基于无线传感器网络的电力变压器温度监测系统

摘要

电力变压器作为最重要的电力系统输变电设备之一,对于其运行状态和故障情况应精确监控,并及时采取相应的处理措施,对于提高电力系统运行的安全性、可靠性和经济性具有重要的意义。传统的人工定期巡检费时费力,采用电力变压器实时在线监测技术可以克服传统监测方法的局限性,在实时安全性能方面大幅提升,能够使变压器的维护水准到达新的阶段。在电力设备运行过程中,变压器故障时有发生,潜在故障主要有过热和放电两大类,其中,过热故障占有很大的比重。
　　 本文针对电力变压器的工作环境,设计基于无线传感器网络技术的温度监测系统。该系统采用ZigBee无线通信技术实现高压隔离,并结合无线传感器网络的良好特性,分别基于MSP430F149和OMAP-L138设计了测温子节点和汇聚节点,测温传感器节点负责采集现场温度数据,然后将数据上传至汇聚节点,从而达到提高通信距离和降低单点失效造成网络瘫痪的风险。节点覆盖范围广,而且可以部署于条件苛刻的环境中,其低功耗设计可以保证节点能够长期高效地采集数据,从而免去繁琐的人工维护,降低监控成本。采用μCLinux作为嵌入式操作系统,基于ARM-μCLinux平台移植了Sqlite数据库,然后设计开发嵌入式Web网关作为Internet与Zigbee数据的通信平台,数据通过网关与监控中心通信,监控端计算机对数据存储并进行处理分析,用户在远程浏览器即可实现监控和预警等功能。设计完成后,对系统进行了测试仿真,并对实验结果进行分析以及验证系统的可行性和实用价值。