專利名稱：用于變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種適用于變電站變電設(shè)備狀態(tài)信息以及變電站安防監(jiān)控信息傳輸?shù)臒o(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)。
背景技術(shù)：
變電站是智能電網(wǎng)的重要支撐節(jié)點(diǎn)，是電網(wǎng)基礎(chǔ)運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集源頭和命令執(zhí)行單元，是智能電網(wǎng)建設(shè)變電環(huán)節(jié)的主要任務(wù)。變電設(shè)備及變電站安全將影響到整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行，變電設(shè)備的安全運(yùn)行顯得更為重要，電網(wǎng)對(duì)變電站停電檢修時(shí)間亦提出苛刻的要求。然而，目前采用的現(xiàn)場(chǎng)總線、光纖的變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，施工周期長(zhǎng)、工程費(fèi)用高、存在安全隱患，現(xiàn)場(chǎng)總線容易引入電磁干擾，對(duì)設(shè)備電磁兼容性能要求較高。若使用公網(wǎng)無(wú)線服務(wù)則存在以下缺點(diǎn)(1)公網(wǎng)覆蓋范圍有限，主要在人口稠密地區(qū)；( 公網(wǎng)提供的服務(wù)種類的數(shù)據(jù)速率有限，無(wú)法滿足監(jiān)控信息傳輸這種高速率業(yè)務(wù)；公網(wǎng)本身的可靠性難以滿足電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可靠性要求；(4)公網(wǎng)服務(wù)收費(fèi)較高，若監(jiān)測(cè)點(diǎn)傳輸大量信息，這些傳輸信息傳輸費(fèi)用會(huì)很高；( 網(wǎng)絡(luò)管理困難，電力企業(yè)無(wú)法對(duì)公網(wǎng)直接進(jìn)行管理。ZigBee是近幾年提出的一種近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低成本、低數(shù)據(jù)傳輸速率的雙向無(wú)線通訊技術(shù)，是滿足小型廉價(jià)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)聯(lián)網(wǎng)和控制而制定的。與其他的無(wú)線通信標(biāo)準(zhǔn)相比，ZigBee更適合于數(shù)據(jù)吞吐量較小、網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資小、網(wǎng)絡(luò)安全性高、不便于頻繁更換電源的場(chǎng)合?；贕PS和ZigBee的高壓斷路器狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)(實(shí)用新型專利申請(qǐng)?zhí)?200820137402. 6)提供了一種基于GPS (全球定位系統(tǒng))統(tǒng)一時(shí)鐘和ZigBee無(wú)線通信的高壓斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)變電站多個(gè)高壓斷路器狀態(tài)的同步采樣，但該系統(tǒng)沒(méi)有實(shí)現(xiàn)變電站除高壓斷路器之外如變壓器、避雷器等常規(guī)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息的傳輸、 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)(含狀態(tài)檢修車)與設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中心間的信息互動(dòng)以及安防監(jiān)控信息傳輸，且其采用一個(gè)協(xié)調(diào)控制器實(shí)現(xiàn)覆蓋，對(duì)于占地面積小的變電站容易實(shí)現(xiàn)整個(gè)區(qū)域無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，但是對(duì)于占地面積大的變電站/換流站很難實(shí)現(xiàn)整個(gè)區(qū)域的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋；而且一個(gè)協(xié)調(diào)控制器的數(shù)據(jù)吞吐量很難滿足整個(gè)變電站狀態(tài)信息的傳輸需求，將導(dǎo)致通信延時(shí)增加，設(shè)備狀態(tài)信息監(jiān)測(cè)以及現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)(含狀態(tài)檢修車)與設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中心間的信息互動(dòng)實(shí)時(shí)性不強(qiáng)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種用于變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，本實(shí)用新型克服了采用現(xiàn)場(chǎng)總線、光纖的變電站檢測(cè)系統(tǒng)施工周期長(zhǎng)、工程費(fèi)用高、存在安全隱患以及變電站設(shè)備區(qū)沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)(含狀態(tài)檢修試驗(yàn)車)信息傳輸接入點(diǎn)等不足，建立變電站多個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站采集終端的無(wú)線覆蓋。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是用于變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，主要由多個(gè)監(jiān)測(cè)檢修單元、多個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)控制器、多個(gè)ZigBee終端設(shè)備和監(jiān)控中心組成，監(jiān)測(cè)檢修單元接至ZigBee終端設(shè)備，ZigBee終端設(shè)備與ZigBee協(xié)調(diào)控制器之間通過(guò)ZigBee無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，ZigBee協(xié)調(diào)控制器與監(jiān)控中心之間通過(guò)以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)相連。監(jiān)測(cè)檢修單元采用就地監(jiān)測(cè)單元或變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)車集控系統(tǒng)。以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)包括互連的光纖和分光器。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)本實(shí)用新型以就地監(jiān)測(cè)單元和ZigBee終端設(shè)備作為無(wú)線監(jiān)測(cè)節(jié)點(diǎn)，建立變電站多個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站整個(gè)區(qū)域的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋。該系統(tǒng)克服了公網(wǎng)無(wú)線服務(wù)覆蓋范圍有限、傳輸效率低、可靠性不高等缺點(diǎn)，且大大降低變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)工程費(fèi)用、縮短工程周期、減少安全隱患，并為變電設(shè)備狀態(tài)檢修現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)的信息互動(dòng)創(chuàng)造了有利條件，實(shí)現(xiàn)變電站變電設(shè)備狀態(tài)信息和變電站安防監(jiān)控信息的傳輸，便于變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作的開展。

