設計提出了一種利用新型低功率、低成本的 ZigBee 無線網絡技術來實現對斷路器操動機構內溫濕度在線監測的方法。系統采用了一款含有已校準數字信號輸出的溫濕度傳感器芯片 SHT11 來對溫濕度進行數據采集。根據系統的設計要求及預實現的功能，將系統的整體結構分為 SHT11 傳感器采集部分、無線數據傳輸部分和上位機監測三個部分。在系統硬件設計方面，主要是針對數據采集部分和無線數據傳輸部分的設計。選用 TI 公司的 CC2430 芯片為主控芯片，根據無線網絡的特點，將硬件劃分為協調器節點、路由器節點和終端節點三部分，設計了各節點的硬件結構框圖。完成了射頻及擴展電路、傳感器電路、電源供電電路、接口電路、串口通信電路、按鍵及液晶顯示電路、報警及復位電路的設計。

　　在系統的軟件設計方面，采用 IAR 開發環境編寫和編譯傳感器節點程序，設計了協調器節點、路由器節點和終端節點的軟件流程圖，實現了無線傳感器網絡采集溫濕度信號及傳感器節點之間的數據傳輸功能。

　　系統上位機軟件采用 LabVIEW 開發環境，描述了上位機系統預計實現的功能。設計了上位機軟件開發流程，主要分為用戶管理、系統設置、數據處理、數據顯示、和歷史數據五部分。利用 LabVIEW 軟件完成了狀態監測系統上位機監測界面的設計并給出了上位機監測的實際顯示功能、曲線報表及數據存儲功能等。

　　電氣設備在線監測就是利用傳感器將運行中一次設備的狀態量進行采集、傳輸和處理，將難以實際觀測到的狀態量以圖表、曲線等直觀可檢測量表現出來，以實現對運行中一次電氣設備狀態連續的實時監測和診斷。電氣設備在線監測，實際上就是為了維護和保持電力系統的安全穩定運行，對重要的電氣設備運行情況參數進行觀測和診斷，監測的主要目的就是要第一時間發現設備的異常狀態和故障情況，在可能發生故障或更嚴重故障前提醒工作人員，及時避免事故的發生，從而使電力系統所受的損害降到最低。對電氣設備傳統的監測方法就是人工的對設備進行巡視和在固定的檢修周期內對設備進行檢修預試工作，但人工巡視只能通過設備外觀，儀器儀表等直觀監測量加以判斷，受巡視次數和精細度的影響，人工巡視弊端較大，很多重要非電量參數憑借肉眼觀察無法觀測到，此外人工巡視還有效率低下，受人為因素影響較大等諸多不利因素。對設備進行檢修預試工作使設備缺陷和故障能夠及時的發現和處理，但檢修預試工作更多的是在停電的基礎上進行的，不能對實際運行中的設備進行處理，受固定的檢修周期和停電周期的影響，不可能做到對設備缺陷和故障實時的發現和處理。隨著計算機和傳感器技術的飛速發展，電氣設備的在線監測也想著智能化、自動化的方向發展，很多重要的非電量參數需要相應的傳感器來進行采集和處理，這就為傳感器技術的發展提供了平臺和廣闊的應用前景。

　　運維人員應實時掌握變電設備的運行數據，對于可能發生的事故和隱患要做到提前預防，發生異常情況要第一時間做出反應并以最有效的方法進行處理，這就要求在線監測系統能夠做到實施的報警、顯示功能，及時提醒運維人員設備的異常數據，運維人員在現場解決不了的可通知專業班組的檢修人員來進行缺陷的消除，維護電力系統的安全穩定運行。國內外的研究表明，高壓斷路器實施狀態監測經濟效益顯著，可以有效減少斷路器故障帶來的經濟損失。國際大電網會議關于高壓斷路器故障的統計調查顯示：SF6 斷路器操動機構方面的事故占有較高比例，約為大事故率的 43%和小事故率的 44%，因此，加強對斷路器在線監測具有十分重要的意義。

　　目前常規 500kV 變電站內的電氣設備在線監測裝置是將傳感器發出的信號通過電纜等二次線傳輸至子站和后臺，采用的是傳統的電纜傳輸數據的方式，變電站內一次設備排布十分密集，加上變電站面積很大，電氣設備的二次線長度很長，除了站內電纜溝的走向復雜外，其造價成本很高，加上電纜老化會使其絕緣性能降低，還有電磁干擾、操作過電壓以及環境因素等都會影響到設備傳輸信號的可靠性，并且傳感器的安裝位置收到實際條件的限制，加上每個變電站由于接線方式不同而導致被檢測設備的位置也不固定，無形中浪費了大量的物質資源，這是傳統有線傳輸方式最大的弊端。本文設計的溫濕度在線監測系統就是利用 ZigBee 無線傳輸技術，摒棄了傳統的有線傳輸方式，使得被檢測點的選址十分靈活，可以根據實際情況增加或減少終端節點的數量，避免了布線的麻煩，減少了電纜的投資，減輕了有線傳輸方式給電力工作人員帶來的困擾。