CN104486377A - 一种基于Zigbee无线双频段同步传输的避雷器监测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种基于Zigbee无线双频段同步传输的避雷器监测系统，包括集中控制器、后台监测系统及若干避雷器采集节点，所述的集中控制器连接后台监测系统，所述的避雷器采集节点用于上电完成两种无线频点数据初始化配置工作，上电默认选用两个同步频点，完成底层初始化任务后，各避雷器采集节点通过最佳无线频点通道向集中控制器传输信息。解决了“避雷器采集节点”同时上报数据发生同频相互干扰无法正常通信问题。

Description

一种基于Zigbee无线双频段同步传输的避雷器监测系统
技术领域
本发明涉及电网监测领域，具体涉及Zigbee无线传输避雷器监测领域。
背景技术
目前避雷器监测系统多采用传统有线方式，随着技术的发展，基于无线传输方式越来越多，传统的传输方式不仅工程量大，工程改造成本高周期长，解决此问题，采用无线传输方式，由于应用环境的特殊处于高压电网环境中，变电站的频谱干扰严重，对于常规无线直接使用必然会带来数据的传输稳定问题，为解决此问题，特采用基于Zigbee协议增加物理层改进方案传输机制实现高可靠性无线传输避雷器在线监测系统。
发明内容
基于Zigbee协议基础上采用两种无线频点芯片实现双频段同步无线传输避雷器监测系统方案实现数据传输的高可靠性。其技术方案具体如下：
一种基于Zigbee无线双频段同步传输的避雷器监测系统，包括集中控制器、后台监测系统及若干避雷器采集节点，所述的集中控制器连接后台监测系统，所述的避雷器采集节点用于上电完成两种无线频点数据初始化配置工作，上电默认选用两个同步频点，完成底层初始化任务后，各避雷器采集节点通过最佳无线频点通道向集中控制器传输信息。
优选的，所述基于Zigbee无线双频段同步传输的避雷器监测系统按照Zigbee自组网协议方式传输信息。
所述的后台监测系统用于监测单位时间内各频点接收到同频载波信号次数将其传输给集中控制器，所述的集中控制器用于选择最低次数的频点通道作为此次控制系统使用的最佳无线频点通道，初始化双频点信道，集中控制器首先配置成默认频点A和频点B，与避雷器采集节点首次通信时集中控制器使用默认频点通道，向周围有效范围内发送寻找避雷器采集节点广播指令，并进入1s的循环等待时间，目的实现完成接收避雷器采集节点返回的应答信号，所述的避雷器采集节点用于，在集中控制器有效范围内的避雷器采集节点接收到集中控制器指令后，完成注册任务和相关数据处理后，根据各设备的物理地址使用默认频点通道实现排队上报应答信号，集中控制器正确接收到的避雷器采集节点上报的应答信号，正常处理后即可成功完成注册此系统任务。
所述的集中控制器用于判断系统选择的最佳无线频点通道，如果不是默认频点通道，集中控制器会根据注册表中成功注册的所有避雷器采集节点号，发送频点通道切换指令，为保证频点通道成功搬移，集中控制器采用一一问答配置方式来实现，使所有成功注册的设备搬移到指定的频点通道上。
对于后期需要新加入的避雷器采集节点，在不能重新复位集中控制器的情况下，所述集中控制器用于采用定期轮询方式使用系统默认频点通道发送寻找新设备指令，并要求加入此系统，成功通信后集中控制器自动刷新注册表，使该设备成功注册。
当在线的避雷器采集节点中途丢失时，所述的集中控制器中给每个成功注册的设备号都定义了一个通信“活跃指数变量”用来计数单位时间内成功通信的次数，如果活跃指数≤1，即认为此设备通信丢失，集中控制器删除此设备在注册表中位置，实现中途丢失设备自动退出控制系统。
所述的基于无线双频段同步传输的避雷器监测系统还设有显示端，集中控制器处理数据定期按指定协议送显示端显示实现实时显示功能。
附图说明
图1为避雷器采集节点示意图；
图2为系统示意图。
具体实施方式
下面，结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
实施例一
本发明系统主要由集中控制器、后台监测系统及若干避雷器采集节点构成，此系统工作流程是：避雷器节点上点完成两种无线频点数据初始化配置工作，上电默认选用433M和2.4G作为两个同步频点，完成底层初始化任务后，按照Zigbee自组网协议方式。
1、集中控制器上电，通过后台监测系统监测“单位时间内”各频点接收到“同频载波”信号次数，选择最低次数的频点通道作为此次控制系统使用的“最佳无线频点通道”，初始化双频点信道，集中控制器首先配置成默认频点A和频点B，与“避雷器采集节点”首次通信时集中控制器使用默认频点通道，向周围有效范围内发送“寻找避雷器采集节点广播指令”，并进入1s的循环等待时间，目的实现完成接收“避雷器采集节点”返回的“应答信号”，有效范围内的“避雷器采集节点”接收到集中控制器指令后，完成注册任务(即此时“避雷器采集节点”具备只识别此系统集中控制器指令能力)和相关数据处理后，根据各设备的“物理地址”使用默认频点通道实现“排队上报数据(即应答信号)”(排队上报是指各设备采用“延时＝N*10ms”时间，N表示设备物理地址(1、2、3、4……))，来解决“避雷器采集节点”同时上报数据发生同频相互干扰无法正常通信问题。
2、被集中控制器正确接收到的“避雷器采集节点”的上报指令(即应答信号)，正常处理后即可成功完成注册此系统任务。
3、集中控制器判断系统选择的“最佳无线频点通道”如果不是默认频点通道，集中控制器会根据注册表中成功注册的所有“避雷器采集节点”号，发送频点通道切换指令(此系统集中控制器名、默认频点通道与功率、切换频点通道与功率)，为保证频点通道成功搬移，集中控制器采用一一问答配置方式来实现(集中控制器会允许最多6次问答配置，都失败即认为该设备频点搬移失败置相应标志位，并进入下一个设备号频点搬移工作)，使所有成功注册的设备搬移到指定的频点通道上。(如果成功搬移个数少于总注册数的1/2时，说明系统选择的“最佳无线频点通道”不是最佳或有故障问题，目前版本系统采用放弃此次频点搬移，对已搬移的设备再次重新搬回到默认频点通道上)。
4、集中控制器即完成系统设备查询初始化工作进入循环。
5、对于后期需要新加入的“避雷器采集节点”，在不能重新复位集中控制器的情况下，集中控制器采用同上方法即定期(即采用每隔500ms)轮询方式使用系统默认频点通道发送寻找新设备指令，并要求加入此系统(此条件是避雷器采集节点被身份被认证通过)，成功通信后集中控制器会自动刷新注册表，使该设备成功注册。
6、对于在线的“避雷器采集节点”中途丢失情况，系统的解决办法是，集中控制器中给每个成功注册的设备号都定义了一个通信“活跃指数变量”用来计数单位时间(即每6s)内成功通信的次数，如果活跃指数≤1，即认为此设备通信丢失，集中控制器删除此设备在注册表中位置，实现中途丢失设备自动退出控制系统。
7、集中控制器处理数据定期“按指定协议”送显示端显示实现实时显示功能，便于直观性的查看当前设备注册情况。
本发明具有表头无线数据传输、双频点、自组网的特点，此外还具有路由功能。

