[發明專利]一種基于ZigBee的高壓設備溫度監測系統

在審

• 申請號: 201410497194.0
• 申請日: 2014-09-25
• 公開（公告）號: CN104266771A
• 公開（公告）日: 2015-01-07
• 發明（設計）人: 王季壯;張建奇;李墨翰;劉志剛;支亞軍
• 申請（專利權）人: 西安航天自動化股份有限公司
• 主分類號: G01K1/02
• 分類號: G01K1/02;G01K7/22;G01K7/18;G08C17/02
• 代理公司: 西安文盛專利代理有限公司 61100
• 代理人: 李中群

技術領域

本發明涉及電力設備安全監測領域，具體涉及一種基于ZigBee無線傳感網技術的高壓設備溫度監測系統。

背景技術

高壓電力設備中的變壓器、斷路器、隔離開關、母線、電纜頭等的電氣連接部位，長期通過電流后，由于氣候變化和設備老化，使該部位接觸不良，絕緣下降，造成溫度升高，嚴重時將造成相間短路，設備損壞，中斷供電等事故發生。高壓設備的溫度監測關系到整個系統的可靠與安全運行。

傳統的檢查方式需要靠人工巡查，且不能實時得到溫度數據。目前已有的一些無線測溫裝置，雖然實現了安裝簡單、低成本、高效率，遠程監控的目的，但實時性較差。因為基于測溫場景的要求，無線測溫模塊基本都是靠電池供電，而為了達到節省功耗提高使用壽命的目的，又都采用了定時器休眠喚醒的機制，這樣兩次溫度讀取的時間就必須人為的提前預置好，一般為了達到更好的省電效果，定時器的時間間隔都比較長，從而造成測溫模塊長時間處于休眠狀態。這勢必降低了溫度數據讀取的實時性，對于測溫模塊處于休眠模式下所發生的突發性高溫事故不能立即發出報警信息，而錯失最佳的處理時機。如：申請號為CN201210227388《高壓線無線測溫實時報警系統》專利公開的高壓線無線測溫系統，該系統通過定時模塊控制ZigBee終端模塊上電工作，然后ZigBee終端模塊將采集到的溫度數據通過ZigBee網絡和GSM網絡傳輸到監控中心，傳輸成功后，定時模塊關閉ZigBee終端模塊的供電。直到一定的時間間隔后，定時模塊再次開啟ZigBee終端模塊的供電進行再一次溫度采集。處于這種工作模式下，在定時模塊關閉ZigBee終端模塊供電期間，監控中心無法實時的知道發生于此時間段內的高溫報警事件，也就不能及時的作出處理。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術的不足改進設計的一種基于ZigBee無線傳感網技術的高壓設備溫度監測系統，達到在利用ZigBee無線方式監測高壓設備溫度變化的過程中，既通過定時休眠方式實現了ZigBee終端節點的低功耗，又利用熱敏電阻的特性實現了對ZigBee終端節點的休眠喚醒從而提高實時性的目的。另外監控中心提供Web訪問方式，方便用戶使用手機等移動設備實時查看。

本發明的技術方案是：

一種基于ZigBee的高壓設備溫度監測系統，包括監控中心、RS485總線、不少于一只的RS485網關和與每只RS485網關相對應的若干只ZigBee終端節點，所述的RS485網關包括ZigBee協調器與RS485轉發模塊；

所述的若干只ZigBee終端節點采集高壓設備監測點溫度并將溫度數據傳送給RS485網關相對應的ZigBee協調器，所述的ZigBee協調器將接收到的溫度數據傳輸給RS485轉發模塊,所述的RS485轉發模塊將ZigBee無線網絡傳輸模塊中采集到的溫度信息通過RS485總線轉發至監控中心；

所述的ZigBee終端節點包括ZigBee無線信息發送模塊、溫度采集模塊、熱敏電阻中斷觸發電路和電池供電模塊，所述的ZigBee終端節點平時為休眠狀態，所述的ZigBee無線信息發送模塊可周期性或者根據熱敏電阻中斷觸發電路的觸發信號驅動溫度采集模塊對高壓設備監測點溫度進行采集，并通過ZigBee協調器和RS485轉發模塊傳遞到監控中心。ZigBee終端節點集成有溫度傳感器，ZigBee終端節點采用電池供電，平時處于休眠狀態以節省電能，被喚醒后立即采樣監測點溫度并發送至ZigBee協調器，發送成功后立即進入休眠狀態，直到下次被喚醒，有兩種情況ZigBee終端節點會被喚醒，一種是定時器喚醒，即每過一定時間由定時器中斷喚醒；另一種是外部中斷喚醒，中斷信號的產生是當監測點的溫度由較低值升高到某預設門限時(例如60℃)，熱敏電阻的阻值會相應的發生變化而升高至一定值，由此再通過門電路的轉換觸發中斷信號。

上述基于ZigBee的高壓設備溫度監測系統中，RS485網關還包括主控模塊、數據轉換模塊、數據存儲模塊和電源模塊，所述的主控模塊分別與ZigBee協調器、數據轉換模塊、數據存儲模塊相聯，所述的ZigBee協調器接收到的溫度數據經過主控模塊進行判斷和分類，對于正常的溫度信息先存入數據存儲模塊，緩存多條數據打包后經數據轉換模塊轉換后，再經RS485轉發模塊傳送給監控中心，對于高溫報警信息則直接傳送至監控中心。

上述基于ZigBee的高壓設備溫度監測系統中，RS485網關還包括與主控模塊相聯的LCD顯示模塊，用于循環顯示與其相連的ZigBee無線網絡傳輸模塊所上傳的各個監測點溫度。