本實用新型專利技術公開了一種基于WSAN的預裝式變電站在線監控裝置，其特征在于：包括傳感器模塊、微處理器模塊、無線通信模塊、執行器模塊和監控中心PC機；所述傳感器模塊通過引腳與微處理器模塊連接；所述微處理器模塊包括cc2530微處理器和EB2530底板，所述微處理器模塊通過UART與Zigbee無線通信裝置相連；所述Zigbee無線通信裝置通過與Zigbee協調器節點無線連接至監控中心PC機；所述執行器模塊與微處理器模塊通過引腳連接。本實用新型專利技術可以滿足預期的監控及應答需求，并能保證監控系統穩定運行。
【技術實現步驟摘要】
本技術涉及一種預裝式變電站在線監控裝置，具體涉及一種基于WSAN無線傳感器執行器氣網絡的預裝式變電站在線監控裝置。
技術介紹
隨著工業4.0時代的到來以及全國經濟實力的穩步增長，國家對電力設備的依賴性越來越大。因此，也對電力系統的穩定性和安全性提出了更高的要求。變電站作為整個電力系統的核心，對電力系統起著電壓變換、電能接收以及電能分配等重要作用。因此，對于變電站的安全性和運行穩定性提出了要求。預裝式變電站作為現在應用廣泛的變電站之一，由高壓功率集成的變壓器、低壓設備和接收器組成，在城市配電系統方面優勢明顯，具有安裝體積小，安裝環境靈活等特點。我國電力系統部門需要一種能夠實時監測變電站參數的監測系統，從而能夠及時反映變電站的工作狀態。預裝式變電站溫度和濕度是變電站重要的參數指標之一。在變電站長期的工作和運轉過程中，其工作效率會因為環境溫度和濕度的變化而受到影響。溫度過低或者環境過于潮濕從而會讓變電站的連接部分、高壓電纜等元件老化、生銹而產生安全隱患。但溫度過高或者環境太過干燥則可能會使得變電站周圍引起火災等事故，不利于變電站的正常工作。在大部分的預裝式變電站無線監測系統中，主要是以無線傳感器網絡為主體，無線傳感器網絡具有智能化程度高，靈活性強等特點。但是，為了克服環境變化對變電站工作的影響，需要某些執行設備在監測的同時對異常情況進行實時處理，因此引入無線傳感器執行器網絡，即在原有無線傳感器網絡中布置適量的執行器節點，從而通過傳感器節點采集的信息發送給執行器節點，從而主動改變預裝式變電站周圍的環境。在現在的預裝式變電站中，其一次設備中包含了吸濕器和散熱器等，這些均可以看作執行設備，通過一定的設計電路成為執行器節點。由于預裝式變電站在電力系統中應用廣泛，因此預裝式變電站在線監測系統目前也是電力系統研究的熱點之一，并且隨著社會進步和智能電網的逐步發展，歐美國家早在2004年開始，先后就無線傳感器網絡（WSN）技術在電力系統領域展開了研究。隨著無線傳感器執行器網絡（WSAN）這一概念在2004年被IFAkyildiz等學者提出，通過在無線傳感器網絡中加入了執行器節點，從而達到主動感知環境的目的，使整個網絡更加智能化，同時也逐漸成為現在研究的熱點。無線傳感器執行器網絡作為近幾年來一種新型的網絡，不僅繼承了無線傳感器網絡的優點，而且在檢測到信號后，能夠根據用戶需求快速應答并執行反饋動作，能夠主動地改變環境狀態。以往預裝式變電站散熱，均采用人工操作或單一的溫度檢測觸發降溫系統，而在使用WSAN無線傳感器執行器網絡，把呼吸器和散熱器作為執行器納入系統后，采用呼吸器和散熱器結合，呼吸器保持變電站內空氣干燥、無雜質，散熱器使室內溫度保持在安全范圍內，通過繼電器控制其通斷，大大方便了工作人員的管理和監控工作，直接由上位機遠程控制呼吸器和散熱器，進行降溫。因此，基于無線傳感器執行器網絡的預裝式變電站在線監測與WSN在線監測系統以及傳統的在線監測系統相比較，不僅可以將變電站周圍的環境信息(溫度和濕度)或者是變電站電力設備的溫度信息進行快速、實時的遠程監控，而且通過執行器節點的反饋動作，主動改變變電站環境參數，能夠有效克服外界干擾，大大的節省的人力物力。
技術實現思路
基于現有技術的上述需要，本技術提供了一種基于WSAN的預裝式變電站在線監控裝置，為實現對預裝式變電站的智能監控，自動采集環境信息(溫度和濕度)并指示執行器做出反應，減少對變電站的檢修次數，節約資源。為達到上述要求，本技術采用的技術方案是：一種基于WSAN的預裝式變電站在線監控裝置，包括傳感器模塊、微處理器模塊、無線通信模塊、執行器模塊和監控中心PC機；所述傳感器模塊通過引腳與微處理器模塊連接；所述微處理器模塊包括CC2530F256微處理芯片和EB2530底板，所述傳感器模塊通過UART與Zigbee無線通信裝置相連；所述Zigbee無線通信裝置通過與Zigbee協調器節點無線連接至監控中心PC機；所述執行器模塊與微處理器模塊通過引腳連接。上述微處理器模塊包括CC2530F256微處理芯片、電源一以及EB2530底板，所述CC2530F256微處理芯片與EB2530底板通過排針連接，通過DC-005電源插頭與電源一連接。上述傳感器模塊為DHT11數字溫度濕度復合傳感器，通過引腳與所述CC2530F256微處理芯片P07口連接。上述DHT11數字溫度濕度復合傳感器包括一個電阻式感濕元件、一個NTC測溫元件和一個8位高性能單片機連接模塊,電阻式感濕元件、和NTC測溫元件通過8位高性能單片機連接模塊控制。