摘 要：变电站设备温度监测系统的设计以及运行运行实现，主要运用了传感器技术以及微处理器技术、无线通信技术等，进行变电站设备温度运行监测中，不仅能够对于变电站设备运行温度数据进行采集以及融合、传输实现，并且对于变电站设备的安全稳定运行的保障有着积极的作用和意义。本文主要从基于无线传感器网络技术的变电站设备温度监测系统的总体结构以及温度监测系统的硬件设计实现、系统软件设计等方面，进行分析论述，并对于设计实现的变电站设备温度监测系统的测试运行进行分析。
　　关键词：变电站；设备；运行；温度监测系统；无线传感器；网络技术；分析
　　中图分类号：tm930 文献标识码：a
　　在无线通信技术领域中，无线传感器网络技术作为一种新兴的无线通信网络技术，不仅代表着无线通信技术的发展方向，并且在实际通信传输应用中，能够实现对于传输数据信息的获取以及传输、处理等，同时，无线传感器网络技术还能够实现目标系统控制的一体化智能管理，具有非常明显的无线通信先进技术优势。尤其是随着现代信息技术不断发展以及网络通信技术的进步，不仅推动了无线传感器网络技术的快速发展，而且也促进了该技术在实际通信传输中的应用推广。对于电力系统来讲，变电站是整个电力系统的重要组成部分，对于电力系统的安全稳定运行实现有着很大的影响和作用。尤其是变电站结构中的高压开关柜以及母线接头、输变电线路接头、电缆接头、室外隔离开关等，对于变电站安全稳定运行比较重要的设备装置，它们在变电站运行应用过程中，极容易因为装置设备老化或者是温度过高等问题，发生运行故障事故，对于变电站结构的安全以及正常稳定运行有着很大的不利影响。基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统，就是针对变电站设备运行中由于温度等因素引起的设备运行故障问题，进行监测与控制实现，以保证变电站设备的正常与稳定运行实现，保证整个电力系统的安全稳定运行。
　　1 变电站设备温度监测系统结构分析
　　在进行基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统的整体框架结构设计过程中，根据电力系统变电站设备温度监测系统的实际应用情况，考虑将变电站设备温度监测系统的整体框架结构设计为三层，即变电站设备温度监测系统的数据采集结构层和系统通信结构层、管理分析层。
　　其中，变电站设备的数据采集结构层主要是在变电站运行设备运行过程中，对于设备运行环境中的各种温度数据信号进行采集，它主要是通过分布在变电站设备中的温度传感器节点以及中心节点，形成一个无线传感器网络，实现对于变电站运行过程中，各种设备的温度信号进行采集收集；而变电站设备温度监测系统的系统通信结构层，主要指的是变电站设备温度监测系统中中心节点和主控室中监测计算机设备之间的通信设置，在进行变电站设备温度监测系统的中心节点以及主控室监测计算机之间通信实现时，主要是通过rs-485总线，实现温度监测系统中多个中心节点的通信功能，通信过程中主要是使用的主从应答方式实现通信传输。此外，变电站设备温度监测系统的管理分析层，主要是对于系统采集层所采集的数据信息进行分析处理。通常情况下，由变电站设备温度监测系统中的数据采集结构层进行变电站运行过程中，变电站设备运行的温度数据信息进行监测采集之后，通过系统通信结构层完成所采集数据信息的通信传输，再由温度监测系统主控室的计算机对于采集并传输的数据信息进行分析处理实现，同时变电站温度监测系统中的管理分析层不仅能够实现对于采集数据信息的分析处理，同时能够对于数据信息的分析处理结果进行显示以及储存、打印和控制等。如下图1所示，为变电站设备温度监测系统的设计框架结构示意图。
　　2 变电站设备温度监测系统的硬件设计分析
　　在进行基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统设计中，变电站设备温度监测系统的硬件结构部分，主要包括变电站设备运行温度监测应用实现的传感器节点、中心节点以及计算机设备等，下文主要对于变电站设备温度监测系统中的传感器节点以及中心节点的设计进行分析。
　　2.1 温度监测系统的中心节点设计分析
