基于ZigBee的箱式变电站设备与环境参数检测系统的设计与实现

发布时间：2017-09-13 13:02

  本文关键词：基于ZigBee的箱式变电站设备与环境参数检测系统的设计与实现

  更多相关文章： 箱式变电站检测系统 无线传感器网络 ZigBee技术 CC2530 ZigBee路由

【摘要】：随着我国经济建设的飞速发展,电力配送技术也得到有效的提升,在将高压电通过变压站输送至工厂或用户更多地选择箱式变电站。但是箱式变电站的箱式结构给内部环境以及设备温度检测带来了许多困难,人工检测工作量大且不易及时发现问题。在箱式变电站中高压室内高压配电装置、断路器、高低压开关等设备都是工作在高压大电流的情况下,如果没有有效的检测设备保障运行,电力设备发生故障其后果不堪设想。箱式变压器最主要的安全隐患就是变压器产生大量热量导致温度过高而烧坏设备。尽管箱式变电站采用了自动的控温系统,能够在变压室内温度升高时采取通风散热,但正常情况下是靠自然通风散热降温的,所以对变压器设备温度的测量,从而在温度过高自动启动强制排风非常重要。另外,变电站的断路器触头的温度检测也可以及时有效的发现问题。本论文针对箱式变电站的高压配电装置和断路器触头温度以及箱内温湿度环境参数进行检测,通过嵌入在箱式变电站设备中的微型传感器检测设备温度值及周围环境的温湿度。箱式变电站检测系统有效的检测故障并保护设备和工作人员的安全。通过对Zig Bee技术的钻研和探究,熟悉Zig Bee技术原理,掌握Zig Bee所属无线传感器网络领域的应用现状、网络特点、关键技术等。本文首先阐述了课题研究的背景及意义;然后介绍基于Zig Bee的箱式变电站设备及环境参数检测系统的整体方案设计,整个方案设计分为Zig Bee硬件模块和软件模块两部分内容;然后研究了Zig Bee网络检测系统的路由算法;最后通过实验调试,测量检测结果并分析系统性能。
【关键词】：箱式变电站检测系统 无线传感器网络 ZigBee技术 CC2530 ZigBee路由
【学位授予单位】：辽宁大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM63;TN92
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-12
• 第1章 绪论12-16
• 1.1 课题研究的背景与意义12-13
• 1.2 国内外的发展历程与研究现状13-14
• 1.2.1 箱式变电站的国内外发展历程与研究现状13
• 1.2.2 无线传感器网络的国内外发展历程与研究现状13-14
• 1.2.3 ZigBee技术的国内外发展历程与研究现状14
• 1.3 论文的主要内容及章节安排14-16
• 第2章 ZigBee技术概述16-26
• 2.1 ZigBee技术16-18
• 2.1.1 ZigBee标准16-17
• 2.1.2 ZigBee技术的特点与应用17-18
• 2.2 ZigBee设备类型及拓扑结构18-21
• 2.2.1 ZigBee设备18-19
• 2.2.2 ZigBee网络拓扑结构19-21
• 2.3 ZigBee协议栈21-25
• 2.3.1 物理层规范21-22
• 2.3.2 MAC层规范22-23
• 2.3.3 网络层规范23-24
• 2.3.4 应用层规范24-25
• 2.4 本章小结25-26
• 第3章 箱变设备与环境参数检测系统的总体设计26-45
• 3.1 检测系统硬件设计26-33
• 3.1.1 主芯片CC2530概述27-29
• 3.1.2 CC2530核心板设计29-30
• 3.1.3 协调器与路由器节点设计30-31
• 3.1.4 终端检测设备设计31-32
• 3.1.5 ZigBee网络低功耗模式机制设计32-33
• 3.2 检测系统软件设计33-38
• 3.2.1 系统软件开发平台33-34
• 3.2.2 Z-Stack协议栈34-35
• 3.2.3 协调器软件设计35-36
• 3.2.4 路由器软件设计36-37
• 3.2.5 终端设备软件设计37-38
• 3.3 ZigBee建网和入网的研究38-44
• 3.4 本章小结44-45
• 第4章 箱变设备与环境参数检测系统的实现45-63
• 4.1 ZigBee网络检测端的实现45-48
• 4.1.1 箱式变电站内部温湿度检测45-47
• 4.1.2 箱式变电站设备温度检测47-48
• 4.2 ZigBee路由实现48-60
• 4.2.1 ZigBee路由管理机制49-53
• 4.2.2 路由协议53-58
• 4.2.3 检测系统路由算法的设计58-60
• 4.3 检测系统网络组建的实现60-62
• 4.3.1 系统平台搭建60
• 4.3.2 ZigBee组网60-61
• 4.3.3 系统运行状态61-62
• 4.4 本章小结62-63
• 第5章 检测系统的性能测试63-68
• 5.1 性能测试63-66
• 5.1.1 通讯距离测试63-65
• 5.1.2 网络容量测试65-66
• 5.1.3 功耗测试66
• 5.2 本章小结66-68
• 第6章 结论与展望68-69
• 6.1 结论68
• 6.2 进一步工作的方向68-69
• 致谢69-70
• 参考文献70-73
• 攻读学位期间发表的学术论文及参加科研情况73-74
• 科研项目73-74

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前4条

1 张红兵;王华凌;;基于铂电阻Pt100的温度传感器设计[J];电子制作;2012年11期

2 兰羽;白洁;;基于Pt100传感器的温度测量系统设计[J];机械与电子;2013年10期

3 姜钧严;郭艳玲;杨冬霞;范长胜;;基于ZigBee技术的温室温湿度检测系统[J];森林工程;2014年02期

4 蒲泓全;贾军营;张小娇;孙建伟;;ZigBee网络技术研究综述[J];计算机系统应用;2013年09期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 周和;智能变电站的设计及其应用[D];华北电力大学（北京）;2011年

2 晏英俊;基于ZigBee无线网络的智能家居系统研究[D];上海师范大学;2011年

3 由文凯;基于ZigBee的无线传感器网络路由协议的研究[D];南京邮电大学;2012年

4 陆剑;ZigBee无线传感器网络研究[D];南京理工大学;2009年

5 王蕴U，

本文编号：843845