專利名稱：一種基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會對電能的依賴性極高，用電密度越大的地區(qū)對電的依賴性越高，因而對供電設備的可靠性提出了越來越高的要求。作為目前普遍使用的小車式開關(guān)柜，由于斷路器與開關(guān)柜之間采用插頭聯(lián)接，當小車與開關(guān)柜因制造、運輸及安裝不良等都將引起觸頭接觸不良，接觸電阻增大，出現(xiàn)觸頭溫升過高，甚至燒毀，造成停電，這些現(xiàn)象在大電流開關(guān)柜如進線柜上尤為突出，且影響極大。因此，為避免此類事故的發(fā)生，對能即時監(jiān)測觸頭溫升的裝置的需求就顯得非常迫切了。目前，國內(nèi)外對開關(guān)柜觸頭溫度的檢測主要還停留在定期檢測上，主要采用遠程紅外輻射溫度計進行遠距離觀測。但是定期檢測有其固有的不足，那就是觸頭故障有可能在兩次檢測之間發(fā)生。另外，這種溫度計價格較高，需要的維護人數(shù)較多，需要大量的人力、 物力和財力。鑒于定期檢測的種種不足，各地的電力部門開始嘗試采用在線監(jiān)測的方法對導線接頭狀況進行實時的、在線的監(jiān)測?，F(xiàn)有的監(jiān)測系統(tǒng)均采用溫度傳感器采集觸頭的實時溫度，然后通過光纖將溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)一發(fā)送到數(shù)據(jù)管理終端，數(shù)據(jù)管理終端再將數(shù)據(jù)發(fā)送回監(jiān)控主站，監(jiān)控主站隨后通過專家系統(tǒng)即可對數(shù)據(jù)進行分析預測。這種方法能準確判斷開關(guān)柜觸頭的當前狀況，并可以對觸頭今后運行趨勢進行預測。但是上述方法存在以下問題1、采集終端與數(shù)據(jù)管理終端間采用的是光纖通信，雖然可靠，但是光纖布局容易造成的硬件故障較高，而且，光纖還具有成本較高的缺點。2、雖然傳感器安裝布置靈活，其測量點位置可以不受限制，但是必須解決傳感器在高溫、強電場、強磁場環(huán)境條件下的工作可靠性、傳感器與主機之間的高電壓隔離以及傳感器自身的工作電源問題。3、現(xiàn)有的數(shù)據(jù)管理終端大多通過有線方式與后臺管理服務器連接，現(xiàn)場實施時較為復雜。另外，隨著網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展，以無線傳感器網(wǎng)絡技術(shù)為基礎的開關(guān)柜觸頭在線監(jiān)測系統(tǒng)逐漸成為了研究熱點。由于這種需要采集的數(shù)據(jù)量很小，因此并不需要很高的傳輸帶寬；同時，由于一個開關(guān)柜中有多個觸頭，因此需要有較低的傳輸延時和極低的功率消耗，并且網(wǎng)絡需要盡量有靈活的自組織性，才能使用戶能擁有較長的電池壽命和較靈活的接頭數(shù)量和布局。綜上所述，現(xiàn)有開關(guān)觸頭溫度監(jiān)測系統(tǒng)已不能滿足對開關(guān)觸頭溫度監(jiān)測的要求， 因此，迫切需要研發(fā)一種新的在線監(jiān)測系統(tǒng)，以滿足使用需要。發(fā)明內(nèi)容為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實用新型旨在提供一種基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，在保證數(shù)據(jù)高可靠性傳輸?shù)那疤嵯卤苊忮e綜復雜的光纖，同時降低成本，并達到不受采集點位置、環(huán)境條件限制的效果。本實用新型所述的一種基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)， 該系統(tǒng)包括設有數(shù)據(jù)接收終端的監(jiān)控主站，所述系統(tǒng)還包括若干個子節(jié)點和一中心節(jié)點， 所述中心節(jié)點通過ZigBee網(wǎng)絡接收來自所述子節(jié)點采集的數(shù)據(jù)包，并通過GSM網(wǎng)絡向所述數(shù)據(jù)接收終端輸出所述數(shù)據(jù)包。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述數(shù)據(jù)接收終端還通過GSM網(wǎng)絡接收來自所述中心節(jié)點采集的數(shù)據(jù)包。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述中心節(jié)點還通過GSM網(wǎng)絡接收來自所述數(shù)據(jù)接收終端輸出的數(shù)據(jù)請求信號。