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ZigBee技术在智能电网系统中的应用(三)

时间:2014-04-14 17:14来源:未知 作者:admin 点击:
ZigBee典型的传输数据类型有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据。根据设想,它的应用目标主要是:工业控制(如自动控制设备、无线传感器网络),医护(如监视和传感),家庭智能控制(如照明、水电气计量及报警),消费类电子设备的遥控装置、PC外设的无线连接等领域。 由Zig

     ZigBee典型的传输数据类型有周期性数据、间歇性数据和低反应时间数据。根据设想,它的应用目标主要是:工业控制(如自动控制设备、无线传感器网络),医护(如监视和传感),家庭智能控制(如照明、水电气计量及报警),消费类电子设备的遥控装置、PC外设的无线连接等领域。


     由ZigBee设备组成的智能电网测控网络能够实现构建坚强、自愈、兼容、经济、集成、优化的特点。下面,以ZigBee在电能质量检测与控制网络应用为例,说明ZigBee设备在智能电网中的应用。

   
     3、网络原理及硬件组成


     3.1ZigBee实现电能质量监测的网络组成


     ZigBee电能质量检测网络由许多个小型的节点构成。以这些工作节点为依托,通过无线通信组成各种网络托普结构。为降低成本,系统中大部分的节点为子节点,从组网通信上看,它们只是其功能的一个子集,称为RFD(精简功能设备),这种设备不具有路由的功能;另外还有一些节点负责与控制的子节点通信、汇集数据和发布控制,或起到通信路由的作用,称为FFD(全功能设备或协调器)。


     每个节点由一个具备ZigBee协议栈的MCU作为主控设备。每个信号采集节点通过ADC从模拟传感器得到实时数据,按照ZigBee协议把数据打包并通过射频芯片及前端天线发送给簇内的RFD,再由RFD路由转发到数据中心,以做进一步处理。在每个节点的外部可外接相应的PIO芯片和其他外围电路进行交互。同时,由现场操作人员在控制中心可以对相应节点发出指令,使遥控相应节点按遥控指令做出一些动作,比如紧急合闸、开闸动作等。


     3.2监测节点的硬件原理


     实验采用了MoteWork开发平台。该实验模拟在数据中心远端获取母线及变压器测试节点的温度参数。


     ZigBee测试节点由传感器模块、处理器模块、无线电通信模块和能量供应模块4部分组成。此节点的节点采用一款Atmel公司的AVR系列8位单片机ATmegal28为处理器芯片。ATmegal28具有如下特点:128KB系统内可编程FLASH(具有在写的过程中还可以读的能力,即RWW),4KBE2PROM,4KBSRAM,53个通用I/O口线,32个通用工作寄存器,实时时钟RTC,4个灵活的具有比较模式和PWM功能的定时器/计数器(T/C),2个USART,面向字节的两线接口TWI,8通道10位ADC(具有可选的可编程增益),具有片内振荡器的可编程看门狗定时器,SPI串行端口,与IEEE1149.1规范兼容的JTAG测试接口,以及6种可以通过软件选择的省电模式。无线收发模块则采用了TI公司的CCl000通用无线通信模块。


     此开发板可外接多种传感器设备,此次实验选用一款高精度温度传感器。

(责任编辑:admin)
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