无线传感器网络在电力系统中的应用

概括了目前应用于电力系统中的几种主要的通信技术,包括电力线载波通信、光纤通信和无线通信技术,分析了几种通信方式的优势和不足。介绍了无线传感器网络的应用现状,研究了无线传感器节点构成与工作原理,并探讨了无线传感器网络在变电站自动化系统、电能质量监测、配电网设备监控与故障定位、输电线路实时监测等方面的应用。     

一种基于TPS61200的无线测温装置

通过对变电站运行设备大电流回路连接点发热原因及环境的分析,提出了一种基于ZigBee技术,结合无源温度检测电路,采用节点间歇工作方式的分布式发热检测方案。分析讨论了基于TPS61200系列DC-DC转换器解决超低电压稳定供电的方法;针对变电站恶劣的工作环境,采用无线射频和红外线双重传送模式;阐述了基于ZigBee节点技术的测温及报警电路的工作原理和实现方案,并给出了实际电路设计。最后,指出该装置可方便的应用于分布式无线测温网络系统的组成与网络构建,实现设备发热实时监控的要求。     

配电变压器油温油位一体化无源无线监测系统

针对配电变压器油位和油温监测方法(或手段)缺乏这一现状,提出了基于声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)无源无线传感技术的配电变压器油位和油温一体化监测方法。系统通过SAW传感技术的无源无线特性保证了传感器安装后设备免维护以及足够的电气安全。为保证传感器温度监测工作的可靠性,设计了差动结构传感器,并采用有限元/边界元方法优化了传感器温度敏感特性;创新地性采用磁控开关切换天线连接,以低成本实现了变压器油位状态的少油报警监视;通过设计新型环形平面倒F抗金属天线,实现了温度监测传感器和变压器原有油位计的一体化设计;实现了基于声表面波技术的配电变压器油温、油位在线监测系统。通过实验室以及现场实际测试,证实该系统能够实时、准确地测量变压器油顶层温度变化以及油位、温升和温升速率等监测量。     

基于ZigBee的电气设备无线监测系统的设计

针对变电站现有的设备监测系统采用有线连接方式,成本高且现场不易施工的特点,提出了基于ZigBee技术的无线监测系统.在分析ZigBee技术的基础上,介绍了系统构成及原理,确定了ZigBee网络结构以及传感器节点的软、硬件功能设计.所设计的基于ZigBee的无线监测系统在变电站设备状态监测中具有较好的应用前景.     

基于物联网的变电站温升在线监测预警系统设计

为应对各种原因引发变电站发热方面的故障,在分析变电站温升监测流程的基础上,提出了基于物联网技术的变电站温升在线监测系统框架。采用无线传感器技术、产品电子代码系统技术和物联网技术,设计了变电站温升在线监测物联网模型及节点温度采集流程,实时获取了变电站温度信息,为进一步的分析计算、预警提供了基础。最后通过Visual Studio2005及SQL2005数据库对上述系统进行了开发。     

无源无线声表面波温度传感器及其在智能变电站中的应用

为了克服智能变电站温度检测环境复杂、非接触、精度低、成本高的缺点,研究并开发了一款无源无线声表面波智能温度传感器;研究了该型温度传感器的检测机理,并研究了无源无线声表面波智能传感器收发系统;设计了传感器系统射频模块匹配电路,并对输入输出信号进行了Multism仿真;基于无源无线声表面波传感器构建了智能变电站温度检测系统;现场试验发现系统温度精度提高了10%以上,长期运行无故障,表明该无源无线声表面波温度传感器在智能变电站测温中具有优异的表现,具有较广的应用前景。     

无线传感器网络在步进电机运行状态监测中的应用

针对步进电机内部运行温度超过大约130℃将出现退磁,从而导致输出力矩下降乃至失步这一问题,结合无线传感器网络,采用了性能可靠、经过改进算法的定向扩散路由协议,设计了新型的步进电机运行状态无线网络监测系统,采用Atmega128L和CC2420设计了无线传感器网络监测节点,并利用该监测节点为终端对步进电机的运行温度进行实时监测,当步进电机的表面温度超过90℃后将发出警报并采取相应措施,保证了现场设备安全稳定运行.试验结果表明:该无线网络监测系统能够对温度信号进行实时有效的采集,满足生产现场实际监测的需要.     

针对冶金企业设备监测的WSN协议设计

为了将无线传感器网络应用于冶金企业中的设备监测,根据冶金现场的特殊环境,提出一种低功耗的TDMA网络协议,该协议采用了簇头轮换的能量均衡策略,在保证有效采样率的条件下使更多节点进入休眠状态以节省能量.实验证明了该协议有效的延长了无线传感器监测网络的生存时间,并且具有可靠的数据查询报告.基于该协议开发的网络系统已很好的应用于钢铁厂的温度监测中.     

智能变电站辅助监控系统中独立节点的能量自供给技术研究

对智能变电站中常见环境能量源的收集技术和特点进行了介绍,同时根据监测传感器节点的功耗特征设计了相应的能量自供给电路。通过LTspice仿真软件模拟搭建了自供电节点的能量收集和功耗模型,进行了仿真分析。仿真结果表明,采用变电站环境中的太阳能、温差能和风能收集技术,在现有的技术条件下可以做到一些低功耗无线传感器节点的能量完全自供给,避免了因更换节点电池而引起的设备频繁停电维护。     

基于延迟线理论的新型无源声表面波传感器研究

基于声表面波的延迟线理论,设计出一款新型的无线无源SAW温度和压力混合传感器.该传感器中温度对信号的影响掺杂在检测压力变化的信号中,通过引入权重因子,把压力信号从温度和压力共同影响的混合信号中分离出来,从而达到温度和压力同时检测的目的.此设计充分利用了IDT的转换能量,减少了信号之间的干扰,并对IDT及反射器进行优化设计,提高了传感器的灵敏度.此传感器具有无线无源等特点,适合在复杂环境下工作.     

