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第17期 总第1492期
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无线领域后起之秀——ZigBee
作者:昊兵 

不妨想象一下:当你能在随意的一个地点就可以掌握远方设备的运行状态,并对其进行控制时,工作会变得多么顺畅,那是多么惬意的事情!早上进到厂房或办公室,只需一支遥控器,便能够开启灯光、HVAC装置、调节室温、关闭保安系统、清点库存,以及下达安排出货的信息。即使在工作场所,也能轻易监控家中情况,注意车库门是否锁好、有无电灯忘了关、室温是不是调得过高、保安系统有没有打开。凡此种种,都可以藉由“ZigBee”技术加以实现。

剖析ZigBee技术

ZigBee,这个怪名字,来源于蜜蜂的一种舞蹈—ZigZag,蜜蜂通过跳ZigZag形状的舞蹈来分享新发现的食物源的位置、距离和方向等信息,这是蜂群使用的赖以生存和发展的通信方式。

ZigBee 技术是一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术,就技术手段而言,它采用直接序列扩频技术,因此,天然具备扩频技术自身的一切优点,主要适合于自动控制和远程控制领域,可以嵌入到各种设备中,同时提供地理定位功能。

一般而言,随着通信距离的增大,设备的复杂度、功耗以及系统成本都在增加。ZigBee 技术将是最低功耗和成本的技术。

802.15.4 标准也就是ZigBee 技术,目标市场定位于工业、家庭以及医学等需要低功耗、低成本无线通信的应用,对数据速率和QoS 的要求不高。

由于ZigBee 应用的低带宽要求,ZigBee 节点可以在大部分时间内处于睡眠状态,以节省电池能量,一旦唤醒后,即可迅速发送数据,随后再转入睡眠状态。ZigBee 可以在15 毫秒或更短的时间内由睡眠模式进入活动模式,因此可以实现快速响应,可以实现低延时。

ZigBee与无线测温系统

在电力系统中,高电压、大电流供电设备随处可见,这些设备在母线承载电流过大或开关接触电阻过大时,极易引起温升过高,如不得到及时解决将使绝缘部件性能降低,甚至导致击穿,造成恶性事件。及时测量高压母线接头和高压开关触点温度,为采取有效措施提供信息,将是电力系统安全运行的重要保障。

目前,专门用于测量高压母线接头和高压开关触点温度的方法有以下三种:

一、在母线接头和开关触点的表面涂一层随温度变化而改变颜色的材料(如感温腊),通过观察其颜色变化来大致确定温度范围。这种方法准确度低、可读性差,不能进行定量和实时测量,方法原始并对员工的要求高。

二、利用红外测量仪,操作人员定时手持仪器对准母线接头和高压开关触点进行测量。这种方法在0℃~200℃之间的温度值误差小、准确度高,但是,仍然无法做到实时测量,且价格高、光学器件在高压场合使用不便。

三、目前的无线测温设备,由于无线发射设备本身供电功率较大并要求高压绝缘,用于检测高等级电压回路,成本很高,无法普及。北京四维星科技有限责任公司采用新兴ZigBee组网技术,实现了对电力系统的高压和超高压母线、高压开关接点(以及人员无法接近的其它危险、恶劣环境)的温度进行实时在线检测,在中心监控室内就可以监视运行状态,真正做到了远距离遥测。

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