　　在变电站设备温度监测系统中，硬件结构中的中心节点是整个系统的核心部分，它主要设置分布在变电站设备的各个合适位置处。在变电站设备温度监测

统运行过程中，中心节点既可以使用无线通信方式，对于系统中传感器节点采集到的温度信号进行汇聚，也可以对于系统采集的温度信号进行计算以及分析、整合等，并嵌入在rs-485总线上，以备系统中监控计算机的采集应用。
　　如下图2所示，为温度监测系统中心节点的设计结构示意图。通常情况下，中心节点主要是由微处理器单元以及无线通信单元、串行通信单元、电源单元、存储单元和报警显示单元等组成。在温度监测系统中心节点的这些组成单元中，其中微处理器单元芯片以及无线通信单元的芯片，不管是选型还是传感器节点模块，都是一样的，因此，中心节点的这两个单元一致的，在设计中可以通用。
　　2.2 温度监测系统的传感器节点设计分析
　　在进行变电站设备温度监测系统中的传感器节点设计时，传感器的节点主要设置在变电站结构中的各个温度监测点上，传感器节点的运行实现主要是通过电池作为供电电源，由于温度监测系统中传感器节点的工作运行环境比较恶劣，并且传感器节点运行过程中的电磁干扰比较严重，因此，在进行温度监测系统传感器节点的设计中，还需要注意进行传感器节点的抗干扰性能以及低功耗性能特征的设计实现。进行温度监测系统中传感器节点抗干扰性能的设计，主要就是要求传感器节点的体积应当足够小，以避免对于温度监测设备本身特性的影响控制在最小，同时，还需要在进行传感器节点的设计过程中，注意对于传感器节点的扩展性以及灵活性、安全性和稳定性的设计实现与满足。如下图3所示，为温度监测系统传感器节点的结构设计示意图。根据下图可知，温度监测系统中传感器节点的结构设计，主要包括微处理器单元结构部分以及无线通信单元部分、数据采集单元部分、电源单元部分等四个结构部分。 　　3 变电站设备温度监测系统的软件设计分析
　　基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统软件设计，主要包括变电站设备温度监测系统的传感器节点、中心节点以及计算机监测软件等的设计实现。首先，在进行变电站设备温度监测系统的软件部分设计过程中，为了避免温度监测系统在实际监测运行中，系统中的多个传感器节点在同一时间进行数据的发送造成的矛盾问题发生，对于无线传感器网络内部的通信，主要是采用基于时分多址的网络通信控制协议，进行系统通信的设计实现，通过每个时元多个时帧的划分，并将每个时帧对分成一定数量的时隙进行网络数据信号的收发实现避免传感器网络节点之间的通信矛盾，保证通信传输的正常稳定与通信传输节能效果实现。
　　如下图4所示，为温度监测系统中传感器节点软件系统的流程示意图。在变电站设备温度监测系统中，传感器节点软件结构部分在变电站设备运行传输的一个时帧周期中，主要是进行中心节点控制命令的接受以及变电站设备运行温度数据的采集、发送，进行休眠状态等。此外，对于变电站设备温度控制系统中的中心节点软件结构部分，在进行设计过程中主要将一个中心节点设计为最多可以进行32个温度传感器节点的带动实现，这些中心节点以及传感器节点组成温度监测系统中的一个子系统，并且每一个子系统中都有特有的网络标号，以避免运行监测中不同子系统之间的数据串扰问题发生。最后，变电站设备温度监测系统中的计算机监测软件的设计实现，主要是在计算机visual basic6.0作为软件设计平台的基础上设计实现的。
　　结语
　　总之，基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统设计，作为一种比较新的温度监测系统设计方式，在设计过程中，应注意结合变电站设备运行的实际情况，在遵循无线传感器网络技术原理的要求下，进行设计实现。本文中无线传感器网络变电站温度监测系统设计方案，经过实地运行调试与测试验证，是可行的。
　　参考文献
　　[1]沈楚焱，杨鹏，史旺旺.基于无线传感器网络的预装式变电站测控系统[j].机电工程.2012.
　　[2]李星蓉，李友明.一种新的变电站电力设备温度监测系统[j].电力信息化.2011.
　　[3]张巧芬，刘彦呈，张勤进，周飞云.基于无线传感器网络的变电站设备温度监测系统设计[j].低压电器.2011.