于躍，張峰，張士文

(上海交通大學(xué) 電子信息與電氣工程學(xué)院，上海 200240)

基于ZigBee技術(shù)的電力設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)

于躍，張峰，張士文

(上海交通大學(xué) 電子信息與電氣工程學(xué)院，上海 200240)

為了提高電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控的可靠性和便捷性，針對(duì)傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)采集布線復(fù)雜和成本高的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的電力設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。利用TI公司片上系統(tǒng)CC2530芯片作為ZigBee網(wǎng)絡(luò)的路由器，通過(guò)RS485-RS232協(xié)議轉(zhuǎn)換器將電表數(shù)據(jù)讀入ZigBee網(wǎng)絡(luò)，再利用片上系統(tǒng)CC2538芯片作為ZigBee網(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器，接收底層模塊的數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)控。采用了一種協(xié)調(diào)器單次問(wèn)詢，從設(shè)備周期性回復(fù)的通信方式，并在協(xié)調(diào)器中實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、問(wèn)詢判斷、掉線重發(fā)等功能以使整個(gè)系統(tǒng)協(xié)同，高效的工作。

ZigBee;電力設(shè)備;監(jiān)控系統(tǒng);CC2530;CC2538

0 引 言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的傳輸實(shí)時(shí)性和安全性都提出了較高的要求。傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)由于存在現(xiàn)場(chǎng)布線難度大，施工周期長(zhǎng)，安全性低等缺點(diǎn)，其局限性也越來(lái)越突出[1]。因此，構(gòu)建一個(gè)可靠的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為電力設(shè)備在線監(jiān)控的一個(gè)急迫的需求。ZigBee技術(shù)作為短距離、低功耗的無(wú)線通信技術(shù)，以其硬件成本低、能耗性能高、數(shù)據(jù)傳送安全可靠[2]且組網(wǎng)便捷靈活[3]等優(yōu)點(diǎn)，在傳感和控制領(lǐng)域展現(xiàn)了深厚的發(fā)展?jié)摿?。本文將設(shè)計(jì)基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的在線監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備在線監(jiān)控的無(wú)線化需求。

1 系統(tǒng)總體構(gòu)架

如圖1所示，無(wú)線電力設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由上位機(jī)監(jiān)控設(shè)備，協(xié)調(diào)器(網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn))，路由器(采樣節(jié)點(diǎn))和電表組成。上位機(jī)負(fù)責(zé)問(wèn)詢數(shù)據(jù)和接收協(xié)調(diào)器數(shù)據(jù)，協(xié)調(diào)器負(fù)責(zé)初始通信信道，組建網(wǎng)絡(luò)并接受子節(jié)點(diǎn)加入網(wǎng)絡(luò)，路由器負(fù)責(zé)設(shè)備之間的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)電表數(shù)據(jù)的采集和節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)。另外，ZigBee網(wǎng)絡(luò)中通常還存在一種終端節(jié)點(diǎn)，終端節(jié)點(diǎn)相比路由節(jié)點(diǎn)，其優(yōu)點(diǎn)在于可以實(shí)現(xiàn)低功耗工作，缺點(diǎn)是無(wú)法轉(zhuǎn)發(fā)其他節(jié)點(diǎn)的信息，在本系統(tǒng)中，無(wú)線模塊的供電都從變電柜中引出，無(wú)需在低功耗模式下工作，而變電柜之間又存在距離遠(yuǎn)，信號(hào)隔離強(qiáng)的缺點(diǎn)，使用終端節(jié)點(diǎn)可能會(huì)導(dǎo)致部分位置偏僻的節(jié)點(diǎn)無(wú)法加入到網(wǎng)絡(luò)中，故系統(tǒng)中的功能節(jié)點(diǎn)全部使用路由器節(jié)點(diǎn)。

圖1 系統(tǒng)總體構(gòu)架

2 硬件設(shè)計(jì)