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述子節(jié)點還通過ZigBee網(wǎng)絡接收來自所述中心節(jié)點輸出的數(shù)據(jù)請求信號。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述子節(jié)點包括第一主控制器以及分別與該第一主控制器連接的第一電源模塊、一溫度探頭、一實時時鐘模塊和第一無線通訊模塊，其中，所述第一主控制器接收來自所述溫度探頭提供的溫度數(shù)據(jù)和所述實時時鐘模塊提供的實時時間信號，將該溫度數(shù)據(jù)和實時時間信號打包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述第一無線通訊模塊；所述第一無線通訊模塊通過ZigBee網(wǎng)絡向所述中心節(jié)點輸出所述數(shù)據(jù)包。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述第一主控制器包括與所述溫度探頭連接的第一 AD轉(zhuǎn)換模塊、與所述實時時鐘模塊連接的第一 I2C 接口和與所述第一無線通訊模塊連接的第一 SPI接口。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述第一電源模塊包括通過第一電壓轉(zhuǎn)換電路向所述第一主控制器供電的第一取能線圈。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述第一電源模塊還包括與所述第一主控制器連接的第一鋰電池，且所述第一電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述第一鋰電池連接。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述第一電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端還與所述第一 AD轉(zhuǎn)換模塊連接。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述第一無線通訊模塊包括依次連接的第一 RF芯片、第一 balim電路和第一天線，其中，所述第一 RF 芯片與所述第一 SPI接口連接。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述中心節(jié)點包括第二主控制器以及分別與該第二主控制器連接的第二電源模塊、第二無線通訊模塊和一數(shù)據(jù)傳輸模塊，其中，所述第二無線通訊模塊通過ZigBee網(wǎng)絡接收來自所述子節(jié)點提供的數(shù)據(jù)包；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊通過GSM網(wǎng)絡向所述數(shù)據(jù)接收終端輸出所述數(shù)據(jù)包。[0027]在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述中心節(jié)點還包括分別與所述第二主控制器連接的一溫度探頭和一實時時鐘模塊，其中，所述第二主控制器接收來自所述溫度探頭提供的溫度數(shù)據(jù)和所述實時時鐘模塊提供的實時時間信號，將該溫度數(shù)據(jù)和實時時間信號打包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊通過GSM網(wǎng)絡向所述數(shù)據(jù)接收終端輸出所述第二主控制器提供的數(shù)據(jù)包。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述第二主控制器包括與所述溫度探頭連接的第二 AD轉(zhuǎn)換模塊、與所述實時時鐘模塊連接的第二 I2C 接口、與所述第二無線通訊模塊連接的第二 SPI接口和與所述數(shù)據(jù)傳輸模塊連接的USART接口。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述第二電源模塊包括通過第二電壓轉(zhuǎn)換電路向所述第二主控制器供電的第二取能線圈。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述第二電源模塊還包括與所述第二主控制器連接的第二鋰電池，且所述第二電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述第二鋰電池連接。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述第二電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端還與所述第二 AD轉(zhuǎn)換模塊連接。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述第二無線通訊模塊包括依次連接的第二 RF芯片、第二 balim電路和第二天線，其中，所述第二 RF 芯片與所述第二 SPI接口連接。在上述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)中，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊包括依次連接的一手機模塊和第三天線，其中，所述手機模塊與所述USART接口連