上述CC2530F256微處理芯片通過UART與Zigbee無線通信裝置相連。上述執行器模塊包括DS18B20溫度傳感器、繼電器一、繼電器二、呼吸器、散熱器、電源二以及電源三；所述CC2530F256微處理芯片P04口和P05口分別與繼電器1和繼電器2連接，所述繼電器1與呼吸器連接，所述繼電器2與散熱器連接，控制呼吸器和散熱器通斷，所述電源二對呼吸器供電，所述電源三對散熱器供電，所述DS18B20溫度傳感器采用單線協議與CC2530F256微處理芯片P06口連接進行通信。本技術提供了一種基于WSAN的預裝式變電站在線監控裝置，有益的效果是：采用上述結構后，由于本技術采用WSAN無線傳感器執行器網絡，除可監測變電站內的溫度濕度值，將數據上傳上位機外，還可控制呼吸器和散熱器主動地進行降溫，減小了工作人員的工作負擔，更高程度地保證了變電站的安全，方便工作人員管理和監測。附圖說明下面結合附圖和具體實施方式對本技術作進一步說明。圖1是本技術基于WSAN的預裝式變電站在線監控裝置硬件設計結構示意圖；圖2是DHT11傳感器內部結構圖。具體實施方式下面結合實施例及實施例附圖對本技術作進一步詳細的說明。以下實施例僅用于更加清楚地說明本技術的技術方案，而不能以此來限制本技術的保護范圍。如圖1所示，一種基于WSAN的預裝式變電站在線監控裝置，包括傳感器模塊1、微處理器模塊2、無線通信模塊3、執行器模塊4和監控中心PC機5；所述傳感器模塊1通過引腳與微處理器模塊2連接；所述微處理器模塊2包括CC2530F256微處理芯片2-1和EB2530底板2-2，所述微處理器模塊2通過UART與Zigbee無線通信裝置3-1相連；所述Zigbee無線通信裝置3-1通過與Zigbee協調器節點3-2無線連接至監控中心PC機5；所述執行器模塊4與微處理器模塊2通過引腳連接。上述微處理器模塊包括CC2530F256微處理芯片2-1、電源一2-3以及EB2530底板2-2，所述CC2530F256微處理芯片2-1與EB2530底板2-2通過排針連接，通過DC-005電源插頭與電源一2-3連接。上述傳感器模塊1為DHT11數字溫度濕度復合傳感器，通過引腳與所述CC2530F256微處理芯片2-1P07口連接。如圖2所示，上述DHT11數字溫度濕度復合傳感器包括一個電阻式感濕元件、一個NTC測溫元件和一個8位高性能單片機連接模塊,電阻式感濕元件、和NTC測溫元件通過8位高性能單片機連接模塊控制。上述CC2530F256微處理芯片2-1通過UART與Zigbee無線本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于WSAN的預裝式變電站在線監控裝置，其特征在于：包括傳感器模塊（1）、微處理器模塊（2）、無線通信模塊（3）、執行器模塊（4）和監控中心PC機（5）；所述傳感器模塊（1）通過引腳與微處理器模塊（2）連接；所述微處理器模塊（2）包括CC2530F256微處理芯片（2?1）和EB2530底板（2?2），所述微處理器模塊（2）通過UART與Zigbee無線通信裝置（3?1）相連；所述Zigbee無線通信裝置（3?1）通過與Zigbee協調器節點（3?2）無線連接至監控中心PC機（5）；所述執行器模塊（4）與微處理器模塊（2）通過引腳連接。
【技術特征摘要】
1.一種基于WSAN的預裝式變電站在線監控裝置，其特征在于：包括傳感器模塊（1）、微處理器模塊（2）、無線通信模塊（3）、執行器模塊（4）和監控中心PC機（5）；所述傳感器模塊（1）通過引腳與微處理器模塊（2）連接；所述微處理器模塊（2）包括CC2530F256微處理芯片（2-1）和EB2530底板（2-2），所述微處理器模塊（2）通過UART與Zigbee無線通信裝置（3-1）相連；所述Zigbee無線通信裝置（3-1）通過與Zigbee協調器節點（3-2）無線連接至監控中心PC機（5）；所述執行器模塊（4）與微處理器模塊（2）通過引腳連接。2.根據權利要求1所述的一種基于WSAN的預裝式變電站在線監控裝置，其特征在于：所述微處理器模塊包括CC2530F256微處理芯片（2-1）、電源一（2-3）以及EB2530底板（2-2），所述CC2530F256微處理芯片（2-1）與EB2530底板（2-2）通過排針連接，通過DC-005電源插頭與電源一（2-3）連接。3.根據權利要求1所述的一種基于WSAN的預裝式變電站在線監控裝置，其特征在于：所述傳感器模塊（1）為DHT11數字溫度濕度復合傳感器，通過引腳與所述CC2530F256微處理芯片（2-1）P07口連接。4.根據權利要求3所述的...
【專利技術屬性】
技術研發人員：齊蔚然，倪瑞，苗紅霞，陳偉旭，苗雪嬌，齊本勝，蕭旋旋，賈瀾，
申請(專利權)人：河海大學常州校區，
類型：新型
國別省市：江蘇;32
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