2.1 電表協(xié)議以及RS485-RS232轉(zhuǎn)換器

變電柜中采用的測(cè)量?jī)x表為珠海派諾電子有限公司的三相網(wǎng)絡(luò)電力儀表，三款電表均可以提供電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)等電參數(shù)的組合測(cè)量，其外部擴(kuò)展了RS485/MODBUS總線通信，可對(duì)儀表進(jìn)行組網(wǎng)管理。其提供的MODBUS-RTU[4]通信協(xié)議包含八位數(shù)據(jù)位，一位停止位，無(wú)校驗(yàn)位。每幀數(shù)據(jù)包裹都包含地址域、功能碼域、數(shù)據(jù)域和校驗(yàn)域。其具體的通信格式如表1和表2所示。

表1 讀寄存器格式 表2 電表回復(fù)格式

此外，為了實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備監(jiān)測(cè)無(wú)線化的需求，需要舍棄RS485雙絞線的有線通信方式，利用MAX485芯片將RS485總線輸出的差分電平數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為TTL電平數(shù)據(jù)然后直接讀入ZigBee無(wú)線模塊，圖2所示即是利用MAX485芯片將電表和路由器串行通信接口連接起來(lái)的框圖。

圖2 485電平轉(zhuǎn)TTL電平電路

2.2 路由器模塊

路由模塊是基于Texas Instruments公司的CC2530F256芯片進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，CC2530是一顆真正的系統(tǒng)芯片(SoC)CMOS解決方案，配備了8051CPU內(nèi)核和兼容IEEE 802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的RF控制器，可實(shí)現(xiàn)無(wú)線設(shè)備之間的通信。其包含的串行通信接口外設(shè)，為接收和發(fā)送數(shù)據(jù)提供了雙緩沖，以及硬件流控制，適合于高吞吐量的全雙工應(yīng)用[5]，可以方便的從電表中讀出數(shù)據(jù)。其與電表之間連接的電路如圖2所示。

2.3 協(xié)調(diào)器模塊

協(xié)調(diào)器模塊是基于Texas Instruments公司的CC2538SF53芯片進(jìn)行開(kāi)發(fā)的，相比路由器使用的CC2530芯片，其配備了功能更加強(qiáng)大的ARM Cortex-M3內(nèi)核并將RAM擴(kuò)大至32KB，其中協(xié)調(diào)器的硬件結(jié)構(gòu)連接圖如圖3所示。此外，為了保證通信的高效性，在程序設(shè)計(jì)中，協(xié)調(diào)器在接收到上位機(jī)的問(wèn)詢指令并下傳至路由器后，路由器便會(huì)周期性的采集數(shù)據(jù)并上傳至協(xié)調(diào)器，此時(shí)協(xié)調(diào)器需要較大的RAM用于不斷更新并存儲(chǔ)傳回的數(shù)據(jù)，以便上位機(jī)下一次問(wèn)詢時(shí)能夠?qū)?shù)據(jù)送回。由此可見(jiàn)，擁有32KB RAM大小的CC2538芯片成為了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的不二之選。

圖3 協(xié)調(diào)器硬件結(jié)構(gòu)連接圖

3 軟件設(shè)計(jì)

3.1 Z-Stack協(xié)議棧和OSAL操作系統(tǒng)

Zstack協(xié)議棧是TI公司為ZigBee提供的一個(gè)解決方案，ZigBee體系構(gòu)架如圖4所示，Zstack協(xié)議棧內(nèi)部包含了ZigBee協(xié)議所規(guī)定的基本功能，這些功能大部分是通過(guò)函數(shù)的形式實(shí)現(xiàn)的，為了便于管理這些函數(shù)集，Zstack協(xié)議棧中加入了實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)OSAL，OSAL操作系統(tǒng)在運(yùn)行的過(guò)程中，首先會(huì)更新時(shí)鐘信息和詢檢串口、定時(shí)器，隨后會(huì)依次詢檢ZigBee協(xié)議中的MAC層，網(wǎng)絡(luò)層，硬件抽象層，MT層，APS層和ZDO層是否有任務(wù)要執(zhí)行，如果存在任務(wù)則會(huì)通過(guò)指針調(diào)用相應(yīng)的事件處理函數(shù)處理，如果系統(tǒng)本身沒(méi)有事件需要處理，則會(huì)在最后詢檢用戶自己添加的任務(wù)，并調(diào)用自己添加的任務(wù)處理函數(shù)實(shí)現(xiàn)功能[6]。

