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摘 要

ABSTRACT………………………………………………………………………II

第一章 引言………………………………………………………………………2

1.1 课题背景和意义………………………………………………………………2

1.2 开关柜温度监测技术特点的相关研究………………………………………2

1.3 系统监测软件的设计需求……………………………………………………3

1.4 课题主要任务…………………………………………………………………5

第二章 开关柜在线监测系统的总体设计…………………………………6

2.1监测系统硬件结构…………………………………………………………… 6

2.2监测系统软件功能设计…………………………………………………………7

1. 监测系统的硬件设计…………………………………………………9

3.1节点总体设计……………………………………………………………10

3.2温度传感器电路设计……………………………………………………10

3.2.1温度传感器TMP102…………………………………………………10

3.2.2 TMP102与CC2530通信电路………………………………………11

3.3 CC2530外围电路设计……………………………………………………11

3.3.1 CC2530概述………………………………………………………11

3.3.2 Debug仿真调试电路………………………………………………11

3.3.3 LED设计……………………………………………………………11

3.3.4 终端节点电源设计………………………………………………12

3.4 天线设计…………………………………………………………………12

3.5 CAN总线接口电路设计…………………………………………………12

3.5.1 CAN总线特点………………………………………………………12

3.6中继监控节点其它电路设计……………………………………………13

3.6.1 电源管理模块……………………………………………………13

3.6.2 现场温度显示和报警电路………………………………………13

3.6.3 调试电路设计……………………………………………………13

1. 监测系统的软件设计…………………………………………………15

4.1 软件开发平台介绍………………………………………………………15

4.2 软件总体设计……………………………………………………………15

4.2.1 多线程的编程模式…………………………………………………16

4.2.2 线程间的通信………………………………………………………17

4.2.3 多线程编程设计要点………………………………………………18

4.3 软件功能模块设计………………………………………………………19

4.3.1 温度报警功能的实现………………………………………………19

4.3.2 通信模块编程………………………………………………………20

4.3.3 温度监测节点软件的设置…………………………………………21

1. 监测系统的运行及调试……………………………………………26

5.1监测系统软件的功能调试……………………………………………………27

5.2 节点组网和数据传输测试……………………………………………………27

结语………………………………………………………………………………28

参考文献…………………………………………………………………………29

致谢………………………………………………………………………………31

高压开关柜无线温度在线监测系统

摘要

针对目前高压开关柜过热故障进行分析，阐述了高压开关柜温度在线监测的必要性，对目前测温的方法进行了分类和对比，在此基础上设计了高压开关柜有源无线测温系统，包括硬件的选型和组装，以及无线收发模块和上位机软件的设计。最后对组装后的测试装置进行性能测试，装置性能良好，达到实时温度监测的目的。

关键词：高压开关柜；过热故障；在线监测

Design of On - line Temperature Monitoring System for
High Voltage Switchgear with Active Wireless Sensing

Abstract

First，the overheat fault of high voltage switchgear is analyzed，and the necessity of on - line temperature monitoring for the high voltage switchgear is elaborated. Then current temperature measurement methods are classified and compared，and on this basis the design of active wireless temperature measuring system for high voltage switchgear is introduced，including the selection and assembly of hardware and design of wireless transceiver module and PC software. Finally，performance tests are carried out on the assembled test device，which shows good performance and achieves the purpose of real - time on - line monitoring.
Key words： high voltage switchgear， overheat fault， on - line monitoring， active wireless

一 引言

1.1课题背景和意义

高压开关柜，顾名思义是电力系统中非常重要的电力设备。当前电力系统，对电能质量的要求越来越高，与此同时，对高压开关柜的稳定性，也提出了更高的要求。伴随着电网的迅速发展，高压设备技术的不断提高。10-35kV系统开关柜，在电网中已经被大量使用。而开关柜的内部过热现象，也已成为开关柜使用中的常见问题，由于开关柜存在密封性，在一些负荷相对来说比较大的地方，存在开关柜的温度升高超出的问题。开关柜的温度升高超标，会直接对设备安全稳定运行，产生影响，而且，过热问题是一个持续发展的过程，如果不及时控制，过热状况会不断的恶化，并对绝缘器件的性能，及设相关备使用时长产生很大的影响。目前，对于电力部门内部，所使用的高压开关柜，已经严格遵守设备采购程序及技术要求，确保进入电网的开关柜都通过试验，尤其对温升的要求比较高。运行的时候，负荷一般情况下，都不会到达开关柜预设计满的容量，开关柜的温升问题就可能不会很明显，但是实际情况，并不都是这样。开关柜内侧，实际的温升状况，特别是母排连接等地方，通常总是比试验测出的数据要大。

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