杨芬群，杨前军

(温州大学 物理与电子信息工程学院，浙江 温州325035)

智能电网是世界电网发展的新趋势，国内外均给予了极大关注，这给用户端低压电器提供了一次很好的发展机遇[1]。智能化低压电器在应用中常需要进行电压的采集并实现实时监测，利用有线网络实现电压采集时，存在布线困难等缺点，尤其是在一些原本电线就较多较为复杂的电器中，这种缺点带来的布线困难不言而喻。随着射频技术的发展，无线通信的应用越来越广泛，其中，ZigBee无线技术被应用于农业、家居等领域，获得了较好的效果。利用ZigBee技术实现智能低压电器的电压采集，系统接线简单，相对于传统的布线节省了成本，修改检测节点方便，并且检测节点具备通用性，便于改变检测设备和检测位置。

1 电压采集系统的介绍

1.1 ZigBee技术

ZigBee技术是无线传感网络 （WSN）的一种实现，是一种短距离、低速率无线网络技术，使用全球通用频段 2.4 GHz，数据传输速率为 10 kb/s～250 kb/s，其工作基础是IEEE802.15.4[2]。同样基于该标准的WSN协议还有6LoW-PAN、ISA100、RF4CE等。与这些技术相比，ZigBee技术更简单、实现成本更低，其主要特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本，适用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备[3]。

目前ZigBee的解决方案主要有两种，一种是单片机加上ZigBee射频芯片的组合解决方案，另一种是片上系统SoC（System on Chip）单芯片解决方案。前者能够灵活搭配，后者可以节省整个系统的成本，提高系统的性能。

1.2 电压采集系统的组成

系统包含两类节点：传感器节点（路由设备/终端设备）和汇聚节点（协调器）。……