發(fā)電廠開關(guān)柜觸頭溫度無線式監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計的中期報告

發(fā)電廠開關(guān)柜觸頭溫度無線式監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計的中期報告一、項目背景及研究意義隨著電力工業(yè)的發(fā)展和電力系統(tǒng)的不斷完善，發(fā)電廠開關(guān)柜成為了電力系統(tǒng)的重要設(shè)備之一。然而，由于開關(guān)柜內(nèi)部的高壓電器設(shè)備使用時間長，負(fù)載變化大，存在著溫度過高、電弧等一系列問題，這些問題如果得不到及時的發(fā)現(xiàn)和處理，就會對開關(guān)柜設(shè)備的正常運(yùn)行產(chǎn)生影響甚至導(dǎo)致安全事故的發(fā)生。為了解決開關(guān)柜設(shè)備溫度監(jiān)測不精確和監(jiān)測不及時的問題，設(shè)計了一種基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)柜觸頭溫度監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對開關(guān)柜齒輪觸頭溫度的實時監(jiān)測、數(shù)據(jù)傳輸和存儲，并通過數(shù)據(jù)分析和報警信息提醒，保證開關(guān)柜設(shè)備的安全運(yùn)行。二、研究進(jìn)展1.系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計設(shè)計采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建系統(tǒng)框架，以CC2530為核心，實現(xiàn)了傳感器節(jié)點的數(shù)據(jù)采集和傳輸。設(shè)計首先確定無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，采用星型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由一個協(xié)調(diào)器和多個子節(jié)點組成。協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)和主機(jī)進(jìn)行通信，子節(jié)點負(fù)責(zé)采集數(shù)據(jù)和向協(xié)調(diào)器發(fā)送數(shù)據(jù)，通過無線傳輸將數(shù)據(jù)傳輸給上位機(jī)。2.硬件設(shè)計硬件設(shè)計主要包括無線傳感器節(jié)點、無線網(wǎng)關(guān)、上位機(jī)三個部分。（1）無線傳感器節(jié)點設(shè)計：節(jié)點采用CC2530作為無線傳感器的核心，采用數(shù)字溫度傳感器對觸頭溫度進(jìn)行監(jiān)測，傳感器和單片機(jī)之間采用I2C協(xié)議進(jìn)行通信，采集到的溫度數(shù)據(jù)通過CC2530進(jìn)行處理和發(fā)送。（2）無線網(wǎng)關(guān)設(shè)計：網(wǎng)關(guān)采用CC2530單片機(jī)，和協(xié)調(diào)器通過串口通信連接，接收來自協(xié)調(diào)器的數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，將處理后的數(shù)據(jù)通過無線傳輸發(fā)送給上位機(jī)。（3）上位機(jī)設(shè)計：上位機(jī)采用C#語言編寫，通過串口接收來自網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)，進(jìn)行數(shù)據(jù)解析和處理，并顯示在界面上，同時根據(jù)預(yù)設(shè)的溫度閾值發(fā)出報警信息。3.軟件設(shè)計軟件設(shè)計包括無線傳感器節(jié)點軟件、無線網(wǎng)關(guān)軟件和上位機(jī)軟件三個部分。（1）無線傳感器節(jié)點軟件：節(jié)點軟件采用CC2530的SDK庫，通過I2C協(xié)議讀取溫度數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，將處理后的數(shù)據(jù)通過CC2530發(fā)送給無線網(wǎng)關(guān)。（2）無線網(wǎng)關(guān)軟件：網(wǎng)關(guān)軟件采用CC2530的SDK庫，負(fù)責(zé)從無線傳感器節(jié)點接收數(shù)據(jù)并進(jìn)行處理，將處理后的數(shù)據(jù)通過無線傳輸發(fā)送給上位機(jī)。（3）上位機(jī)軟件：上位機(jī)軟件采用C#語言編寫，通過串口接收來自網(wǎng)關(guān)的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行數(shù)據(jù)解析和處理，將數(shù)據(jù)顯示在界面上，并實現(xiàn)了報警功能。三、下一步工作計劃由于本項目剛開始進(jìn)行，還需要完成如下工作：1.進(jìn)一步完善系統(tǒng)框架，包括優(yōu)化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、增加節(jié)點數(shù)量等。2.開展節(jié)點通訊協(xié)議和數(shù)據(jù)解析的研究，并進(jìn)行系統(tǒng)測試和性能評估。3.開展系統(tǒng)的應(yīng)用研究，探索應(yīng)用于實際生產(chǎn)環(huán)境，并進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)。四、參考文獻(xiàn)[1]高梁,秦嶺,金亮.基于ZigBee的配電變電所用光電復(fù)合運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)[J].電力自動化設(shè)備,2013,33(9):155-159.[2]王屏,張弛,陳東漢,等.基于ZigBee的高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)測系統(tǒng)的研究[J].電力自動化設(shè)備,2011,