...ZigBee无线模块在电能管理系统中的应用谢昕东1康小华2苏峰3（1．淄博建筑设计院山东淄博255000）（2．江西省建筑设计研究总院天津分院天津市300457）（3．上海安科瑞电气股份有限公司上海嘉定201801）摘要：随着无线技术的速度发展，无线抄表系统得到了迅速的发展。作为短距离无线通信一员的ZigBee技术也得到迅速发展，基于ZigBee的无线网络电能管理系统也成为一个非常理想无线抄表系统。本文介绍了基于ZigBee无线通信模块的设计，包括软硬件设计。本文还介绍了模块在ZigBee无线电能管理系统中使用情况及整个系统运行情况。关键词：ZigBee，通信模块，无线技术，电能管理系统ApplicationofZigBeeWirelessModelinenergyManagementSystemXIExindong1KANGxiaohua2SUFeng3（1.ZiboInstituteofArchitecturalDesignandResearch,Zibo255000,China;2.TianjinBranch,JiangxiProvinceArchitectural&DesignGeneralInstitute,Tianjin300457,China;3.ShanghaiAcrelCo.,Shanghai201801,China）Abstract:Bytherapiddevelopmentofthewirelesstechnology,thewirelessmetersystemdevelopmentbecomefast.ZigBee,asoneofthesmalldistancewirelesstechnology,alsodevelopsquickly.ThispaperintroducedthedesignofZigBeewirelesscommunicationmodel,includingthedesignofhardwareandsoftware.thispaperalsointroducedthemodel’sapplicationinZigBeewirelessenergymanagementsystemandtheworkstateofthisenergymanagementsystem.KeyWord:ZigBee;CommunicationModel,WirelessTechnology;energyManagementSystem1引言随着全球范围内智能电网建设正逐步展开，用户端是智能电网重要组成部分，用户端的核心内容包括智能配电与能量管理、智能电器、用电安全、电力计量等多个方面。目前能量管理系统都会考虑采用多种通信技术混合组网的方式，以克服现有技术固有的一些不足，从而达到满足系统性能和投资回报的要求。目前工业以太网、电力线载波及无线短距离通信被认为是AMR自动抄表系统可用的解决方案。其中无线短距离通信是一个很好的本地通信网络的解决方案，工业以太网、GPRS及CDMA等远距离通信可以作为远程通信网络，以这样方式的混合组网被公认为一种很好的解决方案。随着一种新兴的短距离、低速率无线网络技术ZigBee技术的兴起，基于ZigBee技术的本地无线自动抄表系统成为了一个热点。本文主要介绍了一款基于ZigBee技术无线模块的设计及其在ZigBee无线自动抄表系统中的应用。2ZigBee技术的特点ZigBee无线技术的特点是低耗电、低成本、低数据速率、短距离、通信可靠性高。它的网络拓扑主要支持3种自组织无线网络类型，即星型结构(Star)、网状结构(Mesh)和树型结构(ClusterTree)，特别是网状结构，具有很强的网络健壮性和系统可靠性。这使ZigBee技术在低耗电、低成本、低数据速率、可靠性强的无线抄表系统中发挥巨大的作用。3ZigBee无线模块的设计本文设计的ZigBee无线模块采用导轨式安装的安装方式，可以方便地安装在35mm的标准导轨上，这使模块能灵活的安装在各类配电箱、配电柜中。其外观侧视图如图1所示。......ZigBee无线模块的技术指标如表1所示。表1ZigBee无线模块的技术指标ZigBee无线模块分为两类，其中ZigBee信号转RS485信号的模块称为ZigBee采集模块；而ZigBee信号转以太网信号的模块称为ZigBee网络终端，它是整个ZigBee网络的组网发起者，即ZigBee网络中的中心节点。图1ZigBee模块侧视图3.1硬件设计ZigBee无线通信模块主要由开关电源部分、ZigBee无线传输部分及接口转换部分组成，其原理框图如图2所示。......图2ZigBee通信模块开关电源电路部分主要采用美国PI公司TOP221Y（TOPSwitch），使用反激式功率变换电路，把交流电源转换成我们需要的直流电源；无线传输部分主要采用MC13213芯片，它是freescale第二代ZigBee芯片，内部带有MCU芯片和无线收发器，它的原理图如图3所示；功率放大器采用SKY65336，它最大可以支持20dbm的功率放大功能，其原理图如图4所示；信号转换电路分RS485转换电路和以太网转换电路，其中以太网部分采用周立功的IPORT以太网模块。图3MC13213原理图......图4SKY65336原理...