接。 由于采用了上述的技術(shù)解決方案，即本實用新型首先通過若干個靈活分布的子節(jié)點對開關(guān)柜觸頭的溫度和導線電流進行測量，克服了傳統(tǒng)傳感器測量范圍小，對測量環(huán)境要求高等缺陷；然后通過具有高通信效率、低復雜度、低功耗、低速率、低成本、高安全性以及全數(shù)字化等諸多優(yōu)點的ZigBee網(wǎng)絡(即基于ZigBee技術(shù)的無線傳感器網(wǎng)絡)與中心節(jié)點通信，從而將采集的數(shù)據(jù)無線傳輸至中心節(jié)點，在保證可靠性的前提下避免了錯綜復雜的光纖，同時降低了成本；最后中心節(jié)點通過GSM網(wǎng)絡與設有數(shù)據(jù)接收終端的監(jiān)控主站進行通信，從而將數(shù)據(jù)發(fā)送回監(jiān)控主站，使監(jiān)控主站可以通過專家系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析預測， 這就克服了傳統(tǒng)監(jiān)測系統(tǒng)受測量點地域位置限制的缺點，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的及時傳輸，具有適用范圍廣等優(yōu)點。另外，本實用新型的中心節(jié)點通過設置一溫度探頭，在作為子節(jié)點和監(jiān)控主站通信中介的同時也能進行數(shù)據(jù)的采集工作，從而充分利用了系統(tǒng)資源；本實用新型還通過第一、第二取能線圈測量導線電流，利用導線負荷電流和正常情況下的觸頭溫度的對應關(guān)系，為觸頭溫度超限報警提供依據(jù)。

圖1是本實用新型一種基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型一種基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)的子節(jié)點的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型一種基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)的的中心節(jié)點結(jié)構(gòu)示意 圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，給出本實用新型的較佳實施例，并予以詳細描述。請參閱圖1至圖3，本實用新型，即一種基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，它包括若干個子節(jié)點1、中心節(jié)點2和設有數(shù)據(jù)接收終端3的監(jiān)控主站4，且數(shù)據(jù)接收終端3與監(jiān)控主站4采用串口通訊。每個子節(jié)點1包括第一主控制器11、第一電源模塊12、溫度探頭6、一實時時鐘模塊7和第一無線通訊模塊15，其中第一主控制器11用于接收來自溫度探頭6提供的溫度數(shù)據(jù)和實時時鐘模塊7提供的實時時間信號，將該溫度數(shù)據(jù)和實時時間信號打包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送到第一無線通訊模塊15 ；第一主控制器11包括與7溫度探頭6連接的第一 AD轉(zhuǎn)換模塊111、與實時時鐘模塊 7連接的第一 I2C接口 112和與第一無線通訊模塊15連接的第一 SPI接口 113;第一電源模塊12包括通過第一電壓轉(zhuǎn)換電路122向第一主控制器11供電的第一取能線圈121和與第一主控制器11連接的第一鋰電池123，且第一電壓轉(zhuǎn)換電路122的輸出端還分別與第一鋰電池123和第一 AD轉(zhuǎn)換模塊111連接；第一無線通訊模塊15通過ZigBee網(wǎng)絡與中心節(jié)點2通信連接，一方面，用于主動向中心節(jié)點2輸出主控制器11提供的數(shù)據(jù)包，即定時向中心節(jié)點2提供采集數(shù)據(jù)，另一方面，接收來自中心節(jié)點2輸出的數(shù)據(jù)請求信號，即可根據(jù)中心節(jié)點2的要求隨時提供任意時刻的采集數(shù)據(jù)；第一無線通訊模塊15包括依次連接的第一 RF芯片151、第一 balim電路 152和第一天線153，其中，第一 RF芯片151與第一 SPI接口 113連接。