圖4 ZigBee 協(xié)議體系架構(gòu)

3.2 路由器程序設(shè)計(jì)

路由器的程序設(shè)計(jì)是建立在Zstack協(xié)議棧之上的，協(xié)議棧中的物理層、MAC層和網(wǎng)絡(luò)層的內(nèi)容是無(wú)需修改的，用戶在開(kāi)發(fā)時(shí)只需要在APP層添加相應(yīng)的用戶任務(wù)，并對(duì)APP層中的硬件部分進(jìn)行配置，例如完善串口回調(diào)函數(shù)，以實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)協(xié)同工作。本文的圖5和圖6即利用框圖從串口和用戶任務(wù)兩個(gè)模塊描述了路由器是如何工作的。其功能和工作流程可概括如下：

(1)路由模塊上電后會(huì)自動(dòng)加入?yún)f(xié)調(diào)器建立的網(wǎng)絡(luò)，隨后會(huì)將查詢電表ID的事件置1，模塊在檢測(cè)電表ID時(shí)先發(fā)送從站地址為0的問(wèn)詢碼到電表，然后等待電表回復(fù)，如果串口接收到回復(fù)則將電表ID已獲得標(biāo)志位置1，如果沒(méi)有收到回復(fù)則不進(jìn)行處理。50 ms后將查詢電表ID的事件會(huì)再次置1，如果此時(shí)電表ID已經(jīng)獲得，則將查詢電表ID的事件清空，并將輪詢電表數(shù)據(jù)的事件置1，否則將從站地址加1的問(wèn)詢碼發(fā)送到電表以等待串口的數(shù)據(jù)回復(fù)，并循環(huán)下去直到檢測(cè)到電表ID。

(2)每個(gè)路由器在程序中都為其對(duì)應(yīng)的電表創(chuàng)建了10個(gè)問(wèn)詢碼的存儲(chǔ)空間，每當(dāng)射頻接收事件被置1后，路由器都會(huì)查詢協(xié)調(diào)器是否發(fā)送了新問(wèn)詢碼，如果是則將其儲(chǔ)存，如果協(xié)調(diào)器是想取消哪個(gè)問(wèn)詢碼，程序則將其對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)空間清空。在詢問(wèn)過(guò)電表ID后，路由器會(huì)以150 ms為周期依次詢問(wèn)存儲(chǔ)空間中的10個(gè)問(wèn)詢碼，當(dāng)問(wèn)詢碼存在時(shí)則將其通過(guò)串口發(fā)送至電表，當(dāng)檢測(cè)到此問(wèn)詢碼為空則在150 ms后對(duì)下一個(gè)問(wèn)詢碼的問(wèn)詢，從而保證每1.5秒鐘可以將所有問(wèn)詢碼輪詢一次。

(3)程序中為每個(gè)問(wèn)詢碼的回復(fù)數(shù)據(jù)創(chuàng)建了4個(gè)字節(jié)大小的時(shí)間戳，在詢檢串口任務(wù)時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)有數(shù)據(jù)從電表傳回，則首先要判斷是哪個(gè)問(wèn)詢碼的回復(fù)數(shù)據(jù)，然后將其對(duì)應(yīng)的時(shí)間戳加1后連同數(shù)據(jù)一起發(fā)回協(xié)調(diào)器。

圖5 路由器用戶任務(wù)置1流程圖

圖6 路由器詢檢串口流程圖

3.3 協(xié)調(diào)器程序設(shè)計(jì)

