無線傳感器節(jié)點設(shè)計用于通過自組織網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控電力電纜的局部放電，以檢測實際應(yīng)用中當前電力電纜的故障。文檔涵蓋了檢測系統(tǒng)的組成以及無線監(jiān)控節(jié)點的硬件和軟件設(shè)計。統(tǒng)通過ATmega128L和CC2420中央模塊連接外圍傳感器，并傳輸和控制受監(jiān)控電纜的PD參數(shù)。系統(tǒng)可實現(xiàn)精確的數(shù)據(jù)測量，穩(wěn)定的傳輸和低功耗，適用于電力電纜的在線監(jiān)測。

　　鍵詞：WSN;在線監(jiān)測電力電纜; PD;抗干擾中圖分類號：TP277文獻標識碼：A產(chǎn)品號：2095-1302（2017）07-00-03簡介當前電纜在安裝和運行過程中在線監(jiān)控更方便，有很多未來的應(yīng)用：在目前的系統(tǒng)中，35 kV及以上電壓電纜是最廣泛使用的。網(wǎng)絡(luò)公司統(tǒng)計，110千伏及以上的總電纜長度已延長超過3000千米，最高電壓為1000千伏[1]。聯(lián)聚乙烯電纜已在中國許多地方使用，其鋪設(shè)數(shù)量正在增加[2]。著電纜的使用越來越多，其運行可靠性將直接關(guān)系到電網(wǎng)的可靠性和安全性。線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）將大量應(yīng)用程序與環(huán)境參數(shù)和系統(tǒng)參數(shù)組合為監(jiān)控對象[3]，適用于在線監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建。外環(huán)境中的電力電纜。統(tǒng)原理介紹WSN線路饋入部分線路監(jiān)控系統(tǒng)主要由WSN設(shè)備組成（由GPRS收發(fā)模塊，GPRS基站組成，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器和客戶端），電感耦合傳感器，MP監(jiān)視器和現(xiàn)場拾取器?？叵到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1所示。感耦合傳感器檢測并收集三相電纜外屏蔽接地線上的局部放電信號。由PD監(jiān)視器，頻率混合，濾波器，峰值檢測，放大，模數(shù)轉(zhuǎn)換自動選擇并顯示在LCD上。
　　后，WSN節(jié)點將監(jiān)控數(shù)據(jù)周期上傳到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器對字段中的監(jiān)控數(shù)據(jù)執(zhí)行統(tǒng)計和分析[4]。后，客戶端通過訪問服務(wù)器并瀏覽本地監(jiān)控單元的詳細信息，遠程控制和修改在線監(jiān)控單元的相關(guān)數(shù)據(jù)。感耦合器該系統(tǒng)使用德國電子公司開發(fā)的開放式寬帶電流互感器作為電感耦合器。種高靈敏度傳感器非常適合測量電纜地線的局部放電。提供了與抗干擾算法相關(guān)的良好技術(shù)應(yīng)用。值[5]。測靈敏度為10 pC，頻率范圍為10 kHz至30 MHz，外部尺寸為128 mm×130 mm×35 mm，信號通過同軸電纜傳輸0.8 kg，電阻為50Ω。Sink在線監(jiān)測節(jié)點硬件系統(tǒng)原理圖如圖2所示。號調(diào)理模塊：模塊包括浪涌保護，選通電路，預選器，衰減網(wǎng)絡(luò)，混合電路和峰值檢測電路，并將收集的信號轉(zhuǎn)換成單個芯片處理信號。制模塊：該模塊收集，處理和存儲信號。LCD模塊：該模塊可以顯示實時數(shù)據(jù)，并與按鈕電路進行用戶友好的人機交互。GPRS模塊：該模塊提供物理傳輸通道。統(tǒng)功能原理局部放電信號由信號調(diào)理模塊[6]中的傳感器采集，然后過壓保護電路清除電位過壓信號，采樣電路選擇參數(shù)，然后過濾干擾和寄生蟲的處理。后通過衰減和前置放大器模塊調(diào)整信號的幅度，將其轉(zhuǎn)換為455kHz的中頻信號，并轉(zhuǎn)換為模數(shù)轉(zhuǎn)換和全數(shù)據(jù)處理。后通過GPRS在LCD屏幕上顯示顯示。載到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。WSN WSN在線監(jiān)測節(jié)點設(shè)計選擇ATmega128L作為控制中心[7]，并使用CC2420發(fā)送和接收RF數(shù)據(jù)?？鼐W(wǎng)絡(luò)的拓撲由公共節(jié)點，中心節(jié)點和接收節(jié)點組成。慮到電纜安裝環(huán)境將增加網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模，采用中央拓撲：通過監(jiān)視公共節(jié)點的狀態(tài)，選擇幾個中心節(jié)點用于信息傳輸，而其他節(jié)點在待機可以降低能耗[8]。央拓撲結(jié)構(gòu)如圖3所示。點周期性地收集數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通過中心節(jié)點通過多跳路由傳輸?shù)絊ink節(jié)點。Sink節(jié)點將數(shù)據(jù)下載到控制中心，并通過GPRS模塊將信息發(fā)送到PC。前，國內(nèi)外網(wǎng)絡(luò)節(jié)點有很多硬件平臺。

　　要是Mica，Smart Dust，Telos等，使用不同的處理器，RF，路由協(xié)議和選擇具有不同功能的傳感器。共節(jié)點結(jié)構(gòu)該系統(tǒng)對功耗有特殊要求，采用模塊化系統(tǒng)設(shè)計，分為傳感器采集模塊，數(shù)據(jù)處理模塊，射頻傳輸模塊和D模塊。源功能。

　　測采集模塊該系統(tǒng)使用更高性能的傳感器在線監(jiān)測電纜環(huán)境，如加速度傳感器，溫度和濕度傳感器。據(jù)處理模塊完成數(shù)據(jù)處理，路由，時間同步，定位等。點的核心，這是計算的核心。系統(tǒng)使用Atmega128L微控制器[9]。接到外圍結(jié)構(gòu)的電路如圖4所示.RF收發(fā)器模塊該系統(tǒng)使用TI生產(chǎn)的CC2420 RF收發(fā)器芯片創(chuàng)建RF收發(fā)器模塊，可實現(xiàn)快速網(wǎng)絡(luò)從一個點到另一個點。系統(tǒng)具有以下特點：體積小，成本低，功耗低等，適用于長期電池供電。還具有硬件加密，安全性和可靠性，網(wǎng)絡(luò)靈活性和高抗損傷性等優(yōu)點[3]。RF收發(fā)器模塊電路如圖5所示。源模塊該系統(tǒng)使用的電源模塊將鋰電池電源與現(xiàn)場PTO相結(jié)合。
　　原因是高壓電纜敷設(shè)在現(xiàn)場并且其長度不同：當在線監(jiān)測時，電流流經(jīng)電纜穿過現(xiàn)場電纜牽引裝置，直流電壓為由電流 - 電壓轉(zhuǎn)換裝置形成?；ナ焦?jié)點交互界面包括ISP編程接口，JTAGE接口，232接口，鋰電池充電接口等。[10]。論本文介紹了目前電纜局部放電的在線監(jiān)測方法，設(shè)計了基于WSN的在線監(jiān)測系統(tǒng)，礦用電纜并進行了硬件選擇和相關(guān)系統(tǒng)設(shè)計，對系統(tǒng)具有一定的參考價值。用。考文獻[1]曹曉彤，劉瑩。國電力電纜的現(xiàn)狀及其敷設(shè)技術(shù)[J]。
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