Zigbee变电站数据采集方案

Zigbee变电站应用简介

  上海数传信息科技有限公司长距离、低复杂度、低功耗、低成本的zigbee无线通信系统适合于承载数据流量较小的业务和各种自动控制、监测、跟踪及远传控制领域数据采集的首选。

  Zigbee 技术服务于变电站数据采集所产生的意义:

  目前在电力系统变电站一级的部门分布着众多的小型系统,这些系统相互独立,分别采集管理不同设备的数据,因此带来数据采集管理和数据利用方面的困难。普通型传感器必须用电缆与中央指挥系统相连接,造价高,且不便操作。为了有效解决变电站数据采集的问题,上海数传信息科技有限公司采用ZIGBEE 智能无线网络的远传数据采集传输系统有效克服了上述缺点。

  Zigbee无线数据采集传输系统采集稳定、可靠、方便、实用。安装费用低廉,维护简单,无优升级,不需要租用公网,也无须巨额运行费用。这是现代数据采集远传系统的最优解决方案!

  系统包括三个部分:数据采集发送模块,中心收发模块和与协调模块,数据采集发送模块和中心收发模块都是由高度集成的微功率单芯片无线收发机和单片机制成,它们的体积都非常小,单芯片收发机还可有一个全世界独一无二的厂家编号(烧录在芯片中),这个单芯片收发机还具有接收信号强度指示功能(RSSI)。新系统的智能卡和读写器,使用的是无需申请的2.4G ISM免费频段,而且都满足国家对2.4G频道无线产品的相关规定。

  Zigbee变电站应用说明

  一、系统结构

  1、系统整体网络结构:

 

 

  

  变电站整体组网结构

  为每个需要数据采集设备的无线数据采集发送模块(SC8836A或SC8836b),当采集模块接收设备数据信息,即发送至就近骨干收发模块。

  为骨干收发模块(SC8836B)组建整个变电站zigbee骨干网络,可按在变电站的高处,与需要采集的设备相对。每一个采集点负责采集几十到几百个设备数据的数据,具体采集数量的多少,取决于变电站建筑环境和具体情况。上图为虚拟设计图,在实际应用中,根据现场环境部署增减骨干采集收发模块数量。骨干模块在变电站以无线(也可采用有线连接)方式自组成社区骨干网络

  2、变电站内部数据采集:

 

 

 

  系统组网结构图

  数传公司的终端数据采集模块,用来采集变电站内部设备数据

  中心协调模块,用来接收变电站内部终端模块采集的数据并负责将数据传输到变电站的Zigbee无线骨干网

  中心模块组建整个变电站zigbee骨干网络

  变电站内部由于信号遮挡和屏蔽比较严重,应在靠近窗户的较高位置安放数传公司的定位协调器,通过协调器将室内的数据采集出来传输给外部的中心骨干模块,由于玻璃对数传公司的电传信号影响很小 即使是在有防爆膜的玻璃也是可以完成数据的传输.

  3、系统设备无线通讯距离对照表:

 

 

 

  三、 系统硬件设备介绍

  1、zigbee无线采集发送模块A(SC8836A)

 

  频率:2.4 GHz–2.488 GHz 免费频段,83个信道, 32/64位 PN 码

  接收灵敏度:-97dBm

  输出功率:可达 +4dBm

  控制单片机配置: Atmega88

  自身通信距离: 150/ 250米(仅指 SC8836A 与 SC8836A 模块之间,使用微带(PCB)天线/内置天线时的通信距离,SC8836与其它模块的通信距离可以远得多,例如SC8836A(作为接收端)与SC8836b (作为发射端,使用5-10厘米小天线)其通信距离则可达1500米,参见本公司产品说明)可提供SMA外接天线接口(选项)

  传输速率: 250 kbits/sec,125kbs,   38.4 kps, 19.2kps,…….1.2kps 可设置

  直序扩频: DSSS通信方式,抗干扰力强,保密性高;

  高集成度,只有很少分离元器件,可靠性高,低成本

  提供TTL电平接口(3 – 15);(RS232/RS485接口为选项)

  12-MHz 输入时钟运行

  休眠电流 接收 & 接收 => 发射)

  模块尺寸:40 X 17 mm x 5 mm (可根据用户需要尺寸进行设计)

  典型应用:门禁系统,定位系统,不停车收费系统,遥控玩具,无线身份识别卡等;

  发射功率,频道信道,模块编号可通过有线或无线的方式,可由用户自己设置。

  zigbee无线采集发送模块b(SC8836b)

  频率:2.4 GHz–2.488 GHz 免费频段,83个信道,, 32/64位 PN 码

  接收灵敏度:-95 dBm

  输出功率:可达 18dBm

  控制单片机配置: Atmega88

  可视通信距离: 2000 米(PCB内置微带天线/与SC8836B的通信距离),

  传输速率: 250 kbits/sec,125kps,   38.4 kps, 19.2kps,…….1.2kps等 可设置

  直序扩频: DSSS通信方式,抗干扰力强,保密性高;

  高集成度,只有很少分离元器件,可靠性高,低成本

  直序扩频可重新设置基带相关系数

  提供多路TTL电平接口;

  12-MHz 输入时钟运行

  集成 64-bit 厂家 ID 编号

  最大接收信号 –20 –6 dBm

  具有测量电池电压功能

  工作温度 –40° to 85°C

  发射电流:约 200 mA

  接收电流:约 26 mA

  工作电压 1.8 V to 3.6V (一般为可充电电池,或220V电源)

  天线类型:PCB/内置

  数据速率:250kps (DSSS模式) 1Mps (GFSK模式)

  晶振启动时间: 接收 & 接收 => 发射)

  模块尺寸:40X 25 mm x2.5 mm (可根据用户需要尺寸进行设计)

  典型应用:工业现场远距终端离数据采集和监控,水电气无线抄表,遥控玩具等;

  发射功率,频道信道,模块编号可通过有线或无线的方式,由用户自己设置。

  3、集中采集(中心)模块(SC8836B)

  频率:2.4 GHz–2.488 GHz 免费频段,83个信道 32/64位 PN 码

  接收灵敏度:-100 dBm

  输出功率:可达 20dBm

  控制单片机配置: Atmega88 或 MSP430

  自身通信距离: 2000 米(天线高度8米以上,无阻挡;增加全向中馈天线可传输8000米)

  传输速率: 250 kbits/sec, 38.4 kps, 19.2kps,…….1.2kps 可设置

  直序扩频: DSSS通信方式,抗干扰力强,保密性高;

  高集成度,只有很少分离元器件,可靠性高,低成本

  直序扩频可重新设置基带相关系数

  提供RS232或RS485 接口;

  12-MHz 输入时钟运行

  休眠电流:10 μA

  集成 64-bit 厂家 ID 编号

  最大接收信号 –20 –6 dBm

  具有测量点电池电压功能

  工作温度 –40° to 85°C

  发射电流:约 300 mA

  接收电流:约 30 mA

  工作电压 1.8 V to 3.6V (一般为可充电电池,或220V电源)

  天线类型:外接天线

  数据速率:250kps (DSSS模式) 1Mps (GFSK模式)

  晶振启动时间:1mS

  频综稳定时间:100uS

  收发转换时间:30uS (发射 => 接收 & 接收 => 发射)

  模块尺寸:65 X 30 mm x 6 mm (可根据用户需要尺寸进行设计)

  典型应用:远距离数据传输模块,数据中继模块等;

  上海数传信息科技有限公司

  www.dtinfo.net.cn

  qinpengli1994@yahoo.com.cn

  021-64821224 13764073768 李先生

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