中心節(jié)點2包括第二主控制器21、第二電源模塊22、溫度探頭6、實時時鐘模塊7、 第二無線通訊模塊25和第二數(shù)據(jù)傳輸模塊26，其中第二主控制器21用于接收來自溫度探頭6提供的溫度數(shù)據(jù)和實時時鐘模塊7提供的實時時間信號，將該溫度數(shù)據(jù)和實時時間信號打包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送到數(shù)據(jù)傳輸模塊6 ； 第二主控制器21包括與溫度探頭6連接的第二 AD轉(zhuǎn)換模塊211、與實時時鐘模塊7連接的第二 I2C接口 212、與第二無線通訊模塊25連接的第二 SPI接口 213和與數(shù)據(jù)傳輸模塊26 連接的USART接口 214 ；第二電源模塊22包括通過第二電壓轉(zhuǎn)換電路222向第二主控制器21供電的第二取能線圈221和與第二主控制器21連接的第二鋰電池223，且第二電壓轉(zhuǎn)換電路222的輸出端還分別與第二鋰電池223和第二 AD轉(zhuǎn)換模塊211連接；第二無線通訊模塊25通過ZigBee網(wǎng)絡與子節(jié)點1通信連接，一方面，用于主動接收來自第一無線通訊模塊15提供的數(shù)據(jù)包，另一方面，向第一無線通訊模塊15輸出數(shù)據(jù)請求信號，隨時要求子節(jié)點1提供任意時刻的采集數(shù)據(jù)；第二無線通訊模塊25包括依次連接的第二 RF芯片251、第二 balun電路252和第二天線253，其中，第二 RF芯片251與第二SPI接口 213連接；數(shù)據(jù)傳輸模塊沈通過GSM網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)接收終端3通信連接，一方面，向數(shù)據(jù)接收終端3輸出子節(jié)點1提供的采集數(shù)據(jù)，另一方面，用于主動向數(shù)據(jù)接收終端3輸出第二主控制器21提供的數(shù)據(jù)包，還有一方面，用于接收來自數(shù)據(jù)接收終端3輸出的數(shù)據(jù)請求信號，即可根據(jù)監(jiān)控主站4的要求隨時提供任意時刻的采集數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)傳輸模塊沈包括依次連接的手機模塊261和第三天線沈2，其中，手機模塊261與USART接口 214連接。在本實施例中，第一主控制器11、第二主控制器21均采用的是Microchip公司生產(chǎn)的一款8位寬工作電壓范圍的大容量flash、多功能、高性能單片機PIC18LF4620 ；相比于其他通用的8位微控制器，單片機PIC18LF4620具有更加豐富的資源和極低的功耗，它安裝有ZIGBEE協(xié)議棧，并具有64KB的flash (閃存)、398m3yteS的SRAM(靜態(tài)隨機存儲器)和 1KB的EEPROM(可擦可編程只讀存儲器)，它的主同步串口支持SPI和I2C，有增強型可選址USART接口和多達13通道的10位AD轉(zhuǎn)換模塊；除了正常工作模式外，它還支持空閑模式和休眠模式，兩種模式下的電流分別可降至2. 5uA和ΙΟΟηΑ。本實施例中，開關(guān)觸頭溫度采集采用的是接觸式測量，即子節(jié)點1的溫度探頭6直接貼在開關(guān)柜的觸頭(圖中未示)和導線10處(采集到的觸頭和導線的溫度差即反映了開關(guān)柜觸頭的溫升)；同時，為了充分利用系統(tǒng)資源，中心節(jié)點2同時也進行數(shù)據(jù)的采集工作，即將中心節(jié)點2的溫度探頭6直接貼在開關(guān)柜的觸頭和導線處。由此可見，子節(jié)點1和中心節(jié)點2運行在高壓端，對絕緣有較高要求，普通的太陽能供電系統(tǒng)不宜安裝在此運行環(huán)境下，因此，為了保證電源的穩(wěn)定供電，本系統(tǒng)主要采用第一取能線圈121 (第二取能線圈221)從開關(guān)柜母線5上感應取電的方式來給子節(jié)點1(中心節(jié)點幻供電；同時，考慮到線路有可能臨時停電或負載過輕導致感應電流不夠，因此，采用第一鋰電池123(第二鋰電池223)可作為備用電源；當感應取電正常時，第一取能線圈121(第二取能線圈221)經(jīng)第一電壓轉(zhuǎn)換電路122(第二電壓轉(zhuǎn)換電路22 給第一主控制器11 (第二主控制器21)供電的同時，也給第一鋰電池123 (第二鋰電池22 充電；一旦第一主控制器11 (第二主控制器 21)檢測到供電電壓低于某一數(shù)值，立即切換到第一鋰電池123(第二鋰電池22 供電，這樣就最大限度的保證了子節(jié)點1(中心節(jié)點2、供電的穩(wěn)定性。