【正文】 II 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）外文摘要 Title The electric power equipment online monitoring system based on Zigbee Abstract The modern society, the power system to keep the high voltage, large capacity, the direction of development, and the social security of the power system reliability requirements in improving continuously, and at the same time, the monitoring online technology can provide reliable equipment status information. Carry out the online monitoring technology, became the needs of the development of the electric power system. This system mainly monitoring parameters including temperature monitoring, humidity monitoring, smoke monitoring and wind, monitor, and Zigbee wireless munication technology used in the power equipment online monitoring process, causes the environment monitoring data is receiving timely and efficient, and makes the corresponding observation of the processing. System hardware to achieve the parameters of collection, treatment and wireless transmission, and the software design for the function module system process. The design and implementation of the electric power equipment four environmental parameters in online monitoring, through the Zigbee wireless munication makes the parameters in real time signal can be sent and received, the staff can always get temperature, humidity and smoke and the size of the wind change information, to the power equipment monitoring online purposes. Keywords： Zigbee ； electrical equipment； monitoring online Ⅲ 目 錄 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）中文摘要 ..................................... I 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（論文）外文摘要 .................................... II 第 1 章 緒論 ........................................................ 1 研究背景與意義 ............................................. 1 電力設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控 ...................................... 1 Zigbee 無(wú)線通信 ....................................... 1 國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀 ................................................. 2 國(guó)內(nèi)現(xiàn)狀 .............................................. 2 國(guó)際現(xiàn)狀 .............................................. 4 本文主要 研究 內(nèi)容 ........................................... 6 第 2 章 相關(guān)研究技術(shù) ................................................ 7 電力設(shè)備監(jiān)測(cè) ............................................... 7 電力設(shè)備監(jiān)測(cè)技術(shù) ...................................... 7 電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)技術(shù) .................................. 7 無(wú)線傳輸技術(shù)的介紹 ......................................... 8 基礎(chǔ)無(wú)線傳輸技術(shù) ...................................... 8 移動(dòng)通信與 Zigbee ..................................... 9 第 3 章 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................... 11 設(shè)計(jì)方案 .................................................. 11 節(jié)點(diǎn)監(jiān)測(cè)模塊設(shè)計(jì) .......................................... 11 溫度采集電路 ......................................... 11 濕度采集電路 ......................................... 13 煙霧采集電路 ......................................... 14 風(fēng)力采集電路 ......................................... 15 AT89S52單片機(jī) ....................................... 16 CC2430 模塊 .......................................... 17 數(shù)據(jù)終端設(shè)計(jì) .............................................. 21 本章小結(jié) .................................................. 22 第 4 章 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì) ............................................... 23 采集節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)流程圖 ........................................ 23 數(shù)字化傳感器程序流程 ................................. 23 A/D 轉(zhuǎn)換傳感電路流程 ................................. 