[实用新型]一种基于ZigBee的封闭式开关柜运行状态在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力系统智能监测设备技术领域，具体涉及一种基于ZigBee的封闭式开关柜运行状态在线监测装置。

技术背景

随着现代电力系统对电能质量的要求越来越高，相应地对高压开关柜的智能化及可靠性也提出了更高的要求。封闭式开关柜就是箱式变电站常用的一种开关柜，是保证电力系统安全、可靠运行的重要设备之一。但由于封闭造成通风散热能力下降，会使温度过高和湿度过大而导致事故发生。因此，对封闭式开关柜运行状态进行在线监测，实时了解开关设备的运行状态，判断有无存在故障的先兆，确定检修时间和措施，减少停电时间和事故的发生，减少维修保养费用，延长设备使用周期，提高开关柜运行的可靠性及自动化程度是十分必要的。

现有的封闭式开关柜常采用现场总线的方式进行数据采集和通信，存在布线复杂，难以满足实时远程在线监控的发展趋势。随着物联网技术的发展，无线传感网络的出现可以很好地解决有线网络存在的问题，无线传感网络具有很大的灵活性，只需在监测点合理放置无线传感器节点即可监测运行状态，省去了布线环节，可以大量节约成本和精力。

实用新型内容

发明目的：针对现有技术中存在的不足，本实用新型的目的是提供一种基于ZigBee的封闭式开关柜运行状态在线监测装置，将ZigBee技术应用于封闭式开关柜运行状态在线监测，通过构建ZigBee子节点对封闭式开关柜的电参数监测、温湿度监测、断路器机械特性等运行状态进行在线监测，并通过基于IEEE802.15.4标准的ZigBee双向无线收发通讯技术传输数据，并结合RS485远程数据传输，形成一种经济实用、使用方便、运行可靠的封闭式开关柜实时远程在线监测装置。

技术方案：为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种基于ZigBee的封闭式开关柜在线监测装置，包括监控中心、ZigBee协调器、路由器、ZigBee子节点、电参数监测模块、温湿度监测模块和断路器机械特性监测模块；所述监控中心与ZigBee协调器连接，所述ZigBee协调器与路由器连接，所述路由器与ZigBee子节点连接，所述电参数监测模块、温湿度监测模块、断路器机械特性监测模块均与ZigBee子节点连接。

所述的ZigBee子节点包括串口下载模块、数据存储模块、CC2530微处理器模块、射频收发模块、电源模块；所述串口下载模块、数据存储模块、射频收发模块、电源模块均与CC2530微处理器模块连接。 

所述的电参数监测模块包括A相电流电压检测模块、B相电流电压检测模块、C相电流电压检测模块、A相断路器分合闸线圈电流监测模块、B相断路器分合闸线圈电流监测模块和C相断路器分合闸线圈电流监测模块；所述A相电流电压检测模块、B相电流电压检测模块、C相电流电压检测模块、A相断路器分合闸线圈电流监测模块、B相断路器分合闸线圈电流监测模块和C相断路器分合闸线圈电流监测模块均与相应的ZigBee子节点连接。

所述的温湿度监测模块包括三相母线温度监测模块、三相触点温度监测模块和开关柜内湿度监测模块；所述三相母线温度监测模块、三相触点温度监测模块和开关柜内湿度监测模块均与相应的ZigBee子节点连接。

所述的断路器机械特性监测模块包括A相断路器机械特性检测模块、B相断路器机械特性检测模块和C相断路器机械特性检测模块；所述A相断路器机械特性检测模块、B相断路器机械特性检测模块和C相断路器机械特性检测模块均与相应的ZigBee子节点连接。

所述ZigBee协调器与多个路由器相连，路由器与若干个ZigBee子节点相连。本实用新型运用ZigBee技术，构建出主要由监控中心、ZigBee协调器、路由器、ZigBee子节点、电参数监测、温湿度监测、断路器机械特性监测等部件组成的基于ZigBee无线传感网络的封闭式开关柜运行状态在线监测装置。该在线监测装置的数据采集单元将采集到的数据通过串口通信RS232传输给数据发送单元，数据发送单元通过IEEE802.15.4标准的ZigBee双向无线收发通讯技术传输数据到ZigBee协调器，ZigBee协调器通过RS485将数据远距离传送给监控中心，实现所述在线监测装置数据的远程采集和实时监测。

有益效果：与现有技术相比，本实用新型的基于ZigBee的封闭式开关柜运行状态在线监测装置，通过ZigBee协调器、路由器和ZigBee子节点，方便地选择信道和网络ID，对无线传感网络进行启动和配置，实现各路由器和ZigBee子节点的通信管理、动态组网与数据收集传输，提高了网络通信的可靠性，能实现在线监测装置数据的远程采集和实时监测，具有很好的实用性。