基于ZigBee无线网络的用户配电管理系统设计

随着全球范围内智能电网建设逐步进行控制工程网版权所有，作为智能电网用户的配电系统智能化管理也更加最重要。目前用户端配电管理系统都会考虑到使用多种通信技术混合组网的方式，以解决现有技术固有的一些严重不足，其中工业以太网、GPRS及CDMA等作为远程通信网络；无线短距离通信、载波等作为短程通信网络控制工程网版权所有，即最后1公里内的通信方式。ZigBee技术作为一种新兴的短距离、较低速率无线网络技术，是一种很好的短距离通信方式。

它有很多优点CONTROLENGINEERINGChina版权所有，譬如低功耗、高可靠性，以及自组网功能等等，使它能在短距离通信方面具有相当大的发展空间。因此，基于ZigBee技术的无线自动遗文表格系统沦为了一个热点。本文主要讲解一款ZigBee技术无线模块及基于ZigBee无线网络在工厂配电管理系统中的应用于。　　1.ZigBee技术的特点　　ZigBee无线技术的特点是低耗电、低成本、较低数据速率、短距离、通信可靠性低。

它的网络拓扑主要反对3种自的组织无线网络类型，即星型结构（Star）、网状结构（Mesh）和树型结构（ClusterTree），尤其是网状结构，具备很强的网络健壮性和系统可靠性。这使ZigBee技术在低耗电、低成本、较低数据速率、可靠性强劲的无线遗文表格系统中充分发挥极大的起到。　　目前，电能管理系统中运用的另外一些通信方式如高压电力线载波（PLC），RS485有线通讯都不存在各种各样的弊端。表格1所列了ZigBee与其他通信技术的较为，从表格1中可以显现出ZigBee技术优势较为显著。

ZigBee技术是电能管理系统中一种十分理想的通信方式。它限于于一些短距离无线电能管理系统通信方式的构建手段，例如写字楼、办公楼、宿舍楼、工厂等无线电能管理系统，特别是在限于于一些布线艰难旧楼改建的能耗管理系统中。　　表格1ZIGBEE与其他信技术的较为　　　　2.ZigBee无线模块的设计　　ZigBee无线模块是ZigBee无线配电管理系统中的主要组成部分，它在整个网络中担任通信的交会起到，它负责管理把网络中所有电表的通信连接起来，便利各个电表把数据上传授给主车站（即电能管理中心）。

　　本文设计的ZigBee无线模块使用导轨式加装的加装方式，可以便利地加装在35mm的标准导轨上，这使模块能灵活性的加装在各类配电箱、配电柜中。其外观侧视图如图1右图。　　　　图1ZigBee模块侧视图　　ZigBee无线模块分成两类，其中ZigBee信号并转RS485信号的模块称作ZigBee收集模块，它负责管理和下面电表之间的通信；而ZigBee信号并转以太网信号的模块称作ZigBee网络终端，它是整个ZigBee网络的组网发起者，即ZigBee网络中的中心节点。

ZigBee无线模块的技术参数如下：1）使用AC220V输出；2）工作频率范围为2.41GHz~2.48GHz，RF信道为16，接收灵敏度为-94dbm，发射功率为-27dbm~25dbm；3）使用Mesh网状网，构建自组网的功能，传输速率方式使用IEEE802.15.4/ZigBee标准地址，同一个中的网络容量仅次于为255个；4）可以配备无线网络的ID、网络地下通道，扩展网络的容量。　　ZigBee无线模块的原理框图如图2右图，它主要由开关电源部分、ZigBee无线传输部分及模块切换部分构成。

开关电源电路部分主要使用美国PI公司TOP221Y（TOPSwitch），用于反激式功率转换电路，把交流电源转换成直流电源；无线传输部分主要使用MC13213芯片，它是freescale第二代ZigBee芯片，内部具有MCU芯片和无线收发器；功率放大器使用SKY65336，它仅次于可以反对20dbm的功率放大功能。

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