24 發(fā)送端與接收端程序流圖設(shè)計(jì) ................................ 24 發(fā)送端 ............................................... 24 接收端 ............................................... 26 第 5 章 總結(jié) ....................................................... 27 參考文獻(xiàn) .......................................................... 29 附錄 .............................................................. 31 致謝 .............................................................. 33 第 1 章 緒 論 1 第 1 章 緒 論 研究背景與意義 電力設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控 “電 力 設(shè)備 在 線監(jiān) 測(cè) ”就 是 利用 傳 感、 電 子、 計(jì) 算機(jī) 等 技術(shù) ， 通過(guò) 對(duì)運(yùn)行 中 高壓 設(shè) 備的 信 號(hào)采 集 和傳 輸、 數(shù) 據(jù)處 理 以及 邏 輯判 斷 ，實(shí) 現(xiàn) 對(duì)電 力設(shè)備 運(yùn) 行狀 態(tài) 的帶 電 測(cè)試 或 不間 斷 實(shí)時(shí) 監(jiān) 測(cè)和 診 斷。其 主要 依據(jù)是 現(xiàn)行 試驗(yàn)標(biāo) 準(zhǔn) 《電 力設(shè) 備預(yù)防 性試 驗(yàn)規(guī)程 》， 在我 國(guó)已有 50年的歷 史 。 隨 著通 信 技術(shù) 、傳感 技 術(shù)、 電 力電 子 技術(shù) 、 計(jì)算 機(jī)軟 件 技術(shù) 的 快 速 發(fā) 展， 使 得電 力 設(shè)備 在線監(jiān)測(cè)技術(shù)取得較大的突破，步入實(shí)用化階段 [ 1]。 電力 監(jiān) 控系 統(tǒng) 以計(jì) 算 機(jī)、 通 訊設(shè) 備 、測(cè) 控 單元 為 基本 工 具， 為 變配 電系統(tǒng) 的 實(shí)時(shí) 數(shù) 據(jù)采 集 、開(kāi) 關(guān) 狀態(tài) 檢測(cè) 及 遠(yuǎn)程 控 制提 供 了基 礎(chǔ) 平臺(tái) ， 它可 以和檢 測(cè) 、控 制 設(shè)備 構(gòu) 成任 意 復(fù)雜 的監(jiān) 控 系統(tǒng) ， 在變 配 電監(jiān) 控 中發(fā) 揮 了核 心作用 ， 可以 幫 助企 業(yè) 消除 孤 島、 降低 運(yùn) 作成 本 ， 提 高 生產(chǎn) 效 率， 加 快變 配電過(guò)程中異常的反應(yīng)速度。 IEEE 技術(shù)標(biāo) 準(zhǔn)是 Zigbee 技 術(shù)的基 礎(chǔ)。 它定義 了物 理層 和 單一 的 MAC 層 。 Zigbee網(wǎng) 絡(luò) 主要 用 于自 動(dòng) 化控 制 數(shù)據(jù) 傳 輸 ，是 一 個(gè)由 許 多個(gè) 無(wú) 線模 塊 2 組成的一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，十分類(lèi)似現(xiàn)有的移動(dòng)通信的 CDMA網(wǎng)或 GSM網(wǎng)，每一 個(gè) Zigbee網(wǎng) 絡(luò)節(jié) 點(diǎn)類(lèi)似 移動(dòng) 網(wǎng)絡(luò)的 一個(gè) 基站，在整個(gè) 網(wǎng)絡(luò) 范圍內(nèi) ，它們 之 間可 以 進(jìn)行 相 互通 信 。 Zigbee網(wǎng) 絡(luò) 節(jié)點(diǎn) 本 身不 僅 可以 進(jìn) 行數(shù) 據(jù)采集和 監(jiān)控 ，還 具有路 由功 能，可以自 動(dòng)轉(zhuǎn) 發(fā)其他 網(wǎng)絡(luò) 節(jié)點(diǎn)的 數(shù)據(jù) 。主 要 適 合 用 于自動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備 。 因此 可以 通 過(guò)使 用 覆蓋 距 離不 同 ，功 能 不同 的Zigbee網(wǎng) 絡(luò) 節(jié)點(diǎn) ， 建立 起 一個(gè) Zigbee局部 控 制網(wǎng) ， 再通 過(guò) 互 聯(lián)網(wǎng) 或 移動(dòng) 網(wǎng)與遠(yuǎn)端的計(jì)算機(jī)相連，從而實(shí)現(xiàn)低成本，高效率的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)控制。 定期 試 驗(yàn)不 能 及時(shí) 發(fā)現(xiàn)設(shè) 備 內(nèi)部 的 故障 隱 患， 而 且停 電試 驗(yàn) 施加 低 于運(yùn) 行 電壓 的 試驗(yàn) 電 壓， 對(duì)某些缺陷反映也不夠靈敏。 在 線監(jiān) 測(cè) 系統(tǒng) 采用高 靈 敏度 的 傳感 器 以采 集 運(yùn)行 中設(shè) 備 絕緣 劣 化的 信 息， 信 息量 的 處理 和識(shí)別 也 依賴(lài) 于 有豐 富 軟件 支 持的 計(jì)算 機(jī) 網(wǎng)絡(luò) ， 不僅 可 以把 某 些預(yù) 試 項(xiàng)目 在線化 ， 而且 還 可以 引 進(jìn)一 些 新的 更真 實(shí) 反映 設(shè) 備運(yùn) 行 狀態(tài) 的 特征 量 ，從 而實(shí)現(xiàn) 對(duì) 設(shè)備 運(yùn) 行狀 態(tài) 的綜 合 診斷 ，促 進(jìn) 電力 設(shè) 備由 定 期試 驗(yàn) 向狀 態(tài) 檢修 過(guò)渡 。 電 力設(shè) 備 在線 監(jiān) 測(cè)在 開(kāi)發(fā)應(yīng) 用 的過(guò) 程 中， 要 根據(jù) 電 力設(shè) 備的 具 體運(yùn) 行 狀況 ， 對(duì)設(shè) 備 監(jiān)測(cè) 具 體數(shù) 據(jù)進(jìn)行 綜 合分 析 ，提 高 監(jiān)測(cè) 系 統(tǒng)數(shù) 據(jù)分 析 判斷 的 準(zhǔn)確 性 ，它 的 開(kāi)展 對(duì) 于提 高電網(wǎng) 運(yùn) 行水 平 ，促 進(jìn) 檢修 模 式的 轉(zhuǎn)變 ， 以及 狀 態(tài)檢 修 的完 善 具有 重 要意 義第 1 章 緒 論 3 [1]。與預(yù)防性試驗(yàn)相比 , 在線 監(jiān) 測(cè)系 統(tǒng) 采用 更高 靈 敏度 的 傳感 器 以采 集 運(yùn)行 中 設(shè)備 絕緣 劣 化的 信 息 , 信息 量 的處 理 和識(shí) 別 也依 賴(lài) 于有 豐富 軟 件支 持 的計(jì) 算 機(jī)網(wǎng) 絡(luò) , 不 僅 可以 把某些 預(yù) 試項(xiàng) 目 在線 化 , 而 且 還可 以引 進(jìn) 一些 新 的更 真 實(shí)反 映 設(shè)備 運(yùn) 行狀 態(tài)的特 征 量 , 從 而實(shí) 現(xiàn) 對(duì)設(shè) 備 運(yùn)行 狀態(tài) 的 綜合 診 斷 , 促 進(jìn)電 力 設(shè)備 由 定期 試驗(yàn)向狀態(tài)檢修過(guò)渡的進(jìn)程 [2]。 無(wú)線 傳 感器 網(wǎng)絡(luò)具 有 極其 廣 大的 應(yīng) 用價(jià) 值 ，已 經(jīng)引 起 了世 界 許多 國(guó) 家的 學(xué) 術(shù)界 、 工業(yè) 界和軍 事 部門(mén) 的 極大 關(guān) 注。美 國(guó) 英特 爾 公司 在 2021年 10月 24日 發(fā) 布了 “ 基于 微型傳 感 網(wǎng)絡(luò) 的 新型 計(jì) 算發(fā) 展 規(guī)劃 ”