另外，本實施例中，第一電壓轉(zhuǎn)換電路122 (第二電壓轉(zhuǎn)換電路222)的輸出端還與第一 AD轉(zhuǎn)換模塊111(第二 AD轉(zhuǎn)換模塊211)連接，從而可實現(xiàn)導線電流的采集。具體來說，由于第一取能線圈121(第二取能線圈221)實際上就是一個電流互感器，副邊感應電流的大小可以反映母線5上電流的大小，故在第一取能線圈121 (第二取能線圈221)的副邊接一個包括采樣電阻(圖中未示)的第一電壓轉(zhuǎn)換電路122(第二電壓轉(zhuǎn)換電路22 (第一電壓轉(zhuǎn)換電路122和第二電壓轉(zhuǎn)換電路222均可采用常規(guī)的電路產(chǎn)品)，把電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，然后經(jīng)濾波，升壓等處理后送入第一 AD轉(zhuǎn)換模塊111 (第二 AD轉(zhuǎn)換模塊211)， 最后第一主控制器11 (第二主控制器21)根據(jù)采集得到的電壓值通過傅立葉濾波后即可換算出母線5上的電流值，利用導線負荷電流和正常情況下的觸頭溫度的對應關(guān)系，為觸頭溫度超限報警提供依據(jù)。由于監(jiān)測開關(guān)觸頭溫度時需要知道各個采集值的準確時間，以便對觸頭狀況進行分析和預測，因此，子節(jié)點1(中心節(jié)點2)需要有實時時鐘模塊7提供時間基準，當溫度探頭6收集好溫度數(shù)據(jù)后，先從實時時鐘模塊7讀取實時時間，并附到每個數(shù)據(jù)包里面，然后再發(fā)送出去。在本實施例中，實時時鐘模塊7采用的是PCF8563芯片，并分別采用第一 I2C 接口 112、第二 I2C接口 212與第一主控制器11、第二主控制器21進行通信。在本實施例中，第一 RF芯片151和第二 RF芯片251均采用的是Microchip公司生產(chǎn)的2. 4GHz的射頻收發(fā)器MRF24J40，它支持ZigBee軟件堆棧，并可以通過第一 SPI接口 113(第二 SPI接口 213)方便地與第一主控制器11 (第二主控制器21)通信。由于第一 RF 芯片151 (第二 RF芯片251)側(cè)的信號是平衡的，而第一天線153 (第二天線253)側(cè)的射頻信號是非平衡的，所以在兩者之間必須設置第一 balim電路152(第二 balim電路252)(第一 balim電路152和第二 balim電路252均可采用常規(guī)的電路產(chǎn)品)將信號進行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后還要對高頻信號進行阻抗匹配，使得輸出阻抗維持在50 Ω。由于數(shù)據(jù)接收終端3和中心節(jié)點2往往距離很遠，采用無線傳輸是最現(xiàn)實的方式， 因此，中心節(jié)點2采用GSM和數(shù)據(jù)接收終端3進行通信。本實施例中，手機模塊261采用的是型號為G24的產(chǎn)品，由于該款產(chǎn)品內(nèi)部集成了 TCP/IP協(xié)議，因此使用起來非常簡單方便。本實用新型的工作原理如下中心節(jié)點2通過ZigBee網(wǎng)絡隨時監(jiān)視是否有子節(jié)點1發(fā)送過來的數(shù)據(jù)包，一旦收到后會將相應標志位置1，當?shù)诙骺刂破?1查詢到后即通過SMS發(fā)送給數(shù)據(jù)接收終端3。如果監(jiān)控主站4需要任一時刻的采集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)接收終端3可以給手機模塊61 打電話，當中心節(jié)點2通過中斷或查詢接收到振鈴信號后，即將相應標志位置1 ；當?shù)诙骺刂破?1檢查到該標志位后，即開始采集溫度和電流數(shù)據(jù)，然后從實時時鐘模塊7獲取實時時間，與采集數(shù)據(jù)一起打包后即可發(fā)送給數(shù)據(jù)接收終端3 ；發(fā)送完畢后，中心節(jié)點2通過 ZigBee網(wǎng)絡向子節(jié)點1發(fā)送索要數(shù)據(jù)請求，收到子節(jié)點1輸出的數(shù)據(jù)包后，中心節(jié)點2會通過SMS將數(shù)據(jù)發(fā)送給數(shù)據(jù)接收終端3。如果監(jiān)控主站4并無主動召喚時，中心節(jié)點2是根據(jù)腳本中定義的采集間隔進行數(shù)據(jù)采集的，當采集時間到后，讀取實時時間，與采集數(shù)據(jù)一起打包后通過SMS發(fā)送給數(shù)據(jù)接收終端3。