[发明专利]基于ZigBee网络的智能变电站传感器在线检测组网方法

说明书

本发明涉及一种基于ZigBee网络的智能变电站传感器在线检测组网方法，在本方法中，在变电站设备的站控层采用ZigBee星型组网的拓扑结构，在站控层中，ZigBee应用层协调器节点负责网络的初始化，启动及建立；在间隔层和过程层采用双星型组网的拓朴结构并将两层组建为一层新的子网络；在新建的子网中，协调器节点接收上位机端发送的控制命令，并将其通过ZigBee网络发送给各传感器检测节点，检测节点则根据命令，负责采集设备的工作状态数据信息，并上传数据至ZigBee协调器；传感器和协调器模块则分布式配置在变电站设备群中，通过有线/无线的通信方式，与TCP/IP以太网服务器相连。本方法大大降低了由于人工检修难度和诸如设备老化、天气等自然因素而造成的重大影响，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明属于智能变电站传感器在线监测组网技术领域，涉及一种基于ZigBee网络的智能变电站传感器在线检测组网方法。

背景技术

目前，我国智能化变电站的通信网络系统正向着具有站内信息数字化、通信平台网络化、信息技术共享化等标准化方向发展，而该新型技术在变电站的站控层采用ZigBee网络的星型拓网络扑结构；而间隔层和过程层则同时采用双星型的组网方式，使得电网通信系统中的过程层和间隔层的通信网络组建成为一层新的ZigBee控制子网络；然后，将ZigBee传感器模分布式配置在站内的变压器(室内，室外)，断路器(室内，室外)、母线(室内，室外)、电容器(室内，室外)、变电柜(内部，外部)、隔离开关(室内，室外)等设备。

数字式变电站的组网系统多是在间隔层和过程层采用ZigBee簇型网络拓扑来完成组网。上述分层网络方式的一方面组网范围大，但是受限于网络组建难度大，布线数量多，且要求网络中的协调器和路由器必须是全功能设备；另一方面，在变电站的通信系统组网中，由于ZigBee网络本身的分布特性，ZigBee网络中协调器在完成网络的建立和启动后，接下来整个网络的操作就不再依赖协调器是否存在，此时，协调器的作用就会像一个路由器，因此，协调器节点的作用又将和路由器节点的作用发生冲突，浪费了路由节点和部分传感器节点资源。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于ZigBee网络的智能变电站传感器在线检测组网方法，该方法在变电站的站控层采用ZigBee星型网络拓扑结构完成组网，完成站内当地监控，人机联系功能及对间隔层和过程层各设备的在线维护，在线修改参数、在线组态等过程。在间隔层和过程层则采用双星型网络拓朴结构完成组网，合并该两层的通信网络组建并共建为一层新的通信子网；然后，将传感器节点分布式配置在站内设备群中。ZigBee网络协调器节点与站控层以有线/无线的方式通信，并上传新建子网中检测节点采集的数据至上位机服务器；ZigBee网络控制子网则是通过分布的传感器检测节点，在线监测新建ZigBee控制子网层中的变电站设备。最后，在ZigBee的控制子网中，由ZigBee协调器节点完成与TCP/IP以太网服务器相连以及变电站信息数据的上传。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种基于ZigBee网络的智能变电站传感器在线检测组网方法，在本方法中，在变电站设备的站控层采用ZigBee星型组网的拓扑结构，在站控层中，ZigBee应用层协调器节点负责网络的初始化，启动及建立；在间隔层和过程层采用双星型组网的拓朴结构并将两层组建为一层新的子网络；在新建的子网中，协调器节点接收上位机端发送的控制命令，并将其通过ZigBee网络发送给各传感器检测节点，检测节点则根据命令，负责采集设备的工作状态数据信息，并上传数据至ZigBee协调器；传感器和协调器模块则分布式配置在变电站设备群中，通过有线/无线的通信方式，与TCP/IP以太网服务器相连。

进一步，所述ZigBee网络的协调器节点基于Z-Stack协议栈，节点负责小范围的无线传感器网络的建立，以有线或者无线的模式与外部处理器相连；协调器节点完成网络建立后，开始搜索查询子设备节点，根据入网的节点类型，选择分配16-bits网络短地址。