基于OPC技术的高压开关柜无源无线温度监测系统设计

现有高压开关柜温度在线监测系统存在安装维护复杂、传感器供电不可靠、接口开放性差等不足。针对该问题,基于面向过程控制的OLE技术(OPC),设计一种新的温度监测系统。利用无源无线的声表面波温度传感器采集温度信息,通过ZigBee无线网络进行数据传输,实现高压开关柜温度在线监测与集中显示,同时采用OPC服务器软件架构屏蔽设备的底层私有协议,便于与其他测控平台实现无缝集成。实验结果表明,该系统能够克服协议私有、接口不开放的弊端,具有较好的工程应用价值。     

基于LoRa的变电站巡检监控系统的设计

针对变电站巡检技术的发展需求,设计了一种基于巡检机器人的巡检监控系统,该系统结合LoRa物联网技术和计算机嵌入式技术,与电网设施环境结合,能够进行无线视频监测,对机器人位姿、环境温度、前向障碍进行实时采集,将采集图像和数据发送至终端,并能够通过终端操作,对机器人进行运动控制,使其巡检变电站的各个监测环节。测试结果表明,该系统能够实现机器人的远程监测和运动控制,能够有效减少变电站人员工作量,改良变电站巡检方式。     

时域加窗技术改进无源无线SAW传感器测试研究

无源无线声表面波(SAW)传感器能工作在十分恶劣的环境中监控温度、应变、扭矩等因素的变化.利用无线测试传感器的群时延特性能方便地获得SAW传感器的谐振频率.但在一些复杂的环境中无线测试时会遇到环境反射的问题,此时测试的群时延曲线会产生畸变,不利于提取SAW传感器的谐振频率.利用测试群时延特性的方法搭建了测试系统,对测试结果使用了时域加窗技术.结果表明:时域加窗技术能够有效抑制环境反射对群时延的影响,这对于提高无源无线SAW传感器实际应用中的信噪比具有重要的意义.     

基于无线传感器网络的电机运行状态监测系统设计

针对电机运行状态监测系统的特点,结合无线传感器网络,采用实施简便、性能可靠的定向洪泛路由策略,设计了新型的电机运行状态无线网络监测体系。应用Atmega128和CC2420设计了无线传感器网络的硬件系统,并使用该网络对异步电机定子的温度进行监测,实验结果表明该系统能对温度信号进行实时有效的采集。     

基于RFID传感器的配网设备温度监测系统研究

配网系统中带电设备关键点的测温,尤其是全封闭设备的测温一直是电力设备运行检查中的难点。针对传统温度监测方式的弊端,采用射频技术,提出了一种无源无线温度监测系统方案。主要阐述了监测系统研究中的各项关键技术与开关柜实施方案,并通过实验探讨了系统方案的可行性。该系统不仅能够远程在线实时监测设备各关键点不同运行时刻的温度,还能组成测温网络,实现统一监控、管理,很好地解决带电设备各关键点测温难的问题。     

基于ZigBee无线传感器网络的飞机状态监测系统

应用基于ZigBee的无线传感器网络技术设计新型的飞机状态监测系统,实时监测飞机的T作状态,为解决传统监测技术的高成本、高功耗、灵活性差、不便于维护等同题提供了新的解决办法,拓展了无线传感器网络的应用领域,经初步的监测实验证明,本系统已具备振动、温度、湿度、光照强度等状态监测功能,在室内存在障碍的情况下,两节点问有效传输距离为30m,并可通过路由器多跳的方式进行扩展,证实了飞机状态监测无线传感器网络系统的有效性.     

Zigbee无线传感器网络平台的设计与实现

分析了Zigbee无线传感器网络的特点和关键技术,采用模块化的方法实现了Zigbee协议栈,设计了Zigbee无线传感器网络平台,并且进行了温度监测的实验。结果表明,该平台实现了Zigbee无线传感器网络的基本功能,可以更好地开发Zigbee技术。     

基于ZigBee无线网络技术的避雷器在线监测传感器设计

为了及时发现交流高压避雷器的受潮、老化和其他隐患,避免因事故造成巨大经济损失,对高压避雷器在线监测传感器进行了研究.针对基于ZigBee无线网络技术的避雷器在线监测传感器在兰溪(芝堰)变电站智能化改造中的应用,详细介绍避雷器在线监测传感器工作原理,ZigBee网络组网方式.该传感器可实现变电站内避雷器泄露电流,阻性电流...     

基于声表面波延迟线和谐振器的无源无线阵列传感器

本文介绍了延迟线型无源无线声表面波传感器的结构、传感器系统的组成、工作原理和传输特性.在分析延迟线型无源无线声表面波传感器缺点的基础上,提出了一种全新的谐振延迟型无源无线声表面波传感器的模型,并用延迟线和谐振器构造了这种传感器.它既有谐振型传感器传感距离远的优点,又有延迟线型传感器容易编码的优势.本文还分析了该传感器的信号响应特性和传感器系统的构造.     

基于传感网的电缆监测系统实现

随着输电线路的不断扩展,为了更好的保证线路的安全、保障用户的安全用电,该方案基于无线传感器网络技术,利用无线温度传感器,测量人不易靠近的高压线缆的温度,并将温度信息汇集到网关,最终送至监测服务器,进行数据的分析处理,形成了电缆监测系统方案,该方案的实现可以对电网中的线缆进行有效的监测,有助于电网监控智能化的实现。