本实用新型专利技术公开了一种基于WSAN的预装式变电站在线监控装置，其特征在于：包括传感器模块、微处理器模块、无线通信模块、执行器模块和监控中心PC机；所述传感器模块通过引脚与微处理器模块连接；所述微处理器模块包括cc2530微处理器和EB2530底板，所述微处理器模块通过UART与Zigbee无线通信装置相连；所述Zigbee无线通信装置通过与Zigbee协调器节点无线连接至监控中心PC机；所述执行器模块与微处理器模块通过引脚连接。本实用新型专利技术可以满足预期的监控及应答需求，并能保证监控系统稳定运行。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及一种预装式变电站在线监控装置，具体涉及一种基于WSAN无线传感器执行器气网络的预装式变电站在线监控装置。
技术介绍
随着工业4.0时代的到来以及全国经济实力的稳步增长，国家对电力设备的依赖性越来越大。因此，也对电力系统的稳定性和安全性提出了更高的要求。变电站作为整个电力系统的核心，对电力系统起着电压变换、电能接收以及电能分配等重要作用。因此，对于变电站的安全性和运行稳定性提出了要求。预装式变电站作为现在应用广泛的变电站之一，由高压功率集成的变压器、低压设备和接收器组成，在城市配电系统方面优势明显，具有安装体积小，安装环境灵活等特点。我国电力系统部门需要一种能够实时监测变电站参数的监测系统，从而能够及时反映变电站的工作状态。预装式变电站温度和湿度是变电站重要的参数指标之一。在变电站长期的工作和运转过程中，其工作效率会因为环境温度和湿度的变化而受到影响。温度过低或者环境过于潮湿从而会让变电站的连接部分、高压电缆等元件老化、生锈而产生安全隐患。但温度过高或者环境太过干燥则可能会使得变电站周围引起火灾等事故，不利于变电站的正常工作。在大部分的预装式变电站无线监测系统中，主要是以无线传感器网络为主体，无线传感器网络具有智能化程度高，灵活性强等特点。但是，为了克服环境变化对变电站工作的影响，需要某些执行设备在监测的同时对异常情况进行实时处理，因此引入无线传感器执行器网络，即在原有无线传感器网络中布置适量的执行器节点，从而通过传感器节点采集的信息发送给执行器节点，从而主动改变预装式变电站周围的环境。在现在的预装式变电站中，其一次设备中包含了吸湿器和散热器等，这些均可以看作执行设备，通过一定的设计电路成为执行器节点。由于预装式变电站在电力系统中应用广泛，因此预装式变电站在线监测系统目前也是电力系统研究的热点之一，并且随着社会进步和智能电网的逐步发展，欧美国家早在2004年开始，先后就无线传感器网络（WSN）技术在电力系统领域展开了研究。随着无线传感器执行器网络（WSAN）这一概念在2004年被IFAkyildiz等学者提出，通过在无线传感器网络中加入了执行器节点，从而达到主动感知环境的目的，使整个网络更加智能化，同时也逐渐成为现在研究的热点。无线传感器执行器网络作为近几年来一种新型的网络，不仅继承了无线传感器网络的优点，而且在检测到信号后，能够根据用户需求快速应答并执行反馈动作，能够主动地改变环境状态。以往预装式变电站散热，均采用人工操作或单一的温度检测触发降温系统，而在使用WSAN无线传感器执行器网络，把呼吸器和散热器作为执行器纳入系统后，采用呼吸器和散热器结合，呼吸器保持变电站内空气干燥、无杂质，散热器使室内温度保持在安全范围内，通过继电器控制其通断，大大方便了工作人员的管理和监控工作，直接由上位机远程控制呼吸器和散热器，进行降温。因此，基于无线传感器执行器网络的预装式变电站在线监测与WSN在线监测系统以及传统的在线监测系统相比较，不仅可以将变电站周围的环境信息(温度和湿度)或者是变电站电力设备的温度信息进行快速、实时的远程监控，而且通过执行器节点的反馈动作，主动改变变电站环境参数，能够有效克服外界干扰，大大的节省的人力物力。
技术实现思路
基于现有技术的上述需要，本技术提供了一种基于WSAN的预装式变电站在线监控装置，为实现对预装式变电站的智能监控，自动采集环境信息(温度和湿度)并指示执行器做出反应，减少对变电站的检修次数，节约资源。为达到上述要求，本技术采用的技术方案是：一种基于WSAN的预装式变电站在线监控装置，包括传感器模块、微处理器模块、无线通信模块、执行器模块和监控中心PC机；所述传感器模块通过引脚与微处理器模块连接；所述微处理器模块包括CC2530F256微处理芯片和EB2530底板，所述传感器模块通过UART与Zigbee无线通信装置相连；所述Zigbee无线通信装置通过与Zigbee协调器节点无线连接至监控中心PC机；所述执行器模块与微处理器模块通过引脚连接。上述微处理器模块包括CC2530F256微处理芯片、电源一以及EB2530底板，所述CC2530F256微处理芯片与EB2530底板通过排针连接，通过DC-005电源插头与电源一连接。上述传感器模块为DHT11数字温度湿度复合传感器，通过引脚与所述CC2530F256微处理芯片P07口连接。上述DHT11数字温度湿度复合传感器包括一个电阻式感湿元件、一个NTC测温元件和一个8位高性能单片机连接模块,电阻式感湿元件、和NTC测温元件通过8位高性能单片机连接模块控制。