基于CT供电的WSN母线接头温度监控系统

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随着现代化建设步伐加快,工业与居民用电量激增,母线干线以优越性能取代传统的配电电缆,广泛应用于变电所、工厂车间和大型建筑等场所。但母线由于自身结构特点,工作性能受温度影响较大,特别是母线接头,常因接触电阻过大而发热,导致绝缘材料破坏甚至击穿,给电力系统稳定运行带来巨大隐患,母线接头温度在线监测显得至关重要。论文以日益成熟的无线通信技术为基础,结合电流互感器(CT)取能技术,提出无需外供电的母线接头温度无线监测方法,对母线接头温度进行实时在线集中监测,将接头温度热故障防患于未然。   针对目前母线接头温度常用监测方式的不足,论文设计一种无线通信与CT取能技术相结合的在线监测系统。采用CT电源为节点供电,通过CT电磁感应原理从母线上感应电压,经整流、滤波、稳压、过压保护及储能电路处理后,获得稳定输出节点电源,避免了更换电池的不便;从节点能耗平衡出发,采用网络节点能耗平衡优化调度策略,对无线信号的能量损耗特性、传播特性进行分析,建立能耗模型,优化通信路径与通信量,实现节点多跳组网,达到节点耗能均衡的目的,保障网络的稳定运行。   母线接头温度监测系统的研发涉及硬件设计、软件设计。采用低功耗单片机STM8L151K4作为节点数据处理和控制中心,设计了温度检测、无线通信、越限报警、串口通信等电路;通过C语言软件编程实现各模块功能,进行节点跳转调度优化组网;节点采集的接头温度数据通过无线传输汇集到基站,由串口传输给上位机实现在线监控。   实验结果表明,论文设计的CT电源能有效向节点提供稳定电源,通过节点跳转调度优化能有效平衡节点能耗,保证网络安全稳定运行。温度无线监测系统能够实时采集温度数据并正确显示,系统的设计满足母线接头温度监测的要求,并且系统运行状态稳定可靠。
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电动机智能监控器是电动机控制中心的现场监控设备,用以提供电动机的多功能综合监控与保护,并实现与控制中心监控层间的通信。本文在分析电动机对智能监控器功能要求的基础上,开发了一种用于监控和保护工业生产现场电动机的电动机智能监控器,实现了控制中心对工业生产现场电动机的全分布式智能化监控和管理。本文从电动机的基本运行原理着手,深入分析了电动机发生各类故障时的特征量与故障原因之间的相互关系,制定了以判断定子