1. 研究目的与意义
研究背景：
开关柜是一种电器设备，主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。高压开关柜是变电站的重要电气设备，它起着闭合及断开电力线路、保护整个系统安全的双重作用。高压开关柜长期在高电压、大电流、强磁场的环境下工作，而其中起导线作用的铜排其节点处在载流过大时会出现温度过高的情况，如不及时发现并处理可能会引发火灾、停电、爆炸等严重事故。因此，电力高压开关柜内铜排节点实时温度监测问题已经成为电力系统中亟待解决的实际问题。
目前国内外有多家公司与高压开关柜热点温度检测的开发，但此监测技术和系统还不算完善，研究主要集中在数据采集、传输等方面，影响工程实用化的因素主要集中在承担数据采集及传输任务的传感终端的性能和传感端与监测处理器之间的数据信方式。国内的济南银澳科技有限公司研制的在线在线温度无线监测系统已经获得国家发明专利。它采用无线射频模块和数字温度传感器相结合的方法，实现了对高压开关柜铜排节点的温度实时监测。
2. 研究内容与预期目标
主要研究内容：
1. 设计以zigbee网络为核心的无线温度传感器网络；
2. 对温度采集传输显示进行仿真；
3. 研究方法与步骤
研究方法：
由于铜排处于高电位，所以要测量其节点处的温度并不容易，本次采用的是直接接触的方式将温度传感器安装在铜排节点上，再通过无线温度传感器网络将数据发送到温度采集装置上。整个设计的硬件组成部分由铜排节点温度测量、数据传输、显示及报警三个部分组成。温度传感器选用美国 DALLAS 公司推出的智能化数字式温度传感器DS18B20。DS18B20是常用的数字温度传感器，其输出的是数字信号，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。 DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，如管道式，螺纹式，磁铁吸附式，不锈钢封装式，型号多种多样，有LTM8877，LTM8874等等。主要根据应用场合的不同而改变其外观。封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域，可以满足高压开关柜内的测温设计要求。无线收发模块采取CC2520芯片，用于将采集到的温度数据以无线的方式发给温度采集器。下位机温度采集模块结构如图一所示。
图一 下位机温度采集架构
在高压开关柜无线测温系统中，下位机软件主要包括系统初始化、参数设置、数据信号采集、检测及报警等，软件程序在编写时主要采取模块化思想进行设计和实现，具有可移植性好，便于编写、调试和后期维护，系统程序流程如图二所示。高压开关柜无线测温系统上位机主要包括对下位机采集到的温度监测数据进行显示、存储、报警、查询历史数据等功能。下位机程序开发采用C语言编写。
图二下位机软件流程
研究步骤：
1.了解题目先从往年的论文着手，了解了电力高压开关柜铜排节点的基本情况，然后再对铜排节点测温开始进一步的研究。
2. 确定本次设计所需要的软件硬件，温度传感器、温度采集装置、单片机、zigbee技术、C语言编程。
3. 该设计中的无线温度传感器网络以zigbee技术为核心，必须保证温度传感器能有效的工作，把数据发送到温度采集装置上。
4. 参考文献
本课题主要参考文献:
[ 1 ]陈建平,田嘉.高压开关触头及母排测温实用方案设计[J].中国电业(技术版),2014(02):66-70.
[ 2 ]院喜明.高压开关柜母线温升在线测量装置的设计[J].电气制造,2006(10):67 70.
5. 工作计划
本课题的具体进度安排（包括序号、起止时间、工作内容）
（1）2月 5 日~2月11日：收集资料，熟悉基本知识，掌握毕设基本设计原理。
（2）2月12日~2月28日：把握整体方案，深入研究设计原理，撰写开题报告。
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