Claims (7)

1.一种基于Zigbee无线双频段同步传输的避雷器监测系统，其特征在于，包括集中控制器、后台监测系统及若干避雷器采集节点，所述的集中控制器连接后台监测系统，所述的避雷器采集节点用于上电完成两种无线频点数据初始化配置工作，上电默认选用两个同步频点，完成底层初始化任务后，各避雷器采集节点通过最佳无线频点通道向集中控制器传输信息。
2.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线双频段同步传输的避雷器监测系统，其特征在于：所述系统按照Zigbee自组网协议方式传输信息。
3.根据权利要求1所述的一种基于Zigbee无线双频段同步传输的避雷器监测系统，其特征在于：所述的后台监测系统用于监测单位时间内各频点接收到同频载波信号次数将其传输给集中控制器，所述的集中控制器用于选择最低次数的频点通道作为此次控制系统使用的最佳无线频点通道，初始化双频点信道，集中控制器首先配置成默认频点A和频点B，与避雷器采集节点首次通信时集中控制器使用默认频点通道，向周围有效范围内发送寻找避雷器采集节点广播指令，并进入1s的循环等待时间，目的实现完成接收避雷器采集节点返回的应答信号，所述的避雷器采集节点用于，在集中控制器有效范围内的避雷器采集节点接收到集中控制器指令后，完成注册任务和相关数据处理后，根据各设备的物理地址使用默认频点通道实现排队上报应答信号，集中控制器正确接收到的避雷器采集节点上报的应答信号，正常处理后即可成功完成注册此系统任务。
4.根据权利要求3所述的一种基于Zigbee无线双频段同步传输的避雷器监测系统，其特征在于：所述的集中控制器用于判断系统选择的最佳无线频点通道，如果不是默认频点通道，集中控制器会根据注册表中成功注册的所有避雷器采集节点号，发送频点通道切换指令，为保证频点通道成功搬移，集中控制器采用一一问答配置方式来实现，使所有成功注册的设备搬移到指定的频点通道上。
5.根据权利要求4所述的一种基于Zigbee无线双频段同步传输的避雷器监测系统，其特征在于：对于后期需要新加入的避雷器采集节点，在不能重新复位集中控制器的情况下，所述集中控制器用于采用定期轮询方式使用系统默认频点通道发送寻找新设备指令，并要求加入此系统，成功通信后集中控制器自动刷新注册表，使该设备成功注册。
6.根据权利要求1-5之一所述的一种基于Zigbee无线双频段同步传输的避雷器监测系统，其特征在于：当在线的避雷器采集节点中途丢失时，所述的集中控制器中给每个成功注册的设备号都定义了一个通信“活跃指数变量”用来计数单位时间内成功通信的次数，如果活跃指数≤1，即认为此设备通信丢失，集中控制器删除此设备在注册表中位置，实现中途丢失设备自动退出控制系统。
7.根据权利要求1-5之一所述的一种基于Zigbee无线双频段同步传输的避雷器监测系统，其特征在于：所述的基于无线双频段同步传输的避雷器监测系统还设有显示端，集中控制器处理数据定期定期按指定协议送显示端显示实现实时显示功能。
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