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    基于无线传感器网络的开关柜温度监测系统方案
    来源:深圳市赛亿科技开发有限公司作者:日期:2018-02-07 17:44:44点击:3177次
    无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络,它的末梢是?#26786;?#24863;知和检查外部世界的传感器。WSN中的传感器
    通过无线方式通信,因此网络设置灵活,设备位置?#26786;?#38543;?#22791;?#25913;,还?#26786;?#36319;互联网进行有线或无线方式的连接。通过无线通信方式形成的一个
    多跳自组织网络

    WSN的发展得益于微机电系统(Micro-Electro-Mechanism System, MEMS)、片上系统(System on Chip, SoC)、无线通信和低功耗?#24230;?#24335;技术
    的飞速发展。
     
    中文名 外文名 简称 应用领域
    无线传感器网络 Wireless Sensor Network WSN 军事、智能交通、环境监控、医疗卫生等
     
    目录
     
    1、基于无线传感器网络的开关柜温度监测系统方案简介
    2、基于无线传感器网络的开关柜温度监测系统设计目标
    3、基于无线传感器网络的开关柜温度监测系统构成
    4、基于无线传感器网络的开关柜温度监测系统特点
    5、基于无线传感器网络的开关柜温度监测系统功能模块
    6、无线传感器网络的关键技术
     
    基于无线传感器网络的开关柜温度监测系统方案简介:

    基于无线传感器网络,利用成熟的无线传输技术,在保持系统可靠性的同时,保证了系统的先进性。无需长距离的复杂布线,每个无线局域网
    络模块安装灵活,改动安装位置无需重新布线;同时由于除电力电缆以外,无需其他线路的布线,所以也就更加安全、可靠。另外,将多个电
    缆接头连接成网络后,便于统一管理,实现管理的网络化、自动化。

    基于无线传感器网络的开关柜温度监测系统设计目标

    本系统设计目标分三步:

    2.1首先设计无线传感器网络的终端采集设备,包括温度传感器选型和采集电路及处理算法实现;

    2.2然后根据变电站特点设计无线传感器终端设备的安装;

    2.3最后通过对无线传感器网络的优化,将其应用到电力电缆接头故障监测中,使得电缆故障的监测自动化、无线化、网络化和安全化。

    基于无线传感器网络的开关柜温度监测系统构成:

    系统由温度传感器、温度?#24067;?#20202;、无线传输设备、无线监测服务器(接收设备)及其管理软件组成。采用新兴无线传感器网络的组网技术的无
    线测温系统,实现了对变电站开关柜的温度进行实时在线检测,经过与电力自动化系统连接,在中心监控室内就?#26786;?#30417;视运行状态,真正做到
    了远距离遥测,当被测点温度超过预先设定的阀值时,就发出报警信号及时提醒有关人员采取措施。

    基于无线传感器网络的开关柜温度监测系统特点:

    4.1实时在线监测、测量精度可达±0.5℃的准确性;

    4.2用户可根据自己的需求设置参数的灵活性;

    4.3不论是产品、还是工具及其维护,都具有系统安全性和可靠性;

    4.4实现无线设备间自动组网形成MESH网络拓扑;

    4.5实现温度定时采集方式。

    基于无线传感器网络的开关柜温度监测系统功能模块

    5.1传感器部分

    温度探头:采用外加金属壳保护套的 Cu50 热电阻,测量范围-20℃ - +100℃,精度±0.2℃。由于外加金属保护套,一方面?#26786;?#22312;安装的时
    候保护温度探头;另一方面由于金属具有较好的导热特性,所以能够起到传导热量的目的。

    5.2无线网终端设备

    无线网终端设备是本系统的核?#27169;?#36127;责本系统的温度数据采集及传输。本系统配置温度传感器接口,实现超温报警。当无线网终端设备去掉温度检测功能之后,并配置相应的软件系统,就?#26786;?#25104;为无线中继接点和无线控制终端,所以无线网终端设备(测温)、无线中继接点、无线控
    制终端设备?#24067;?#19978;具备通用性。

    5.3温度?#24067;?#20202;

    温度?#24067;?#20202;负责采集温度,并通过RS485传输?#32479;?#28201;度值。该?#24067;?#20202;接口丰富,可适应多种工业环境报警或其它报警要求。面板有?#27597;鯨ED
    显示。可配置温度传感器实现?#31995;?#36229;温等声光报警,超温报警来电启动空调系统。控制手段丰富:光电隔离方式2路继电器输出ITU(常开
    型);设置方式灵活、简洁:3个按键,分别是功能键、加1及减1键,用来设定温湿度的上下限。

    5.4数据远传

    无线网络接口数据传输:由于采用最新的2.4G无线通讯方式,通讯距离可达100m,通过无线网络路由,?#26786;?#23558;传输距离增加到几百米,甚至
    更远;以太网方式数据传输。在具有以太网接口的机房,可通过10M/100M网口把从无线网采集到的温度通过Web方式发布。

    5.5防紧急事件处理

    机房内部可安装紧急按钮,如遇紧急事件的发生,可人工启动报警装置,通知监控中心。
    5.6控制中心的设备

    控制中心设备提供两种方案备选:

    5.6.1第一种方案?#21495;?#32622;一台PC机,并开发Windows上的图?#20301;?#36719;件及Web服务软件

    此种方案具有多项优点:实现温度数据的存储和管理。能实现历史数据查询,根据查询结果及样式打印报表;当温度超过规定值,发出报警信

    息,提示操作人员检查变电站是否出现故障;系统的温度曲线和温度报表均?#26786;?#36890;过Web发布,远端用户?#26786;?#36890;过浏览器查询温度历史记录;系统应用软件采用外挂式或?#24230;?#24335;(留有接口)设计,软件安装容易,操作简单,功能齐全,维护方便。在具有和机房数据通讯的条件下,管
    理人员可远程对每个环境传感器进行报警值的设置,定义不同级别的报警方式。如有异常?#26786;?#21450;时通过声音等方式通知管理人员。报警时软件
    中报警项显示为红色。

    5.6.2第二种方案:使?#20204;度?#24335;Web服务器方案

    传统Web服务器以具有高运算处理能力和海?#30475;?#20648;容量的工作站或PC机为?#24067;?#24037;作平台,以非实时操作系统为软件工作平台,其上运行的是
    大型复杂的服务器程序,典型的如基于Windows NT的IIS(Internet Information Server)、基于Unix 的Apache Web Server 等。虽?#36824;?#33021;强
    大,但同时由于设备的软?#24067;?#24179;台过庞大而复杂,需专人维护,也限制了其的广泛使用。基于?#24230;?#24335;技术的?#24230;?#24335;Web服务器的出现为解决以
    上问题开辟了一条?#24863;?#36884;径。

     本方案Web服务器以32位?#24230;?#24335;处理器为?#24067;?#24037;作平台,以?#24230;?#24335;多任务操作系统(linux)为软件工作平台,配以动态网页、CGI等技术,
    在?#24230;?#24335;服务器上运行小型精简的服务器程序。而对于远端用户?#27492;擔?#35775;?#26159;度?#24335;Web服务器和访问大型的服务器?#36127;?#27809;有差别。?#24230;?#24335;服务
    器具备的小型化、设备功能专一而稳定等优势,?#26786;?#20316;为Web服务器端的一个备选方案。

    无线传感器网络的关键技术

    6.1无线通信技术

    6.2能量收集技术

    6.3传感器技术

    6.4?#24230;?#24335;操作系统技术

    6.5低功耗技术

    6.6多跳自组织网络的路由协议

    6.7数据融合和数据管理技术

    6.8信息安全技术