采用無(wú)線通信與傳統(tǒng)的有線通信，在采集數(shù)據(jù)的效率上有很大的區(qū)別，傳統(tǒng)的電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)的雙向通信只需要上位機(jī)發(fā)送問(wèn)詢碼給電表，電表回復(fù)數(shù)據(jù)到上位機(jī)即可。而若采用ZigBee無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)電力設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控，如果依舊采用傳統(tǒng)的雙向通信方式，則上位機(jī)先要把問(wèn)詢碼發(fā)送給協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器將問(wèn)詢碼發(fā)送到路由后，路由再將其發(fā)送到電表，電表接收到問(wèn)詢碼后回復(fù)數(shù)據(jù)給路由器，路由通過(guò)無(wú)線通信發(fā)送給協(xié)調(diào)器后，協(xié)調(diào)器將數(shù)據(jù)通過(guò)串口回送到上位機(jī)。當(dāng)串口的傳輸波特率和無(wú)線通信速率一定的時(shí)候，數(shù)據(jù)在傳輸?shù)倪^(guò)程中會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間。因此如何提高數(shù)據(jù)的傳輸效率成為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

基于此本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一種協(xié)調(diào)器單次問(wèn)詢，從設(shè)備周期性回復(fù)數(shù)據(jù)的通信方式，使得協(xié)調(diào)器在收到上位機(jī)的問(wèn)詢碼后，不僅可以通過(guò)對(duì)問(wèn)詢碼的判斷將問(wèn)詢碼選擇性的下發(fā)，還可以立即調(diào)出緩存中存儲(chǔ)的回復(fù)數(shù)據(jù)將其傳回給上位機(jī)。此外，為了使系統(tǒng)更加高效可靠地工作，在協(xié)調(diào)器中還增加了從設(shè)備掉線判斷，上位機(jī)問(wèn)詢碼停發(fā)檢測(cè)等功能，圖7和圖8分別利用框圖從串口和用戶任務(wù)兩個(gè)模塊描述了協(xié)調(diào)器是如何工作的。其功能和工作流程可概括如下：

(1)協(xié)調(diào)器在上電后會(huì)組建無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，等待從設(shè)備加入，當(dāng)接收到從設(shè)備的數(shù)據(jù)時(shí)射頻接收事件會(huì)被置1，如果接收到的數(shù)據(jù)是電表的ID及其短地址，協(xié)調(diào)器會(huì)開(kāi)辟數(shù)組空間將其存儲(chǔ)。如果用戶想知道網(wǎng)絡(luò)中設(shè)備的連接結(jié)構(gòu)，也可以通過(guò)觸發(fā)按鍵事件通知從設(shè)備上傳地址信息并從串口傳輸?shù)缴衔粰C(jī)查看。

(2)協(xié)調(diào)器根據(jù)電表ID為每個(gè)從設(shè)備建立了一個(gè)結(jié)構(gòu)體，其中包括10個(gè)問(wèn)詢碼和10個(gè)回復(fù)數(shù)據(jù)，還包括每個(gè)問(wèn)詢碼對(duì)應(yīng)的問(wèn)詢更新信號(hào)、路由回復(fù)未更新計(jì)數(shù)器和上位機(jī)問(wèn)詢未更新計(jì)數(shù)器。當(dāng)上位機(jī)發(fā)送問(wèn)詢碼時(shí)，協(xié)調(diào)器首先要檢查網(wǎng)絡(luò)中是否存在問(wèn)詢碼中所指明的設(shè)備，不存在則舍棄，存在則在此設(shè)備的結(jié)構(gòu)體中查詢此問(wèn)詢碼是否已經(jīng)存在，存在則將此問(wèn)詢碼的問(wèn)詢更新信號(hào)置1，并將此結(jié)構(gòu)體中的存儲(chǔ)的回復(fù)數(shù)據(jù)傳回給上位機(jī)，不存在則將此問(wèn)詢碼存儲(chǔ)并向從設(shè)備下發(fā)。

