高压开关设备温度检测无线传输技术研究

发布时间：2017-08-16 21:20

  本文关键词：高压开关设备温度检测无线传输技术研究

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【摘要】：在输配电领域当中,高压开关柜是必不可少的电气设备。在电力系统运行的过程中,高压开关柜负责电力线路的断开和闭合,发挥着其重要的作用。在高压开关柜长期的运行过程当中,其很多部位会发生温度急剧升高的状况。例如高压开关柜的断路器触头,当高压开关柜由于一定原因而导致触头接触不良时,触头温度会急剧升高,甚至烧坏触头,由此会导致大面积停电事故的发生。由此可见,对高压开关设备的待测温部位的温度在线监测是极为必要的。综合国内外近年来对高压开关设备温度监测的研究现状,本文提出了一种基于ZigBee的无线测温系统。该系统主要由协调器节点以及测温节点组成。除此之外,本文为测温节点设计了两种供电方式。一种是温差发电电源,另一种是CT取电电源,两种电源解决了高压开关设备高压端温度监测的供电问题。本文通过分析和比较,提出了基于ZigBee的无线测温方案,并且对协调器节点和测温节点的硬件电路以及软件程序进行了设计。本测温系统采用树簇型网络拓补结构,在有大型障碍物的时候增设路由器节点来提高系统的稳定性。在本文中,主控芯片采用TI公司的CC2530,温度采集数据通过串口发送给上位机。上位机用MATLAB设计了可视化界面,对采集到的温度进行实时监测,并且把温度数据以文本的格式保存下来。
【关键词】：高压开关柜 ZigBee 温度采集 在线监测
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TH811;TM591
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-14
• 1.1 课题来源及意义8-9
• 1.2 高压开关设备温度检测技术研究现状9-12
• 1.2.1 高压开关设备检测传输技术国内外研究现状10-11
• 1.2.2 检测装置供电电源国内外研究现状11-12
• 1.3 课题研究的主要内容12-14
• 第2章 高压开关设备温度检测系统方案14-24
• 2.1 高压开关设备温度检测装置要求14-15
• 2.2 nRF24L0l无线通信技术简介15-16
• 2.3 几种短距离无线通信技术简介16-17
• 2.4 ZigBee无线通信技术简介17-21
• 2.4.1 ZigBee的体系结构18-20
• 2.4.2 ZigBee网络拓补类型20-21
• 2.4.3 ZigBee网络技术的应用领域21
• 2.5 高压开关设备温度检测系统总体方案21-23
• 2.5.1 基于nRF24L0l的温度检测系统方案21-22
• 2.5.2 基于ZigBee的温度检测系统方案22-23
• 2.6 本章小结23-24
• 第3章 高压开关设备温度检测系统硬件设计24-37
• 3.1 测温节点主体电路设计24-29
• 3.1.1 主控芯片的选型24
• 3.1.2 CC2530单片机简介24-26
• 3.1.3 温度传感器DS18B20简介26-27
• 3.1.4 串口电路设计27-28
• 3.1.5 天线的选型与设计28-29
• 3.2 温差发电电源电路设计29-34
• 3.2.1 热电效应基本原理29-31
• 3.2.2 温差发电片结构31
• 3.2.3 温差发电片输出功率31-32
• 3.2.4 多片温差发电片串联性能测试32-34
• 3.3 CT取电电源电路设计34-36
• 3.3.1 CT取电电源的设计要求34
• 3.3.2 CT取电电源电路设计34-36
• 3.4 本章小结36-37
• 第4章 高压开关设备温度检测系统软件设计37-46
• 4.1 温度检测装置软件设计37-44
• 4.1.1 IAR Embedded Workbench软件简介37-38
• 4.1.2 终端测温节点软件设计38-40
• 4.1.3 协调器节点软件设计40-43
• 4.1.4 系统软件抗干扰设计43-44
• 4.2 上位机可视化界面软件设计44-45
• 4.3 本章小结45-46
• 第5章 系统测试46-52
• 5.1 ZigBee节点通讯距离测试46-48
• 5.2 测温系统实验48-50
• 5.3 实验结果分析50-51
• 5.4 本章小结51-52
• 第6章 总结与展望52-53
• 参考文献53-56
• 在学研究成果56-57
• 致谢57

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