低频唤醒式电厂高压开关柜触头温度监测系统设计-北极星输配电网

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[导读] 本文采用低频唤醒的方式设计无线采集模块，让它工作在瞬时发送，长时休眠的模式下，在低频唤醒信号中加入地址信息，每次只有效唤醒一个点进行温度采集，有效避免了多个无线采集模块同时发送信息的冲突问题，用时分复用和码分复用相结合的方式实现了多个传感器组网。

发电厂内部控制发电机组运行的一系列开关柜是重要的电器设备，对其触头温度实施在线监测尤为重要。设备内部要求高低压隔离使得监测装置朝着非接触式检测方向发展，目前大多采用无线电方式进行传输，但也存在着传感器组网和功耗问题。本文采用低频唤醒的方式设计无线采集模块，让它工作在瞬时发送，长时休眠的模式下，在低频唤醒信号中加入地址信息，每次只有效唤醒一个点进行温度采集，有效避免了多个无线采集模块同时发送信息的冲突问题，用时分复用和码分复用相结合的方式实现了多个传感器组网。

1 系统工作原理及硬件设计

触头温度监测系统框图如图1所示。

每个高压开关柜有六个触头温度需要监测，下位机为置于触头臂上的无线采集模块，主要完成温度数据的采集及无线发送。上位机为置于高压开关柜外表面的无线接收模块，主要完成对应开关柜内的温度数据接收存储、液晶显示及上传报警。上位机定时发送125 kHz低频唤醒信号，下位机被唤醒后回传433 M触点温度信息。

测温模块中的微控制器采用了TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F1132，无线收发芯片采用了TI公司的极低功耗的单片收发芯片CC10 00。

下位机利用MSP430F1132内部10位AD转化模块与美信公司的MAX6613低功耗模拟温度传感器完成温度采集和编码;低频唤醒部分由低频唤醒信号接收芯片ATA5283构成，定时接收上位机发送的125 kHz的低频唤醒信号，被唤醒后启动CC1000射频模块完成一次温度采集上传，其余时间单片机进入休眠状态，CC1000射频模块进入掉电模式。电源采用电流感应方式从电力线路上获取能量，结合稳压器件和超级电容实现稳定的电能输出。

上位机的低频唤醒部分由低频唤醒信号发送芯片ATA5276构成，结合单片机定时发送125kHz的带有地址信息的低频唤醒信号，每次唤醒一个下位机，然后接收存储它上传的触点温度信息，采集完六个下位机的信息后等待PC轮询时上传。

原标题：低频唤醒式电厂高压开关柜触头温度监测系统设计

投稿与新闻线索：陈女士微信/手机：13693626116 邮箱：chenchen#bjxmail.com（请将#改成@）

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