高压设备电缆头温度在线监测系统的研究与设计

摘要

实时在线监测高压设备电力电缆接头的温度不但可以及时确定电缆接头局部的过热，判断接头绝缘的老化，发现接头的安全隐患，而且可以为电力电缆的负荷调控和动态增容提供重要的依据。通过建立电力电缆实时温度监测系统，就可以实时监测电缆的运行状况，倘若能在事故造成的开始通过温度实时监测的结果提示监控人员发现问题并实施改善，就能有效避免事故产生，减少损失。 本文在大量分析国内外电力电缆连接处温度实时监测的基础上，对如下问题进行了深入研究：首先分析电缆最大安全载荷和电缆温度的内在关系，通过对电缆温度的实时监测来调控最大载荷，从而达到安全运行的目的。其次，对电缆连接处温度采集的传感器以及数据传输节点的的设计分析，保证传感器和数据传输节点之间的数据传输可靠性。再次，分析研究基于ZigBee技术的无线传感器网络对数据的无线传输功能，通过ZigBee无线传感器网络对采集到的电缆连接处温度进行无线透明传输，同时也完成了每个采集终节点的定位问题。最后，设计后台监控系统软件，对无线传感器网络传输回来的温度进行处理分析，可画温度曲线、设置报警、提示报警节点位置等。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 选题背景及其意义

1．2 国内外研究动态

1．2．1 电力电缆温度测量方法

1．2．2 电力电缆温度数据传输方法

1．3 本文的主要工作

第2章 系统总体设计与可行性研究

2．1 温度测量方案研究与设计

2．2 系统总体架构

2．3 高压设备电力电缆接头表面温度监测原理

2．4 数据通信方案研究与设计

2．4．1 ZigBee无线传感器网络

2．4．2 ZigBee协议栈概述

2．4．3 Z-STACK协议栈介绍

2．5 本章小结

第3章 监测系统的硬件设计与实现

3．1 监测终端硬件架构

3．2 传感器节点硬件设计

3．2．1 CC2430／CC2431简介

3．2．2 传感器节点工作原理

3．3 DS18B20温度传感器

3．3．1 DS18B20温度传感器简介

3．3．2 DS18B20的测温原理

3．4 本章小结

第4章 监测系统软件的设计与实现

4．1 传感器节点软件开发环境

4．2 传感器节点软件设计

4．3 网络节点间的数据通信

4．4 后台监控软件系统设计

4．5 系统测试

4．6 本章小结

第5章 结论和展望

5．1 本论文研究总结

5．2 前景展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文及其它成果

致谢

作者简介