另外，中心節(jié)點2會通過USART接口 214接收中斷，即隨時準備接收監(jiān)控主站4發(fā)來的腳本短消息，一旦收到該短消息，則第二主控制器21就修改相應的腳本并將腳本存到 EEPROM中，一旦由于各種原因復位后即可從EEPROM讀取該腳本。子節(jié)點1判斷如果到了上傳時間或查詢到中心節(jié)點2的索要數(shù)據(jù)請求，則通過 ZigBee網(wǎng)絡將采集到的數(shù)據(jù)和從實時時鐘模塊7讀取的時間一起發(fā)送給中心節(jié)點2 ；如果子節(jié)點1查詢到中心節(jié)點2發(fā)來的修改腳本，則修改子節(jié)點1腳本，然后存入第一主控制器 11 的 EEPROM。監(jiān)控主站4 一方面通過專家系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行分析預測，從而最終實現(xiàn)開關(guān)柜觸頭溫度的在線監(jiān)控，另一方面，將數(shù)據(jù)接收終端3收到的數(shù)據(jù)包通過數(shù)據(jù)接口存入數(shù)據(jù)庫8 中。以上所述的，僅為本實用新型的較佳實施例，并非用以限定本實用新型的范圍，本實用新型的上述實施例還可以做出各種變化。即凡是依據(jù)本實用新型申請的權(quán)利要求書及說明書內(nèi)容所作的簡單、等效變化與修飾，皆落入本實用新型專利的權(quán)利要求保護范圍。本實用新型未詳盡描述的均為常規(guī)技術(shù)內(nèi)容。
權(quán)利要求1.一種基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括設有數(shù)據(jù)接收終端的監(jiān)控主站，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括若干個子節(jié)點和一中心節(jié)點，所述中心節(jié)點通過ZigBee網(wǎng)絡接收來自所述子節(jié)點采集的數(shù)據(jù)包，并通過GSM網(wǎng)絡向所述數(shù)據(jù)接收終端輸出所述數(shù)據(jù)包。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)接收終端還通過GSM網(wǎng)絡接收來自所述中心節(jié)點采集的數(shù)據(jù)包。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)， 其特征在于，所述中心節(jié)點還通過GSM網(wǎng)絡接收來自所述數(shù)據(jù)接收終端輸出的數(shù)據(jù)請求信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述子節(jié)點還通過ZigBee網(wǎng)絡接收來自所述中心節(jié)點輸出的數(shù)據(jù)請求信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述子節(jié)點包括第一主控制器以及分別與該第一主控制器連接的第一電源模塊、 一溫度探頭、一實時時鐘模塊和第一無線通訊模塊，其中，所述第一主控制器接收來自所述溫度探頭提供的溫度數(shù)據(jù)和所述實時時鐘模塊提供的實時時間信號，將該溫度數(shù)據(jù)和實時時間信號打包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述第一無線通訊模塊；所述第一無線通訊模塊通過ZigBee網(wǎng)絡向所述中心節(jié)點輸出所述數(shù)據(jù)包。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第一主控制器包括與所述溫度探頭連接的第一 AD轉(zhuǎn)換模塊、與所述實時時鐘模塊連接的第一 I2C接口和與所述第一無線通訊模塊連接的第一 SPI接口。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電源模塊包括通過第一電壓轉(zhuǎn)換電路向所述第一主控制器供電的第一取能線圈。