摘　要：

摘　要：通過(guò)對(duì)A/B/C三相線纜接頭的溫度測(cè)量，使用短信設(shè)備將采集到的現(xiàn)場(chǎng)溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)端服務(wù)器，結(jié)合線纜分布圖，對(duì)獲取到電力線纜現(xiàn)場(chǎng)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并繪制成曲線及報(bào)表圖，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警。本系統(tǒng)以UP2410嵌入式開發(fā)平臺(tái)為主，輔以STC89C52單片機(jī)、DS18b20傳感器、ZWG-03A短信模塊、PC為開發(fā)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了具有“實(shí)時(shí)測(cè)量”“多線監(jiān)控”“自動(dòng)報(bào)警”“自動(dòng)保存數(shù)據(jù)”等功能的電力線纜監(jiān)控系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：

關(guān)鍵詞：監(jiān)控系統(tǒng)　單片機(jī)傳感器　物聯(lián)網(wǎng)

1　設(shè)計(jì)背景及現(xiàn)狀

　　目前，在我國(guó)高壓輸電的電力線纜基本都是野外架設(shè)，由于自然環(huán)境或人為因素等，輸電線路發(fā)生故障較高、損失巨大，尤其在偏遠(yuǎn)以及交通欠發(fā)達(dá)地區(qū)。在造成破壞之后，怎樣才能在最短的時(shí)間內(nèi)檢測(cè)出事線路的位置，將對(duì)減少經(jīng)濟(jì)損失有巨大幫助作用。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是一種通過(guò)射頻識(shí)別（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)智能化識(shí)別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

　　本文所指出的“基于物聯(lián)網(wǎng)的電力線纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”是一種低復(fù)雜度、低功耗、高效率、遠(yuǎn)近距離皆可、低成本的無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，支持多個(gè)節(jié)點(diǎn)同時(shí)監(jiān)測(cè)，時(shí)標(biāo)、位標(biāo)實(shí)時(shí)顯示的系統(tǒng)，本系統(tǒng)將會(huì)對(duì)輸電線路的實(shí)時(shí)可靠維護(hù)，減輕維護(hù)人員的勞動(dòng)強(qiáng)度，減少維護(hù)成果具有重要意義。

2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　2.1　系統(tǒng)總體方案

　　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示，根據(jù)電力線纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的特點(diǎn)和實(shí)際的需要，，系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集模塊、通信模塊及數(shù)據(jù)處理模塊組成。在該系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)采集模塊主要包括DS18B20溫度傳感器和GPS模塊，負(fù)責(zé)采集相應(yīng)采集點(diǎn)的溫度和位置信息；通信模塊主要由ZWC-03A短信模塊組成，它單片機(jī)和嵌入式平臺(tái)間的數(shù)據(jù)通信；數(shù)據(jù)處理模塊主要包括UP2410嵌入式平臺(tái)和STC89C52，它們負(fù)責(zé)采集和處理數(shù)據(jù)。

圖1　系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

2.2　系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路

　　本文所講的“基于物聯(lián)網(wǎng)的電力線纜監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”是指利用傳感器和GPS將采集到的溫度、時(shí)標(biāo)、位標(biāo)信息進(jìn)行采集，再由單片機(jī)將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理轉(zhuǎn)換，再由短信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，最后再由上位機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)的切割以及曲線的繪制。

   3　系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架

　　3.1　發(fā)射模塊硬件設(shè)計(jì)

電力檢測(cè)系統(tǒng)中的發(fā)射模塊一般都在分布在電網(wǎng)中，電網(wǎng)是一個(gè)相對(duì)比較惡劣的環(huán)境，為保證其正常工作，因此對(duì)各個(gè)硬件的要求較高。DS18B20被廣泛用于工業(yè)控制中，其測(cè)量精度和范圍都能滿足工業(yè)要求，能夠在各種高低溫環(huán)境下正常工作。本發(fā)射模塊的供電系統(tǒng)較為多樣化，可以根據(jù)不同的環(huán)境向系統(tǒng)供應(yīng)3.6V～5V的直流電。發(fā)射模塊的的結(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2　發(fā)射模塊結(jié)構(gòu)圖

　　單片機(jī)將采集到的信息（溫度、位標(biāo)、時(shí)標(biāo)）通過(guò)SPI傳輸?shù)紾SM模塊，由GSM轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)幀經(jīng)天線發(fā)送給主機(jī)接收模塊。以中斷服務(wù)程序的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)操作，在中斷出發(fā)后，終端服務(wù)程序讀中斷狀態(tài)寄存器的相應(yīng)位來(lái)進(jìn)行具體操作。為了降低發(fā)射模塊的功耗，MCU采用定時(shí)喚醒的工作方式。

　　3.2　接收模塊硬件設(shè)計(jì)

　　電力檢測(cè)系統(tǒng)中的接收模塊安裝與控制臺(tái)中，上位機(jī)使用的是UP-CPU S2410/P270盤平臺(tái)，接收模塊的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。

圖3　接收模塊結(jié)構(gòu)圖

　　接收模塊的核心是GSM短信模塊和上位機(jī)程序處理，通過(guò)GSM短信模塊接收從機(jī)傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)幀，實(shí)現(xiàn)主機(jī)和從機(jī)之間的無(wú)線通信；上位機(jī)存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、保存、顯示，當(dāng)數(shù)據(jù)異常時(shí)，報(bào)警電路報(bào)警。

   4　結(jié)論

　　通過(guò)測(cè)試知道，本設(shè)計(jì)可以完成以下監(jiān)測(cè)功能：實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各條線路的溫度數(shù)據(jù)；實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前各條線路的溫度及變化曲線；高溫報(bào)警；各個(gè)路段時(shí)標(biāo)、位標(biāo)顯示；可根據(jù)曲線圖變化準(zhǔn)確定位出出事路段的經(jīng)緯度。

參考文獻(xiàn)：

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