(3)協(xié)調(diào)器接收到從設(shè)備的回復(fù)的問(wèn)詢數(shù)據(jù)時(shí)射頻接收事件會(huì)被置1，隨后協(xié)調(diào)器會(huì)查詢是否存儲(chǔ)過(guò)此設(shè)備的ID，存儲(chǔ)過(guò)則會(huì)將從設(shè)備回復(fù)的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)。此外，從設(shè)備每次回復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)協(xié)調(diào)器都會(huì)查詢對(duì)應(yīng)此回復(fù)數(shù)據(jù)的問(wèn)詢更新信號(hào)是否置1，如果不為1則將上位機(jī)問(wèn)詢未更新計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器達(dá)到一定數(shù)值后，則判斷上位機(jī)停止問(wèn)詢并將這一問(wèn)詢碼清空。

(4)從設(shè)備在回復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)在數(shù)據(jù)結(jié)尾加上了4字節(jié)長(zhǎng)的時(shí)間戳，協(xié)調(diào)器每次回復(fù)數(shù)據(jù)給上位機(jī)的時(shí)候都會(huì)記錄下對(duì)應(yīng)的時(shí)間標(biāo)志，當(dāng)回復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)將當(dāng)下的時(shí)間戳與上次記錄的作對(duì)比，如果沒(méi)有變化則將路由回復(fù)未更新計(jì)數(shù)器加1，當(dāng)此計(jì)數(shù)器達(dá)到一定數(shù)值時(shí)，則判斷對(duì)應(yīng)的從設(shè)備已經(jīng)不再回復(fù)此問(wèn)詢碼的數(shù)據(jù)，因此將程序中該設(shè)備的此問(wèn)詢碼清除，并等待上位機(jī)再次詢問(wèn)時(shí)向從設(shè)備下發(fā)問(wèn)詢碼。

圖7 協(xié)調(diào)器詢檢串口流程圖

圖8 協(xié)調(diào)器用戶任務(wù)置1流程圖

設(shè)備號(hào)父節(jié)點(diǎn)及路由級(jí)別問(wèn)詢碼1訪問(wèn)寄存器個(gè)數(shù)有效回復(fù)率問(wèn)詢碼2訪問(wèn)寄存器個(gè)數(shù)有效回復(fù)率問(wèn)詢碼3訪問(wèn)寄存器個(gè)數(shù)有效回復(fù)率設(shè)備1協(xié)調(diào)器(1級(jí))2399.7%5100%13100%設(shè)備2協(xié)調(diào)器(1級(jí))3299.8%1100%9100%設(shè)備3設(shè)備1(2級(jí))4099.0%設(shè)備4設(shè)備1(2級(jí))12100%1299.8%16100%設(shè)備5設(shè)備2(2級(jí))20100%10100%10100%設(shè)備6設(shè)備3(3級(jí))4099.4%3099.5%設(shè)備7設(shè)備4(3級(jí))3099.8%2099.8%13100%設(shè)備8設(shè)備4(3級(jí))18100%14100%8100%設(shè)備9設(shè)備5(3級(jí))3699.9%4100%設(shè)備10設(shè)備5(3級(jí))2100%26100%12100%

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果

本文上位機(jī)開(kāi)發(fā)的軟件會(huì)輪詢用戶設(shè)置好的問(wèn)詢碼，經(jīng)過(guò)串口向協(xié)調(diào)器發(fā)送一條問(wèn)詢碼后，當(dāng)接收到回復(fù)數(shù)據(jù)時(shí)會(huì)自動(dòng)發(fā)送下一條。在測(cè)試超過(guò)2小時(shí)后實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示，實(shí)驗(yàn)證明當(dāng)路由深度為3層，網(wǎng)絡(luò)從設(shè)備總數(shù)為10個(gè)且每個(gè)設(shè)備設(shè)置1-3個(gè)問(wèn)詢碼時(shí)，從設(shè)備回復(fù)的數(shù)據(jù)的有效率超過(guò)99%，也未曾出現(xiàn)設(shè)備掉線的情況，可實(shí)現(xiàn)1.5秒內(nèi)對(duì)所有電表進(jìn)行一次數(shù)據(jù)查詢。對(duì)于個(gè)別的通信失敗，究其原因應(yīng)該是由于變電站現(xiàn)場(chǎng)強(qiáng)大的電磁干擾，導(dǎo)致傳輸?shù)臄?shù)據(jù)部分丟失。

