[實用新型]用于高壓開關柜觸頭溫升監測的Zigbee通信單元

有效

• 申請號: 201120247674.3
• 申請日: 2011-07-14
• 公開（公告）號: CN202150178U
• 公開（公告）日: 2012-02-22
• 發明（設計）人: 黃新波;方壽賢;陳紹英;陳繼新;王寧
• 申請（專利權）人: 西安工程大學;遼寧省電力有限公司鐵嶺供電公司
• 主分類號: G08C17/02
• 分類號: G08C17/02;G01K1/02
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本實用新型屬于輸變電設備狀態檢測技術領域，具體涉及一種用于高壓開關柜觸頭溫升監測的Zigbee通信單元。

背景技術

高壓開關柜是輸配電系統中的重要設備，開關柜觸頭溫度過高會導致不同程度的高壓開關柜故障并造成了一定的經濟損失。高壓開關柜內環境十分復雜，主要包括高壓開關操作、短路故障、雷電、電暈放電、高電壓大電流的電纜和設備向周圍輻射電磁波、高頻載波和對講機等輻射干擾源，以及附近電臺、通信等產生的電磁干擾、靜電放電等。因此開關柜內監測的信息通過一種基于Zigbee的無線通訊單元來實時通訊，可以起到很好的隔離作用，從而保證系統安全、穩定運行。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種用于高壓開關柜觸頭溫升監測的Zigbee通信單元，解決了高壓開關柜內高電壓、大電流、強輻射、高頻載波對監測設備的干擾，甚至損壞設備的問題。

本實用新型所采用的技術方案是，用于高壓開關柜觸頭溫升監測的Zigbee通信單元，包括通過Zigbee無線通信的Zigbee無線發送模塊及Zigbee無線接收模塊。

本實用新型的特點還在于，

其中的Zigbee無線發送模塊設置有兩個或兩個以上，兩個或兩個以上Zigbee無線發送模塊之間通過Zigbee組建無線局域網絡。

其中的Zigbee無線發送模塊包括用于供電的電源模塊，以及依次連接的DS18b20溫度傳感器、微處理器MC9S08QG、射頻芯片MC13192及板載天線。

其中的Zigbee無線接收模塊包括用于供電的電源模塊，以及依次連接的板載天線、射頻芯片MC13192、微處理器MC9S08QG及DS18b20溫度傳感器，Zigbee無線接收模塊通過串口與監測分機主機相連接。

本實用新型的有益效果是，

（1）???????監測節點體積小，套在觸壁上，安裝方便；

（2）???????信號采用ZigBee無線電傳送，隔離徹底、結構簡單、抗干擾能力強、工作可靠；?

（3）???????監測節點供電方式上采用高壓觸壁互感線圈取電，很好的解決了取電難的問題；

（4）???????開關柜內的監測節點之間通過Zigbee組建無線局域網絡，可以靈活的增減。

附圖說明

圖1是本實用新型用于高壓開關柜觸頭溫升監測的Zigbee通信單元的結構示意圖。

圖中，1.Zigbee無線發送模塊，2.Zigbee無線接收模塊，3.微處理器MC9S08QG，4.射頻芯片MC13192，5.板載天線，6.電源模塊，7.DS18b20溫度傳感器，8.監測分機主機。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。

本實用新型用于高壓開關柜觸頭溫升監測的Zigbee通信單元的結構，如圖1所示，包括通過Zigbee無線通信的9個Zigbee無線發送模塊1及一個Zigbee無線接收模塊2，9個監測節點之間通過Zigbee組建無線局域網絡，?Zigbee無線發送模塊1包括用于供電的電源模塊6，以及依次連接的DS18b20溫度傳感器7、微處理器MC9S08QG?3、射頻芯片MC13192?4及板載天線5；Zigbee無線接收模塊2包括用于供電的電源模塊6，以及依次連接的板載天線5、射頻芯片MC13192?4、微處理器MC9S08QG?3及DS18b20溫度傳感器7。Zigbee無線接收模塊2通過串口與監測分機主機8相連接。

其中的微處理器MC9S08QG?3是一款低功耗單片機，處理能力強、運行速度快、穩定高效等優點。射頻芯片MC13192?4傳輸速率低、效率高。采用PCB板載天線5符合高壓開關柜內相關要求、節省空間、安裝方便。DS18b20溫度傳感器7是數字溫度傳感器，Zigbee無線發送模塊1上的DS18b20溫度傳感器7，用于監測測點溫度；Zigbee無線接收模塊2上的DS18b20溫度傳感器7，用于監測環境溫度。電源模塊6是通過安裝在開關柜高壓觸壁上互感線圈互感取電的，在Zigbee無線接收模塊2上是從監測分機主機8上供電的。

本實用新型的工作過程為，Zigbee無線發送模塊1上的微處理器MC9S08QG?3把DS18b20溫度傳感器7測得的溫度通過射頻芯片MC13192?4發送出去，時間間隔可以通過程序設定。Zigbee無線接收模塊2上的射頻芯片MC13192?4接收發送模塊發來的信息，通過微處理器MC9S08QG?3處理后通過串口發送到監測分機主機8。Zigbee無線接收模塊2上的微處理器MC9S08QG?3把DS18b20溫度傳感器7測得的環境溫度也通過串口傳送到監測分機主機8，監測分機主機8通過程序算法可以得到開關觸頭溫升，并判斷現場運行情況，及時處理。本實用新型從電磁兼容的3個基本方法著手，從原理的可行性、元器件的選擇、加工生產工藝、安裝運行環境等幾個方面來考慮。把握不同類型電磁干擾的本質，對不同的干擾頻率、頻譜采用相應的濾波、隔離、接地、屏蔽等措施。