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高压开关柜是发电厂、变电站中确保电力系统安全可靠运行的重要设备,承担着电能分配、电力线路通断、故障负荷切除等多种功能。高压开关柜长时间工作在高电压、大电流、强磁场的工作条件下,其内部部件将会受到各种环境因素的影响。由于制造水平、装配技术等方面的原因,将造成各种类型的电气方面或机械操动方面的故障,如不能及时发现或处理,将严重危及高压开关柜的运行安全。因此,对其进行实时在线监测,可及时发现异常状况,有效降低故障发生率,以确保高压开关柜安全可靠运行。在综合了国内外高压开关柜触点温度、机械振动、绝缘特性在线监测系统研究的基础上,本文提出了一种柜内采用ZigBee自组网无线通信技术,柜外使用CAN总线传输技术的高压开关柜在线监测新方法,并给出了系统设计方案。系统由监测点的监测电路、监测单元电路和上位机组成。分析了 ZigBee技术的架构、性能、特点和应用,构建了监测电路与监测单元之间的ZigBee传输网络。以ZigBee芯片CC2430为核心,采用数字温度传感器DS18B20、振动传感器AdxL105以及高精度交流泄漏电流传感器,分别设计了温度监测电路、振动监测电路、绝缘特性监测电路。以DSP芯片TMS320F2812为控制处理中心单元,外扩了 ZigBee无线接收模块、存储器模块、人机接口模块和CAN总线通信接口模块。设计了监测单元电路。还设计了各监测电路、监测单元的程序流程图。采用IAR Embedded workbench集成开发环境,Z-Stack协议栈完成CC2430、TMS320F2812的编程。上位机的监测界面则使用美国NI公司生产的LabVIEW软件来实现,用以监测数据的在线显示,越界后的报警以及历史曲线记录等功能。本文提出了一种基于ZigBee的高压开关柜在线监测系统的设计方法,该系统可监测高压开关柜触点温度,振动以及绝缘情况。设计了该系统的温度监测电路,振动监测电路,绝缘特性监测电路和监测单元电路。给出了系统软件的程序流程图。