百科

基于无线传感器网络的开关柜温度监测系统方案
ca88亚洲城ca888亚洲城官网市亚洲城88游戏娱乐科技开发有限公司作者:ac88亚洲城2018-02-07 17:44:44亚洲城娱乐2045次
无线传感器网络(Wireless Sensor Networks, WSN)是一种分布式传感网络,它的末梢是可以感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,设备位置可以随时更改,还可以跟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)、无线通信和低功耗嵌入式技术
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、温度巡检仪、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,在中心监控室内就可以监视运行状态,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,一方面可以在安装的时
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心,负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,就可以成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
制终端设备硬件上具备通用性。

5.3温度巡检仪

温度巡检仪负责采集温度,并通过RS485传输送出温度值。该巡检仪接口丰富,可适应多种工业环境报警或其它报警要求。面板有四个LED
显示。可配置温度传感器实现断电超温等声光报警,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,可以将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:配置一台PC机,并开发Windows上的图形化软件及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可以通过Web发布,远端用户可以通过浏览器查询温度历史记录;系统应用软件采用外挂式或嵌入式(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。如有异常可以及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:使用嵌入式Web服务器方案

传统Web服务器以具有高运算处理能力和海量存储容量的工作站或PC机为硬件工作平台,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。虽然功能强
大,但同时由于设备的软硬件平台过庞大而复杂,需专人维护,也限制了其的广泛使用。基于嵌入式技术的嵌入式Web服务器的出现为解决以
上问题开辟了一条崭新途径。

 本方案Web服务器以32位嵌入式处理器为硬件工作平台,以嵌入式多任务操作系统(linux)为软件工作平台,配以动态网页、CGI等技术,
在嵌入式服务器上运行小型精简的服务器程序。而对于远端用户来说,访问嵌入式Web服务器和访问大型的服务器几乎没有差别。嵌入式服务
器具备的小型化、设备功能专一而稳定等优势,可以作为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嵌入式操作系统技术

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