ZigBee技術(shù)在智能箱式變電站中的應用
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3．2 ZigBee節(jié)點的硬件電路實現(xiàn)方案
ZigBee節(jié)點的硬件設(shè)計主要有兩種方案可供選擇：第一種可選的方案是MCU+RF收發(fā)器，第二種可選的方案是應用SOC片上系統(tǒng)。本文的硬件采用第一種方案，系統(tǒng)的MCU選擇MSP430F149單片機，RF收發(fā)器為CC2420射頻芯片。用MSP430F149單片機與CC2420射頻芯片進行通信，可控制CC2420射頻芯片做好數(shù)據(jù)的無線傳輸操作。系統(tǒng)硬件模塊框圖如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/153677.htm
本系統(tǒng)的硬件包括MSP430F149微處理器模塊、CC2420無線數(shù)據(jù)收發(fā)模塊、電源管理模塊等。這些器件的選擇要盡量符合ZigBee技術(shù)的低成本、低耗電、小體積等特性。分步完成好每一個模塊的調(diào)試工作，最終完成整體的硬件設(shè)計。系統(tǒng)的MSP430微處理器負責整個節(jié)點的控制操作，包括數(shù)據(jù)管理以及任務管理，與CC2420通信可控制CC2420進行無線通信等任務，CC2420通過SPI接口與MCU進行通信，負責數(shù)據(jù)的收發(fā)等無線通信任務。存儲器模塊是為防止MCU內(nèi)部存儲器不夠，用于存儲需要保護的數(shù)據(jù)。
3．3 軟件設(shè)計
IAR軟件是MSP430單片機的開發(fā)工具，在硬件上用一根并口線將單片機與PC機相連就可以了，系統(tǒng)所需要的C語言代碼都是在這個環(huán)境下編譯的，其主程序設(shè)計流程圖如圖4所示。主程序可調(diào)用多個子程序模塊，以用來處理相應的功能。初始化模塊用于初始化系統(tǒng)及ZigBee模塊；查詢模塊用來查詢附近通信節(jié)點的信息；通信鏈路模塊用來建立監(jiān)測區(qū)域內(nèi)節(jié)點間的數(shù)據(jù)鏈路；數(shù)據(jù)通信模塊用來接收并分析無線傳感器網(wǎng)絡節(jié)點發(fā)來的數(shù)據(jù)信息，處理后將數(shù)據(jù)信息發(fā)送出去。
3．4 無線ZigBee技術(shù)應用于箱式變電站的配電方案
將ZigBee技術(shù)應用于箱式變電站的配電系統(tǒng)分為高壓、變壓器、低壓三部分，圖5所示是其智能變電站配電方案圖。圖中的高壓部分采用中壓負荷開關(guān)(或真空斷路器)；變壓器部分為立體卷鐵心S13型油變或者S(C)B13型干變；低壓部分包含低壓進線、重要饋電回路、一般饋電回路和無功補償。智能化系統(tǒng)的配置及功能要求如表1所列。
4 結(jié)語
ZigBee技術(shù)彌補了低成本、低功耗和低速率無線通信市場的空缺，是無線網(wǎng)絡不可缺少的組成部分，其成功的關(guān)鍵在于大量豐富而便捷的應用，而不是技術(shù)本身。通過實際設(shè)計的智能箱式變電站運行情況表明，把低成本、低功耗的無線zigBee技術(shù)應用到箱式變電站，不但能夠?qū)崿F(xiàn)變電站遙控、遙調(diào)、遙測、遙信等智能化功能，很好地解決有線通信方式布線難度大、成本高、不易維護和升級等問題，而且組網(wǎng)靈活性很高，在智能箱式變電站中應用前景非常廣泛。由此可見，無線ZigBee技術(shù)在智能箱式變電站中與智能電網(wǎng)領(lǐng)域內(nèi)有著廣泛的應用前景。
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