的基于Zigbee的配电网测温系统的结构图。
[0018]图2为本实用新型的基于Zigbee的配电网测温系统的微处理器和温度传感器的电路图。
[0019]图3为本实用新型的基于Zigbee的配电网测温系统的RS232总线电路图。
[0020]图4为本实用新型的基于Zigbee的配电网测温系统的温度监控的流程图。
[0021]以下通过【具体实施方式】，并结合附图对本实用新型作进一步说明。
【具体实施方式】
[0022]参见附图1?图4，本实用新型的基于Zigbee的配电网测温系统，包括多个测温节点、一个控制器和一个监控工作站，所述多个测温节点的每一个测温节点上设置有至少一个温度传感器T;每一个测温节点的温度传感器T与一个第一 Zigbee无线通信模块相连接；所述控制器与所述监控工作站之间通过数据总线相连接，所述控制器上还连接有一个第二Zigbee无线通信模块;所述第一 Zigbee无线通信模块与所述第二 Zigbee无线通信模块之间通过Zigbee通信网实现无线数据通信。
[0023]如图1为本实用新型的基于Zigbee的配电网测温系统的结构图，依据配电网运维现状，利用采用前沿的Zigbee组网技术设计，以装设在配电网中各节点的温度传感器为基础，精确测量各测点的温度，通过无线方式发送给监控工作站的监控主机，监控主机对接收到的数据进行集中处理，当监测点温度超过所设定的温度值，触发报警发出信号。测量值和内部参数值可以通过RS232总线发送给监控主机，与存储在系统中的配网条图、单线图等配合，实现网络化、实时化、直观化的温度监测和预警。
[0024]系统采用的ZigBee无线网络具备无网络使用费、采用免费频段、设备功耗低等特点，可以作为有线光纤通信的补充，可以将配电网的海量设备测温节点组成可靠的无线通信网络，在资金占用、运行维护方面均具有较大优势，还可有效避免恶劣的现场环境对连接的影响，如潮湿、高温、振动、粉尘以及强电设备的干扰，没有有线连接下导线容易被损坏、腐蚀的弊病，也便于连接移动温度采集点。
[0025]所述控制器与所述监控工作站之间的数据总线为RS232总线。
[0026]所述温度传感器T为DS18B20数字温度传感器。
[0027]如图2所示，所述第一Zigbee无线通信模块包括微控制器Ul;所述温度传感器T的VDD引脚连接电源VCC并通过电阻R2连接微控制器Ul的引脚11;所述温度传感器T的DQ引脚直接连接微控制器Ul的引脚11;所述温度传感器T的GND引脚接地并依次通过二极管Dl和电阻Rl连接微控制器Ul的引脚11;所述微控制器Ul的引脚40通过电容Cl接地；
[0028]所述微控制器Ul的引脚32通过电容C2接地;所述微控制器Ul的引脚31通过电容C3接地;所述晶振Xl的两端分别连接在微控制器Ul的引脚31和32之间；所述微控制器Ul的引脚22通过电容C9接地;所述微控制器Ul的引脚23通过电容ClO接地;所述晶振X2的两端分别连接在微控制器Ul的引脚22和23之间；
[0029]所述微控制器Ul的引脚30通过电阻R3接地;所述微控制器Ul的引脚26依次通过电容C12、电容C14、电容C15与天线A相连接，所述微控制器Ul的引脚25依次通过电容C13、电感L2、电容C15与天线A相连接；电感LI的一端连接在电容C12与电容C14之间，另一端接地；电容Cl I的一端连接在电容Cl3与电感L2之间，另一端接地。
[0030]如图2，每个测温节点上的第一Zigbee无线通信模块包括一个TI CC2530处理器。TICC2530处理器为ZigBee联盟认可的SoC芯片，具备RF无线收发功能和2个USART。温度传感器采用DS18B20，其采用单总线技术，可以方便的通过串口线实现双向通信，能将测温结果转化为数字信号。CC2530处理器和DS18B20温度传感器的连接如图2。
[0031]如图3是RS232总线的电路图，包括MAX232芯片U4、电容C4?C8和9针接口 J1。
[0032]如图4是温度监