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ZigBee技术在用户端配电系统中的设计与应用

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（1.江阴安科江苏214405瑞电）江阴器制造有限公司
（2.湖南省建长沙筑材410011）料研究设计院有限公司
摘要：随着无线，无线技术智能的高。本文管理ZigBee速发介绍系统无线展基于也得通到了迅速的应用
信模块的ZigBee模块设计在电，以网用及户端配电系统中的应用和为工矿企业节能减耗方面的作用。
---ZigBee技术在用户端配电系统中的设计与应用
关键ZigBee；通词：信模块；无线技术；配电系统；电能管理
TheDesignandApplicationofZigBeeTechnologyinUserDistributionSystem
Abstract:Bytherapiddevelopmentofthewirelesstechnology,thewirelessintelligentmanagement
systemhaswidelyappliedintheuserdistributionsystem.ThispaperintroducedthedesignofZigBee
wirelesscommunicationmodel,theapplicationinthisenergymanagementsystemandtheeffectin
energyconservationandconsumptionreduction.
KeyWord:ZigBee,WirelessCommunicationModel,DistributionSystem,EnergyManagement
0引言
随着全球范围内智能电网建设逐步展开，作为智能电网用户的配电系统智能化管理也越来越重要。目
前用户端配电管理系统都会考虑采用多种通信技术混合组网的方式，以克服现有技术固有的一些不足，其
中工、GPRS业以及CDMA等作太网；为远无线、载波程通短距等作信网离通，即最为短络信程通信网络
后1公里ZigBee内的技术通信作为方式一种。新兴的短距离、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，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有着
很大。因此的发，基于ZigBee技术展空的无间。线自本文ZigBe动抄主要e表系介绍统成一款为了一个热点
技术无线ZigBee无线模块网络及基在工于厂配电管理系统中的应用。
1ZigBee技术的特点
ZigBee无线技术、低成、低数的特、本短距、据速通信点是离。它的率可靠低耗网络性高电拓扑主要
支持3种自组织，即星(Star)无线、网状型结(Mesh)和树网络结构构(ClusterTree)型结类型，特别构是网状
结构，具有很ZigBee技术强的在低网络耗电健壮、低性和成本系统、低可靠数据性。速率这使、可靠性
强的无线抄表系统中发挥巨大的作用。
目前，电能管理系统（PLC中运），RS485有线用的通讯另外都存一些在各通信方式如低压电力线载波
种各1列出样的ZigBee与其了弊端他通。表1中可信技ZigBee技术以看术的。优势出比较比较，从明显表
ZigBee技术是电能管。它适理系用于统中一些一种短距非常离无理想线电的通能管信方理系式统通信方式
的实现手段，例如写字楼、办公楼、宿舍楼、工厂等无线电能管理系统，尤其适用于一些布线困难旧楼改
造的能耗管理系统中。
表1ZIGBEE与其他信技术的比较
PLCRS485ZigBee无线

建网简单难度困难简单

一次小性投一般资较大

运行困难维护困难容易

通信低速度高高

可靠差性一般好

实时不能监控能能

2ZigBee无线[1]模块的设计
ZigBee无线ZigBee无线模块配电是管理系统中的主要组成部分，它在整个网络中担当通信的衔接作
用，它负责把网络中所有电表的通信连接起来，方便各个电表把数据上传给主站（即电能管理中心）。
本文设计的ZigBee无线模块采用导轨式安装的安装方式，可以方便地安装在35mm的标准导轨上，
这使模块能灵活的安装在各类配电箱、配电柜中。其外观侧视图如图1所示。

图1ZigBee模块侧视图
ZigBee无线模块分为两类，其中ZigBee信号转RS485信号的模块称为ZigBee采集模块，它负责和
下面电表之间的通信；而ZigBee信号转以太网信号的模块称为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）采用AC220V输入；
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）采用Mesh网状网，实现自组网的功能，寻址方式采用IEEE802