变电站作为电网的重要组成部分,其安全稳定运行意义重大。长期以来,变电站内一次设备的检修方式以故障检修和计划检修为主,这些传统检修方式的弊端显而易见。随着现代科技水平的不断发展,对一次设备的运行状态进行在线监测,并结合在线监测的结果对一次设备开展检修,已成为变电站检修的主要手段。本文设计的状态监测系统就是对一次设备的运行状态进行在线监测,发现异常时及时报警,保障电网安全可靠地运行。目前已投入运行的设备在线监测装置,一般采用有线数据传输方式。然而,变电站一次设备数量很多,结构复杂,采用有线的数据传输方式,其布线繁琐、成本高昂、易遭雷击及老化,并且装置的位置不能随意移动,灵活性差。因此,本文设计的基于ZigBee的变电站一次设备状态监测系统有着实际意义,它为提高变电站运行自动化水平和电网的运行可靠性提供了一种解决方案。根据系统的设计要求及预实现的功能,将系统的整体结构分为数据采集部分、无线数据传输部分和上位机监测三个部分。在系统硬件设计方面,主要是针对数据采集部分和无线数据传输部分的设计。本文选用TI公司的CC2430芯片为主控芯片,根据ZigBee网络的特点,将硬件划分为协调器节点、路由器节点和终端节点三部分,设计了各节点的硬件结构框图。完成了射频及扩展电路、传感器电路、电源供电电路、JTAG接口电路、串口通信电路、报警及复位电路的设计。在系统的软件设计方面,本文采用TI公司Z-Stack协议栈,主要是针对协议栈应用层的开发。设计了协调器节点、路由器节点和终端节点的软件流程图,实现了终端节点按照指令采集数据并将数据进行无线传输的功能。通信协议包括无线通信协议和串口通信协议两部分,分别对协调器节点的命令帧格式、终端节点的数据帧格式、上位机的命令帧格式和协调器节点的数据帧格式进行了设计。在上位机软件设计方面,利用了NI公司的LabVIEW测控软件开发了系统的人机界面。该界面可以实时显示设备状态数据,并且在数据越界时进行声光报警,第一时间通知管理人员进行现场处理,实现了对变电设备运行状态的实时监测。设计了上位机软件开发流程,包括登陆界面、监测界面、设备配置、报警系统、历史系统和报表生成六部分。最后,利用LabVIEW软件完成了状态监测系统上位机监测界面的设计,实现了整个状态监测系统的组网运行。