电能质量的实时监测是进步出产功率、节能减排、安全出产的要害，本文针对东莞高科技产业园对电能质量的要求，提出了一种依据ZigBee无线传感网络的电能质量实时监测体系。该体系不只具有强壮的丈量和通讯功用，并且具有组网便利、动态拓扑、低本钱、大容量、高可靠性的特色，能很好地满意高科技工业园电能质量实时监测的实践需求。
体系概述
体系结构如图1所示，由数据搜集节点，ARM9S3C2440操控模块（会聚节点）、本地上位机、长途监测办理中心组成，数据搜集节点散布在每个需求监测的电源点，比方：每台精细加工设备，每台变频调速驱动器，自动化出产线等；S3C2440模块（会聚节点）散布在离数据搜集节点约40 m间隔的规模内，本地上位机散布在各厂监控室，长途监测办理中心放置在工业园电力办理中心，各部分的功用如下：
（1）数据搜集节点：由电压、电流互感器、信号调度电路、频率同步电路、A／D、DSP及ZigBee模块组成，电压、电流互感器将从电网上得到的电压、电流信号转化成合适A／D转化的沟通小信号，经滤波后输入到A／D转化器，DSP读取A／D转化成果并进行相关电能质量参数运算和剖析，剖析成果经过 CC2530无线通讯模块传送至ARM操控中心，频率同步电路的作用是减小非同步采样形成的FFT算法中的栅门效应。
（2）S3C2440模块（会聚节点）：由ARM9 S3C2440、SDRAM、ZigBee模块、以及看门狗、时钟等外围电路组成。S3C2440模块是体系下位机的办理操控中心，担任数据搜集节点和本地上位机之间的通讯与数据交换，ZigBee模块作为和谐器，担任通讯链路及路由的树立以及数据包协议转化等。
（3）本地上位机：本地运用PC作为上位机，完结数据搜集、数据剖析、成果显现及存储等功用。
（4）长途监测办理中心：长途用户经过互联网接入本地上位机的服务器渠道，经过“终端一服务器”的方式完结对本地上位机的操作，然后完成数据和信息的同享。
线收发器
在常用的无线传感协议中，ZigBee以其掩盖规模宽、容量大、组网简略、网络可自在扩展、联网耗时低、安全、低功耗、低本钱等优势遭到更多的重视，本体系选用CC2530 ZigBee模块作为无线收发器，CC2530是TI在2009年推出的，在CC2430的基础上依据CC2430实践使用的一些问题做了一些改善，存储容量最大支撑到256 KB，可编程的输出功率高达4．5 dBm，具有极高的接纳灵敏度和抗干扰功用，通讯间隔最远能够到达400 m，关于中小型工厂，不必外加功放来扩展间隔，只需求一个会聚节点即可满意全厂规模内的电能质量监测，强壮的5通道DMA操控器使硬件外设能完成数据的高效传输，然后满意体系实时监测的需求。
CC2530电路原理如图2所示，CC2530与S3C2440经过UART0衔接，与DSP经过串口衔接。电路中的C251，C261，L1一起作用为 CC2530的内部PA和LNA供给直流偏置，C252，L261和C262，L252分别是LC巴伦电路的低通滤波电路和高通滤波电路，它们担任差分信号和单端信号之间的转化和阻抗匹配，L2，C1，L3是pi型滤波电路。
本文提出的依据无线传感网络的大型工业园电能质量实时监测体系，使用ZigBee无线传输模块完成ARM与DSP之间的通讯，省去了杂乱的布线环节，节省了很多的精力和本钱，在实践组网点对点通讯测验中，无线传输模块的室外直线传达间隔超越300 m，室内有妨碍时传达间隔超越40 m，最大传输时延小于80 ms，具有自组网功用。该体系可对电网谐波的有效值、功率及功率因数、谐波畸变率、谐波含有率、电压动摇与闪变、三相不平衡度等多种电能质量参数进行丈量。体系具有低本钱，高可靠性，高容量、组网简略等特色，适用于工业园中自动化出产线精细仪器、设备的电能质量的实时监测，对高科技工业园进步出产功率，节能减排具有实践意义。
