文章缩号:1671—4598(2008111—1685—04中圈分类号:TN925;TP806文献标识码:A基于无线通信的高压电力电缆巡检系统设计段哲民,陈宇(西北工业大学电子信息学院,陕西西安710072摘要:传统的现场总线监控系统仅适合小范围监控。而对于大规模的高压电力电缆监测存在电缆敷设难.成本高、难以维护等问曩,设计了一种新型电力电缆监控系统。系统利用低功耗数字温度传感器TMPl00实现地下电缆接头温度采集,MSP430F149作为工作子站核心控制器进行信号分析与处理,并通过与nRF905无线收发芯片实现信号的无线传输,并可借助RS485接口与主控计算机相连,实现了高压电力电缆接头巡检控制系统设计l文章对系统部分硬件及软件设计进行了详细介绍,通过实验测试。系统无线通信准确率达100%,检测误差不高于士0.6"C,较好地满足了设计要求.关t词:MSP430F149I信号采集;无线传输IR8485接口}电缆接头DesignofHVPowerCableInspectionSystemBasedonWirelessCommunicationDuanZhemin.ChenYu(CollegeofElectronicandInformation,NorthwesternPolytechnicalUniversity。Xi’8n710072,ChinaAlaItraet:TraditionalfieldbussystemisonlysuitabletOsmallrangemonitOr.ButtOalarge--scaleHVcablemonitorsystem。ithasmanymoreproblemssuchasdifficultcablelaying,highCOStandhrdmaintenance。etc.TIIispaperdesignsanewkilldofHVcablefunctionmonitorsystemtorealizeaccidentearlyfindingandsolvinginordertOassurebodyandproductionsafety.ThesystemfulfillstemperaturesignalCOllectionthroughCOnnectingdigitaltemperaturesensorTMPl00.MSP430F149actsassystemcoretOanalyseandprocesssignal.ByusingwirelesstransceiverchipnRF905,itrealizeswireleascommunicatioUbetweenworksubstationandworkcentralstation.WorkcentralstationconnectswithmaincontrollerthroughserialinterfaceRS485,bywhichtheinspectiontourandCOntrolsystemforHVcablejunctioniscarriedout.Thispaperintroducessystemstructureandthepartofhardware/softwaredesignindetail.Ourexperimentsshowthatteul-peraturemeasurement--errorislessthan士0.6"Cand100percentcommunicationrightly.Theexperimentresultsrevealthatsystemper—forntswellasexpected.Keywerds:MSP430F149lsignalCOllection!wirelesstransmission!RS485serialinterface;cableJunctionO引言城市和大中型企业的供电系统越来越多地采用电力电缆输配电,而电缆接头是电力系统安全运行中最薄弱的环节。据统计,电缆接头事故率占电缆事故的50%~65%Cq。其主要原因是由于制作时受到环境不利因素的影响以及制作工艺的限制。而电缆中间接头的压接质量,只能在运行中得以检验,运行时间越长,接头发生过热烧穿事故的可能性越大。在一段时间的过负荷运行后,压接点处产生过热、氧化,接触电阻逐渐增大。接点温度逐渐升高。加之绝缘老化,最终导致绝缘层损坏而造成事故的发生。通过对多次事故进行分析,结果表明:电缆接头从温度过热到发生事故,需要一个较长的时间过程,不易被察觉。因此,在电缆接头安装测温系统实现防患于未然势在必行。考虑到有线传输线缆的敷设需要大量电缆,且需要刨沟,如果在冬季开挖更加费力.综合种种因素,本系统采用无线传输技术设计实现了此电力电缆监控系统,系统安装和维护非常方便,并可及时判断故障点,有效地避免了隐患事故的发生[2J.收稿日期:2008一02—22I修回日期:2008—03—18.基金项目:陕西省自然科学基金资助项目(2007F23作者简介:段哲民(1953一,男。教授,博导,主要从事电子科学与信息工程技术方向的的教学与研究工作.1系统组成与工作原理系统由电力电缆接头各监控终端装置(工作子站、巡检设备(工作总站和主控计算机组成。工作子站终端装置主要由单片机控制器、温度传感、EEPROM存储器、无线收发芯片和时钟日历芯片组成。工作子站与工作总站通过无线传输实现信号传输Cs],工作总站与主控计算机可通过USB接口以有线形式通信.系统结构框图如图1所示。图l系统结构框图由于系统监测终端装置埋在地下,不便于经常维护和更新,因此,采用低功耗和稳定性高的芯片对系统设计非常重要。...