圖1是適于變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)示意圖。圖中，1 監(jiān)控中心；2 光纖；3 分光器；4 =ZigBee協(xié)調(diào)控制器；5 =ZigBee終端設(shè)備；6 就地監(jiān)測(cè)單元；7 變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)車集控系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型涉及的用于變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，包括多臺(tái)就地監(jiān)測(cè)單元、光纖、分光器、ZigBee終端設(shè)備、ZigBee協(xié)調(diào)控制器和一個(gè)監(jiān)測(cè)中心。本實(shí)用新型有效的結(jié)合ΕΡ0Ν(以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))技術(shù)、ZigBee技術(shù)，在變電站內(nèi)合理的布置ZigBee協(xié)調(diào)控制器，并通過(guò)光纖使之與變電站監(jiān)控中心建立通信聯(lián)接，形成變電站多個(gè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入點(diǎn)，提高通信速率、減少通信延時(shí)，保證狀態(tài)監(jiān)測(cè)及安防信息傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性。本實(shí)用新型提供一種適于變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，該無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)通過(guò)變電站現(xiàn)有的光纖資源，利用ZigBee技術(shù)功耗低、成本低、數(shù)據(jù)傳輸可靠和網(wǎng)絡(luò)容量大的優(yōu)點(diǎn)，結(jié)合EPON技術(shù)，建立變電站的多個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)采集終端的無(wú)線覆蓋， 從而實(shí)現(xiàn)變電站變電設(shè)備狀態(tài)信息傳輸、現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)(含狀態(tài)檢修車)與設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中心間的信息互動(dòng)以及變電站安防監(jiān)控信息的傳輸。以下通過(guò)具體實(shí)施方式
，結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。參見圖1，本實(shí)施例適于變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)包括監(jiān)控中心1、光纖2、 分光器3、多個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)控制器4、多個(gè)ZigBee終端設(shè)備5和多個(gè)就地監(jiān)測(cè)單元6。ZigBee 終端設(shè)備5和ZigBee協(xié)調(diào)控制器4構(gòu)成了 ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。就地監(jiān)測(cè)單元6安裝在變電站監(jiān)測(cè)設(shè)備旁，就地監(jiān)測(cè)單元6測(cè)量表征變電站設(shè)備狀態(tài)和安防監(jiān)控狀態(tài)的關(guān)鍵參數(shù)，并將這些測(cè)量信號(hào)輸入與其相連接的ZigBee終端設(shè)備5，與就地監(jiān)測(cè)單元6—樣，變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)車集控系統(tǒng)7將表征設(shè)備狀態(tài)的試驗(yàn)信息，輸入與其相連接的ZigBee終端設(shè)備 5 ；ZigBee終端設(shè)備5再將這些測(cè)量信號(hào)通過(guò)其范圍內(nèi)的ZigBee協(xié)調(diào)控制器4傳輸?shù)奖O(jiān)控中心1，每個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)控制器通過(guò)EPON與監(jiān)控中心連接，即當(dāng)協(xié)調(diào)控制器4與監(jiān)控中心 1距離較近時(shí)直接采用光纖2連接，若距離較遠(yuǎn)，則利用分光器3連接協(xié)調(diào)控制器4與監(jiān)控中心1，監(jiān)控中心1收到數(shù)據(jù)后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。[0017] 變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)車集控系統(tǒng)7則自帶一個(gè)ZigBee終端設(shè)備5，能方便的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)檢修。
權(quán)利要求1.用于變電站監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，其特征在于其主要由多個(gè)監(jiān)測(cè)檢修單元、 多個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)控制器、多個(gè)ZigBee終端設(shè)備( 和監(jiān)控中心(1)組成，監(jiān)測(cè)檢修單元接至ZigBee終端設(shè)備( ，ZigBee終端設(shè)備( 與ZigBee協(xié)調(diào)控制器(4)之間通過(guò) ZigBee無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，ZigBee協(xié)調(diào)控制器(4)與監(jiān)控中心⑴之間通過(guò)以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，其特征在于監(jiān)測(cè)檢修單元采用就地監(jiān)測(cè)單元(6)或變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗(yàn)車集控系統(tǒng)(7)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，其特征在于以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)包括互連的光纖⑵和分光器(3)。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種用于變電站監(jiān)控系統(tǒng)的無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)，主要由多個(gè)監(jiān)測(cè)檢修單元、多個(gè)ZigBee協(xié)調(diào)控制器、多個(gè)ZigBee終端設(shè)備和監(jiān)控中心組成，監(jiān)測(cè)檢修單元接至ZigBee終端設(shè)備，ZigBee終端設(shè)備與ZigBee協(xié)調(diào)控制器之間通過(guò)ZigBee無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，ZigBee協(xié)調(diào)控制器與監(jiān)控中心之間通過(guò)以太網(wǎng)無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)相連。本實(shí)用新型克服了采用現(xiàn)場(chǎng)總線、光纖的變電站檢測(cè)系統(tǒng)施工周期長(zhǎng)、工程費(fèi)用高、存在安全隱患以及變電站設(shè)備區(qū)沒(méi)有現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)(含狀態(tài)檢修試驗(yàn)車)信息傳輸接入點(diǎn)等不足，建立變電站多個(gè)無(wú)線局域網(wǎng)接入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站采集終端的無(wú)線覆蓋。
文檔編號(hào)H04W84/18GK202095100SQ20112012585
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月25日
發(fā)明者吳彪, 周志強(qiáng), 張婷, 王海濤, 許遠(yuǎn)根, 趙淳, 郭均天 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司