[实用新型]基于ZigBee网络的低压电源SPD在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于ZigBee网络的低压电源SPD在线监测系统，属于电子、电气设备监测领域。

背景技术

在低压配电系统中，电涌保护器(Surge Protective Device，SPD)可以有效限制瞬态过电压并泄放浪涌电流，因而得到广泛的应用。然而低压电源SPD的核心部件氧化锌压敏电阻在运行中存在老化劣化现象，为了保证用电系统的安全运行，必须对运行中的低压电源SPD进行相应的检测。传统手段采取定期的停电检测方法，难以及时反映设备内部的老化情况，在及时性和安全性上存在巨大隐患，同时也浪费了大量的人力物力。基于以上原因，针对低压电源SPD的在线监测符合当今智能电网安全，经济，稳定运行的发展趋势，具有广阔的开发前景。以下通过研究相关专利，说明本实用新型的技术背景。

目前针对SPD的在线监测大多采用有线的方式，例如专利智能数字式氧化锌避雷器在线监测仪（201220231520.X）采用穿心式电流传感器采集漏电流，采集数据经单片机处理后，经RS485接口后传入人机界面中，从而达到在线监测的目的，专利一种光纤供电的电力避雷器在线监测智能终端（201120329498.8），运用包含温度传感器和电压互感器的数据采集模块采集，运用RS232接口将测试的实时数据上传PC机，根据监控系统对数据异常的SPD进行报警，从而实现在线监测，专利一种容性设备及避雷器在线监测系统（201220415370）利用Canbus和数据采集单元进行通讯，以实现安全可靠的在线监测。但是上述专利由于其数据传输采取有线传输的方式，所需电缆敷设量较大，布线方面成本较高，在监测系统需要加入新的监测点时，升级改造十分困难。更为严重的是，该类系统的稳定性比较差，一旦在线路的某点出现故障，可能导致整个系统无法正常运行，这就限制了有线传输在线监测系统方面的发展。因此，发展一种新的在线监测数据传输方式显得尤为重要。专利氧化锌避雷器在线监测装置（201220151871.X）采用蓝牙通讯作为避雷器实时监测数据的传送方式，以到达无线方式的在线监测，但是蓝牙模块耗电量较大，传输距离仅有1~10米且无法大量拓展子节点，因而不适用于大规模的在线监测。专利输电线路避雷器在线监测装置（201220401658.X）采用GPRS传输模块作为其在线监测数据通讯的无线传输方式，较好实现了野外高压避雷器的在线监测。但是对于监测节点数目多，安装范围小的低压电源SPD的在线监测，GPRS数据传输费用过高，不够经济适用。因此急需一种新的无线传输方式，以满足低压电源SPD在线监测节点数目多，组网拓展性好，数据传输价格低廉的要求。

Zigbee是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议，具有低功耗，低成本，低速率，近距离，短时延，高容量，高安全，免执照频段等特点。它是一种介于无线标记与蓝牙技术之间的技术，主要应用于近距离无线通信领域。ZigBee有自带的无线电标准，从而在众多传感器之间相互协调实现通信，传感器节点只需要微小的能量就可以通过天线将数据信息从一个传感器传到另一个传感器。最后，这些数据信息可以传入计算机进行相应的分析处理或者被另一种无线模块所收集。因此 ZigBee网络是最适合于传感器网络、工程监测、家庭监控等领域的无线技术。据相关调研，目前将ZigBee用于低压电源SPD在线监测系统的相关专利尚未见报道。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种基于ZigBee网络的低压配电SPD在线监测系统，本实用新型解决了现有在线监测系统存在的布线成本高，可靠性差的问题。本实用新型原理简单，结构合理，有利于在线监测产业的推广利用。

本实用新型为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本实用新型提供一种基于ZigBee网络的低压配电SPD在线监测系统，包括通过ZigBee无线网络相互连接的至少一个采集模块、至少一个ZigBee路由模块以及一个ZigBee数据终端模块；

所述采集模块包括用于供电的第一电源模块和依次连接的监测模块、第一单片机处理器、第一ZigBee收发单元；所述监测模块包括漏电流监测电路、过电压监测电路；

所述ZigBee路由模块包括第二ZigBee收发单元以及分别与其相连的第一LCD模块、用于供电的第二电源模块；