上述CC2530F256微处理芯片通过UART与Zigbee无线通信装置相连。上述执行器模块包括DS18B20温度传感器、继电器一、继电器二、呼吸器、散热器、电源二以及电源三；所述CC2530F256微处理芯片P04口和P05口分别与继电器1和继电器2连接，所述继电器1与呼吸器连接，所述继电器2与散热器连接，控制呼吸器和散热器通断，所述电源二对呼吸器供电，所述电源三对散热器供电，所述DS18B20温度传感器采用单线协议与CC2530F256微处理芯片P06口连接进行通信。本技术提供了一种基于WSAN的预装式变电站在线监控装置，有益的效果是：采用上述结构后，由于本技术采用WSAN无线传感器执行器网络，除可监测变电站内的温度湿度值，将数据上传上位机外，还可控制呼吸器和散热器主动地进行降温，减小了工作人员的工作负担，更高程度地保证了变电站的安全，方便工作人员管理和监测。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步说明。图1是本技术基于WSAN的预装式变电站在线监控装置硬件设计结构示意图；图2是DHT11传感器内部结构图。具体实施方式下面结合实施例及实施例附图对本技术作进一步详细的说明。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案，而不能以此来限制本技术的保护范围。如图1所示，一种基于WSAN的预装式变电站在线监控装置，包括传感器模块1、微处理器模块2、无线通信模块3、执行器模块4和监控中心PC机5；所述传感器模块1通过引脚与微处理器模块2连接；所述微处理器模块2包括CC2530F256微处理芯片2-1和EB2530底板2-2，所述微处理器模块2通过UART与Zigbee无线通信装置3-1相连；所述Zigbee无线通信装置3-1通过与Zigbee协调器节点3-2无线连接至监控中心PC机5；所述执行器模块4与微处理器模块2通过引脚连接。上述微处理器模块包括CC2530F256微处理芯片2-1、电源一2-3以及EB2530底板2-2，所述CC2530F256微处理芯片2-1与EB2530底板2-2通过排针连接，通过DC-005电源插头与电源一2-3连接。上述传感器模块1为DHT11数字温度湿度复合传感器，通过引脚与所述CC2530F256微处理芯片2-1P07口连接。如图2所示，上述DHT11数字温度湿度复合传感器包括一个电阻式感湿元件、一个NTC测温元件和一个8位高性能单片机连接模块,电阻式感湿元件、和NTC测温元件通过8位高性能单片机连接模块控制。上述CC2530F256微处理芯片2-1通过UART与Zigbee无线本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于WSAN的预装式变电站在线监控装置，其特征在于：包括传感器模块（1）、微处理器模块（2）、无线通信模块（3）、执行器模块（4）和监控中心PC机（5）；所述传感器模块（1）通过引脚与微处理器模块（2）连接；所述微处理器模块（2）包括CC2530F256微处理芯片（2‑1）和EB2530底板（2‑2），所述微处理器模块（2）通过UART与Zigbee无线通信装置（3‑1）相连；所述Zigbee无线通信装置（3‑1）通过与Zigbee协调器节点（3‑2）无线连接至监控中心PC机（5）；所述执行器模块（4）与微处理器模块（2）通过引脚连接。
【技术特征摘要】
1.一种基于WSAN的预装式变电站在线监控装置，其特征在于：包括传感器模块（1）、微处理器模块（2）、无线通信模块（3）、执行器模块（4）和监控中心PC机（5）；所述传感器模块（1）通过引脚与微处理器模块（2）连接；所述微处理器模块（2）包括CC2530F256微处理芯片（2-1）和EB2530底板（2-2），所述微处理器模块（2）通过UART与Zigbee无线通信装置（3-1）相连；所述Zigbee无线通信装置（3-1）通过与Zigbee协调器节点（3-2）无线连接至监控中心PC机（5）；所述执行器模块（4）与微处理器模块（2）通过引脚连接。2.根据权利要求1所述的一种基于WSAN的预装式变电站在线监控装置，其特征在于：所述微处理器模块包括CC2530F256微处理芯片（2-1）、电源一（2-3）以及EB2530底板（2-2），所述CC2530F256微处理芯片（2-1）与EB2530底板（2-2）通过排针连接，通过DC-005电源插头与电源一（2-3）连接。3.根据权利要求1所述的一种基于WSAN的预装式变电站在线监控装置，其特征在于：所述传感器模块（1）为DHT11数字温度湿度复合传感器，通过引脚与所述CC2530F256微处理芯片（2-1）P07口连接。4.根据权利要求3所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：齐蔚然，倪瑞，苗红霞，陈伟旭，苗雪娇，齐本胜，萧旋旋，贾澜，
申请(专利权)人：河海大学常州校区，
类型：新型
国别省市：江苏;32
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