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第一電源模塊還包括與所述第一主控制器連接的第一鋰電池，且所述第一電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述第一鋰電池連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)， 其特征在于，所述第一電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端還與所述第一 AD轉(zhuǎn)換模塊連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第一無線通訊模塊包括依次連接的第一 RF芯片、第一 balim電路和第一天線，其中，所述第一 RF芯片與所述第一 SPI接口連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述中心節(jié)點包括第二主控制器以及分別與該第二主控制器連接的第二電源模塊、第二無線通訊模塊和一數(shù)據(jù)傳輸模塊，其中，所述第二無線通訊模塊通過ZigBee網(wǎng)絡接收來自所述子節(jié)點提供的數(shù)據(jù)包；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊通過GSM網(wǎng)絡向所述數(shù)據(jù)接收終端輸出所述數(shù)據(jù)包。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述中心節(jié)點還包括分別與所述第二主控制器連接的一溫度探頭和一實時時鐘模塊，其中，所述第二主控制器接收來自所述溫度探頭提供的溫度數(shù)據(jù)和所述實時時鐘模塊提供的實時時間信號，將該溫度數(shù)據(jù)和實時時間信號打包后的數(shù)據(jù)包發(fā)送到所述數(shù)據(jù)傳輸模塊；所述數(shù)據(jù)傳輸模塊通過GSM網(wǎng)絡向所述數(shù)據(jù)接收終端輸出所述第二主控制器提供的數(shù)據(jù)包。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第二主控制器包括與所述溫度探頭連接的第二 AD轉(zhuǎn)換模塊、與所述實時時鐘模塊連接的第二 I2C接口、與所述第二無線通訊模塊連接的第二 SPI接口和與所述數(shù)據(jù)傳輸模塊連接的USART接口。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第二電源模塊包括通過第二電壓轉(zhuǎn)換電路向所述第二主控制器供電的第二取能線圈。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第二電源模塊還包括與所述第二主控制器連接的第二鋰電池，且所述第二電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述第二鋰電池連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第二電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出端還與所述第二 AD轉(zhuǎn)換模塊連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述第二無線通訊模塊包括依次連接的第二 RF芯片、第二 balim電路和第二天線，其中，所述第二 RF芯片與所述第二 SPI接口連接。
18.根據(jù)權(quán)利要求13所述的基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)傳輸模塊包括依次連接的一手機模塊和第三天線，其中，所述手機模塊與所述USART接口連接。
專利摘要本實用新型涉及一種基于ZigBee技術(shù)的智能開關(guān)柜觸頭溫度在線監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括一設有一數(shù)據(jù)接收終端的監(jiān)控主站，它還包括若干個子節(jié)點和一中心節(jié)點，所述中心節(jié)點通過ZigBee網(wǎng)絡接收來自所述子節(jié)點采集的數(shù)據(jù)包，并通過GSM網(wǎng)絡向所述數(shù)據(jù)接收終端輸出所述數(shù)據(jù)包。本實用新型克服了傳統(tǒng)傳感器測量范圍小，對測量環(huán)境要求高等缺陷，具有不受測量點位置、環(huán)境條件限制，適用范圍廣等優(yōu)點，在保證可靠性的前提下避免了錯綜復雜的光纖，從而有效避免硬件故障，降低成本。同時降低了成本；另外，本實用新型的中心節(jié)點通過設置一溫度探頭，在作為子節(jié)點和監(jiān)控主站通信中介的同時也能進行數(shù)據(jù)的采集工作，從而充分利用了系統(tǒng)資源。
文檔編號H04W84/18GK202121617SQ201120223229
公開日2012年1月18日 申請日期2011年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月28日
發(fā)明者安立勇, 崔靜, 徐克峰 申請人:山東魯億通智能電氣股份有限公司