基于ZigBee技术的无线测温网络系统研究.doc

基于ZigBee技术的无线测温网络系统研究技 术 说 明 书 保定国电中科电气有限公司 （一）高压电气设备易发热部件温度监测的必要性电网中众多高压电气设备本身和设备之间的连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，导致连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。（二）高压触点温度在线监测技术的先进性本系统前端有温度采集器无线温度传感器，温度传感器可快捷方便地安装在高压带电体被测接点上，准确地跟踪发热接点的温度变化；无线温度传感器是利用2.4G射频技术传递温度信息，实现了采集器和被采集点等电位，安全可靠。本产品的机柜终端可准确地报告运行中所有被测高压设备易发热部件温升，为设备安全运行提供可靠的数据依据；安装在市、区监控中心的温度监测运行软件功能强大，系统数据库通过人机界面将地理分布图、接点温度运行参数、告警信息、历史参数等通过图形、表格、曲线、棒图等形式直观显示，为决策层提供最直接可靠的数据依据，消除隐患、最大限度的减少事故。本系统不但节省了大量的人力、物力，与示温蜡片、红外测温相比，还体现了本产品系统具有测温精度高、响应速度快、体积小、易安装、实时在线，抗干扰性强等优点，是传统测温方式的一次革命。(三)系统功能本系统由无线测温装置和温度监控管理软件两部分构成一. 无线测温装置1) 信息采集功能本系统利用无线温度传感器采集高压带电物体的温度，例如高压开关柜内动静触头和母线的连接处。温度传感器可以紧密地被安装在被测点上，实时在线采集被测点运行中的温升数据。无线温度传感器技术指标：.测温方式应为直接接触测温；.温度传感方式应为无线传输，传输范围达到50100米（空旷无障碍）；.温度传感器精度0.05，测量误差0.5，测温范围： -20+125；.温度传感器能连续工作至少5年免维护，5年后更换锂电池即可继续使用；增强型可工作10年。.外形尺寸：56mm29mm18mm图1 无线温度传感器传感器的安装方式在安装无线温度传感器前，首先要找到传感器的测温面，每一个无线温度传感器的底面即是传感器的测温面，将该面贴到被测物体表面，并用尼龙扎带将其固定在被测物体上，根据实际情况的不同，也可采用粘结或其它方法固定。 安装在高压开关柜母排和室外变压器上的无线温度传感器图2安装在母排上的传感器2) 温度智能接收机功能温度智能接收机由现代最先进的电子模块组成，高度智能化，速度快、稳定可靠。该设备可及时将传感器采集的温度信息进行数字化分析处理，系统可及时得到各被测点正常、告警等温度信息。具有报警输出功能，一个无源继电器接点输出，1个常开和1个常闭触点。当发生超温报警时，报警输出可控制外部设备动作或用于报警指示，可以是指示灯或报警音响。具有标准的RS-485接口，支持网络方式运行，该接口用于与上位计算机通信，接口可以支持128个无线温度监测仪联网运行。图3温度智能接收机性能指标技术参数供电电源AC/DC220V频段2.4-2.483GHz通讯协议标准IEEE 802.15.4温度传感方式ZIGBEE无线传输测温方式数字温度传感器直接接触测温测温通道单机标配6个温度采集点；增强型可管理64个温度采集点.最多支持254个温度采集点 仪表工作环境温度-40250 仪表工作环境温度95%RH 电池使用寿命5年免维护，5年后更换锂电池即可继续使用。增强型可使用8年以上。通讯接口RS-485（隔离） 无线温度传感器与接受装置间距离100米(空旷无障碍)RS-485通讯距离1000米 温度测量范围-20125温度传感器精度 0.05分辨率0.5 传感器耐受温度300 报警输出1个（无源接点）250Vac,0.6A或24Vdc,5A安装方式嵌入式盘装接线端子及功能定义温度智能接收机的可插拔接线端子用于仪表的电气连接，该端子可以带电插拔，这是一个8位端子，它包括电源供电、通讯接口和报警输出的端子，其功能定义如下。表1温度智能接收机接线端子功能定义：端子号名称功能说明1NC state报警输出的无源接点，常闭接点。2Com报警输出的公共端子。3NO state报警输出的无源接点，常开接点。4No used未使用。5RS485(-)RS-485通讯接口正端子（-）。6RS485(+)RS-485通讯接口负端子（+）。7Power(-)直流供电电源正端子（-）。8Power(+)直流供电电源负端子（+）。图4无线测温系统网络拓扑图图5无线测温仪开关柜面板安装示意图图6无线测温仪开孔尺寸图开孔尺寸：132mm96mm(毫米)二.温度监控管理软件该软件运行在上位机上，用来处理各电站采集发送的机柜温度数据，有强大的数据库进行运算、显示预告警、储存打印。1.充分考虑无人值班站的发展思路，服务器端免维护；2.系统软件操作简单，界面清晰；3.系统软件能够实时显示、并存储各个测温点的实际温度；4 .系统软件统计功能：可以记录、存储测温点