母线测温

ZigBee电力系统3.1 系统框架

本文提出一种比较理想的母线测温方案：以 Zigbee为无线传感器网络，以太网（或高速 RS-485）为骨干网， CC2430低功耗单片机为传感器控制核心，采用一线式数字温度传感器 DS18B20为温度采集装置的高压母线温度测量方案。

无线温度测量系统由三部分组成：

(1) 无线传感器节点：负责采集监测点的温度数据，并把数据通过 ZigBee网络发送。

(2) ZigBee网络管理器（区域数据传输中心）：负责收集无线传感器节点发出的温度数据，并把所收集的数据上传到测温主机。

(3) 数据管理系统：负责对数据接收终端进行工作参数设定，接收从系统中各个 ZigBee网关终端上传的测温数据，并对数据保存，分析和管理等；测温数据可在系统实时数据库中作长期存储记录，供随时查询显示。

无线温度采集器直接安装在母线上，一个 ZigBee网络管理器能管理多个无线传感器节点，网络管理器通过高速骨干网络传输到系统实时数据库服务器，由监控终端实时显示数据，温度变化曲线图，能打印相关报表，当母线温度异常时，管理终端通过多种报警方式提醒相关人员采取措施。

ZigBee电力系统3.2 无线传感器节点

无线温度传感器节点是该网络的基本单元，它负责获取温度数据和数据的预处理，并将之传输到ZigBee网络管理器。无线温度传感器节点组成部分：内部集成符合 IEEE802.15.4标准的2.4GHz的射频(RF)收发器的CC2430无线单片机 [3]；创羿科技推出的CY-TAT-200温度传感器等。CY-TAT-200直接通过单线与CC2430单片机I/O口连接，不必另外增加专门的总线控制器，减少硬件成本。减小了无线温度传感器节点的体积。

ZigBee电力系统3.3ZigBee网络管理器

在该系统中的ZigBee网络管理器集成了 ZigBee网络中的网关和协调器的功能，具备至关重要的作用，一方面采用 ZigBee无线网络方式与无线温度传感器节点连接，并且以固定的时间间隔对无线温度传感器节点进行测温以及读取它的工作参数，同时存入内存，这就需要每个终端为所管理的无线温度传感器节点设置编号表，以免发生错乱；另一方面采用或以太网（或RS-485总线）与测温主机连接，受控于测温主机的命令而做出一系列的反映。具体功能有：接收并存储传感器数据；管理所管辖的 ZigBee子网；报警功能；传输数据给测温主机；设定和修改终端工作参数；工作状态指示；时钟和看门狗功能。

无线温度传感器节点的工作参数（发射频率、发射功率、采样间隔）事先通过拨码开关，在安装前设定好，使用过程中无法通过无线方式修改参数。无线温度传感器节点与 ZigBee网络管理器间的通信，无线温度传感器节点发送的无线数据包格式：开始标志 STX(AAH)；传感器编号 ID（4Byte）；温度数据：温度数据 Temp占 2个字节，其最高位（ D15）表示正负（0-正，1-负）；状态字节：从采集器发往接收终端的状态字节的含义（D7–故障标志： D7=1表示有故障，这时 D6~D0为故障码（ >1）；D7=0表示无故障，这时： D4~D3–采样间隔，00-1秒，01--30秒，10-2分钟， 11-10分钟； D2–发射功率， 0-低，1-高；D1D0–电池电量，00-无，01-低，10-中，11-高。校验码 CRC8（1Byte）；结束标志 ETX（55H）