5 結(jié)束語(yǔ)

本文針對(duì)電力設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用需求，指出了傳統(tǒng)有線方式的缺點(diǎn)，闡述了ZigBee技術(shù)的特點(diǎn)及優(yōu)勢(shì)，并通過(guò)硬件和軟件設(shè)計(jì)，經(jīng)實(shí)驗(yàn)得出了ZigBee技術(shù)完全符合電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)升級(jí)的要求。它不僅解決了電力設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)布線難度大，施工周期長(zhǎng)，安全性低等缺點(diǎn)，而且避免了無(wú)線通信中經(jīng)常出現(xiàn)的數(shù)據(jù)碰撞和丟失的問(wèn)題，具有非常好的推廣前景。

[1] 呂鎮(zhèn)庭，曹建.ZigBee技術(shù)在電力設(shè)備在線監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].電子測(cè)量技術(shù)，2008,31(2)：191-194.

[2] 李勇，柳建.基于ZigBee的無(wú)線電力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J].信息技術(shù)，2012，36(11):137-139.

[3] 袁輝建.基于ZigBee的電力設(shè)備紅外測(cè)溫系統(tǒng)[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014，4(3)：12-13.

[4] 張波，許平.Modbus協(xié)議在溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)[J].國(guó)外電子測(cè)量技術(shù)，2006,25(1)：58-60.

[5] 丁家峰，曹建. 一種新型分布式電力設(shè)備在線監(jiān)測(cè)通信網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)[J].電氣應(yīng)用，2006,25(7)：68-71.

[6] 陳雨青，沈承舒，彭曉珊. 基于ZigBee無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的樓宇電力節(jié)能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電子測(cè)量技術(shù)，2013,8(4)：52-58.

A Remote Monitoring System for Electric Power Equipment Based on ZigBee Technology

Yu Yue, Zhang Feng, Zhang Shiwen

(College of Electronic Information and Electrical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China)

To improve the reliability and convenience of electric power equipment state monitoring, this paper designs a remote electric power equipment monitoring system based on ZigBee wireless network, against the shortcomings of complex collection and wiring as well as high cost of traditional wired networks. Having TI’s SoC CC2530 as ZigBee router, electric meter data is read into ZigBee network through RS485-RS232 protocol converter. Then, SoC CC2538 is used as ZigBee network’s coordinator to receive data from the underlying module and upload it to the upper computer for data monitoring. This paper adopts a special communication mode which makes the coordinator ask one time and the routers will repeat periodically. Furthermore, the coordinator can perform such functions as data storage, enquiry judgment and retransmission in case of lost connection to enable the whole system to work in a collaborated highly efficient way.

ZigBee；electric power equipment； monitoring system； CC2530； CC2538

10.3969/j.issn.1000-3886.2017.02.013

TM712;TP393.03

A

1000-3886(2017)02-0041-04

于躍(1992-)，男，天津人，碩士生，從事電工理論與新技術(shù)，嵌入式技術(shù)應(yīng)用等研究。 張峰(1968-)，男，江蘇人，博士，教授，博士生導(dǎo)師，從事電工理論與新技術(shù)、軌道交通設(shè)備檢測(cè)理論分析等研究。 張士文(1976-),男，黑龍江人，碩士，講師，從事電工理論與新技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等方面的教學(xué)與研究工作。

定稿日期: 2016-09-28