[实用新型]基于Zigbee技术的电力库房温湿度监控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及为电力部门带电作业工具库房提供环境温湿度监测和控制的系统。

背景技术

在电力行业中，带电作业工具存放环境对于温湿度的要求较高。因为存放环境的温湿度太高或太低，会导致带电作业工具失效，严重影响带电操作人员的安全。传统的工作方式是通过温度计、湿度计来采集温度和湿度，通过人工加热、加湿、通风和降温来控制温湿度，这样不但控制精度低、实时性差，而且操作人员劳动强度大。

本公司早期的库房控制系统采用RS485通讯方式，此系统在一定程度上解决了带电作业工具库房管理人员劳动强度大的问题，保证了带电作业工器具的安全。但是采用传统的RS485通讯的库房，布线难度大，后期检修维护工作强度大。而zigbee无线通讯技术可以解决上述难题。

Zigbee技术简介：根据Zigbee联盟于2005年6月27日公布的第一份“Zigbee”规范“Zigbee Specification V1.0”中的定义，Zigbee技术是一组基于IEEE802.15.4无线研制开发的有关组网、安全和应用软件方面的通讯技术。该标准同时同队和确认了在IEEE802.15.4的物理层（PHY）上和介质访问控制层（MAC）网络层及支持的应用服务。而组建Zigbee联盟的长期目标就是在于能建立基于互操作平台和配置文件的可伸缩、低成本嵌入式基础架构。

在ZigBee网络中存在三种逻辑设备类型：Coordinator（协调器），Router（路由器）和End-Device（终端设备）。ZigBee网络由一个Coordinator以及多个Router和多个End-Device组成。

Zigbee自身有以下优势：（1）低成本，通过大幅简化协议（不到蓝牙的1/10），降低了对通信控制器的要求，按预测分析，以8051的8位微控制器测算，全功能的主节点需要32KB代码，子功能节点少至4KB代码，而且Zigbee免协议专利费。每块芯片的价格大约为2 美元。（2）短时延，Zigbee 的响应速度较快，一般从睡眠转入工作状态只需15 ms，节点连接进入网络只需30 ms，进一步节省了电能。相比较，蓝牙需要3～10s、WiFi需要3s。（3）高容量，Zigbee 可采用星状、片状和网状网络结构，由一个主节点管理若干子节点，最多一个主节点可管理254 个子节点；同时主节点还可由上一层网络节点管理，最多可组成65000 个节点的大网。（4）高安全，Zigbee 提供了三级安全模式，包括无安全设定、使用接入控制清单（ACL）防止非法获取数据以及采用高级加密标准（AES 128）的对称密码，以灵活确定其安全属性。（5）免执照频段，采用直接序列扩频在工业科学医疗（ISM）频段，2. 4 GHz（全球）、915 MHz（美国）、868 MHz（欧洲）。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供一种基于Zigbee技术的电力库房温湿度监控系统，采用无线组网技术，无需繁琐的布线，设备安装更简单。

为实现上述技术目的，本实用新型提供的方案是：一种基于Zigbee技术的电力库房温湿度监控系统，包括温湿度监测终端、温湿度调节终端、具有Zigbee协调器功能的控制板，温湿度监测终端和温湿度调节终端按照Zigbee协议与控制板进行无线通信。

而且，所述无线通信采用频段为2.4GHz的Zigbee无线组网技术。

而且，所述温湿度监测终端和/或温湿度调节终端与控制板之间的无线通信由路由器进行中转。

而且，所述控制板是ARM控制板。

而且，所述ARM控制板的主控CPU是HI3515型，并且运行Linux系统。

而且，所述温湿度监测终端包括温湿度传感器和无线MCU，所述温湿度调节终端包括调节机构、控制单元和无线MCU。

而且，所述温湿度监测终端、温湿度调节终端和控制板均具有独立的看门狗电路。

而且，所述温湿度传感器是SHT10型。

而且，所述无线MCU的CPU是CC2530型。

而且，所述调节机构包括加热器、除湿机和排风扇。

本实用新型采用Zigbee无线组网技术，设备安装和库房布线方式更简单，只需要电源线即可；通讯抗干扰能力和防冲突能力更强，每个设备都配置有独立的硬件看门狗，大大提高了安全性和可靠性；尤其是采用国际通用免费ISM频段2.4GHz的Zigbee无线组网技术，大大降低了使用成本。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图。

图2是温湿度监测终端的原理框图。