ZigBee技术在用户端配电系统中的设计与应用

图2 zigBee通信模块

3. 基于ZigBee配电管理系统的应用

ZigBee配电管理系统对提高电能利用效率、实现节能减排、降低生产成本，为分布式能源的利用具有重要意义。对用电系统各个环节特别是重点耗能设备用电情况进行实时检测计量、数据采集、汇总分析、纵横比较等，发现电能使用不合理之处，通过人工干预或自动控制的方法进行改进，优化用能设备，提高电能的使用效率。而且采用ZigBee无线网络的形式使整个用户端电能管理系统的设计更加灵活，更加方便，不需要额外的铺设通信电缆线，减少了人力成本。另外也可以建立与智能家具的通信，可以更方便地控制用电负荷，已达到低碳经济、节约性社会的效果。

图3为基于ZigBee配电管理系统系统框图，整个系统由一个ZigBee网络终端和若干个ZigBee采集器组成。ZigBee网络终端是整个ZigBee网络的协调者（ZigBee中心节点），它是整个ZigBee网络的发起者控制工程网版权所有，它还负责与配电管理中心的数据交互，主要采用以太网、GPRS或CDMA等远距离通信方式。ZigBee采集器在ZigBee网络中起到采集数据和网络路由的作用，每个ZigBee采集器的485总线上最多能连接32个表计。系统中所有表计和主站软件都是采用MODBUS-RTU通信协议来通信的。

图3 基于ZigBee配电管理系统

目前，基于ZigBee无线网络配电管理系统在江苏江阴某仪表制造企业实施运行。系统采用电能分项计量的原则，监测生产工艺中的各个流程以及工厂各个用电回路的用电情况，以报表或曲线的方式进行统计显示。整个ZigBee无线网络配电管理系统使用的无线模块为21个，使用的表计为82块。

图4 ZigBee无线网络通信图

图4为ZigBee无线网络配电管理系统的通信框图，它详细的列出了82块表计的型号及监测的回路，其中主要监测的对象有各个开关柜、控制柜进出回路的用电情况，生产工艺中的各个工艺流程的用电情况，各条生产线用电情况，办公室的用电情况及各个空调回路的用电情况等等。通过这些统计分析，让管理人员充分了解整个工厂的用能情况，通过统计分析找出不合理用能因数，提出合理整改意见和措施。