CN102129765A - 一种高压设备温度监测系统 - Google Patents

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庄孟文
丁威
苍后亮
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Abstract

一种高压设备温度监测系统,包括高压设备温度检测模块和显示控制模块,所述显示控制模块包括显示控制单元,无线通信接受单元,其特征在于:所述高压设备温度检测模块包括电场能量采集单元,温度传感器,微控制器和无线通信发射单元;所述电场能量采集单元的输出端与微控制器的电源端连接,所述温度传感器的信号输出端与微控制器的信号输入端相连,所述微控制器的信号输出端与无线通信发射单元的输入端相连;所述电场能量采集单元包括依次电连接的电场能量采集线,整流电路,滤波电路,储能电路,稳压电路,所述电场能量采集线作为整流电路的两个输入端一端悬空,另一端连接高压设备表面。本发明安装方便、测量精度高,可大规模推广使用。

Description

一种高压设备温度监测系统
技术领域
[0001] 本发明涉及一种高压设备温度监测系统,具体为一种无源无线检测高压设备分 合、搭接部位温度的在线监测系统。
背景技术
[0002] 发电厂、变电站的高压开关柜开关触头、母排搭接处、刀闸触头、电缆连接点等高 压设备分合、搭接部位,在长期运行过程中,由于制造或使用上的原因(如螺丝松动、接触不 良等),经常会发生分合搭接处温度异常升高。高压设备温度监测系统能及时发现并提醒工 作人员进行维修,防止设备分合搭接处就会因过热熔化造成严重的设备事故。
[0003] 目前,高压设备温度监测系统主要有三种技术:光纤测温、红外测温、有源无线接 触测温。
[0004] 光纤测温是利用不同温度下光的折射不同而计算被测点温度的方法。这种方法技 术先进,精度高,但成本高,而且光纤安装固定困难。
[0005] 红外测温是利用红外测温仪对准被测点测量温度的方法。这种方法测量精度高, 价格低,但测温仪与被测点之间必须没有阻隔,安装固定非常困难。
[0006] 有源无线接触测温是在被温点安装温度变送器,温度数据通过无线模块传输给主 机。这种方法安装方便,测量精度高,但由于采用电池供电,更换必须停电,在供电可靠性要 求越来越高的情况下,停电机会非常少,一旦电池耗尽,监测设备就成了摆设。
发明内容
[0007] 为克服上述缺陷,本发明提供一种无源无线高压设备温度监测系统,其不仅测量 精度高,安装方便,而且由于无需专供电源,使用过程没有更换电池困扰。
[0008] 为实现上述方案,本发明的技术方案为:包括高压设备温度检测模块和显示控制 模块,所述显示控制模块包括显示控制单元,无线通信接受单元,其特征在于:所述高压设 备温度检测模块包括电场能量采集单元,温度传感器,微控制器和无线通信发射单元;所 述电场能量采集单元的输出端与微控制器的电源端连接,所述温度传感器的信号输出端与 微控制器的信号输入端相连,所述微控制器的信号输出端与无线通信发射单元的输入端相 连;
所述电场能量采集单元包括依次电连接的电场能量采集线,整流电路,滤波电路,储能 电路,稳压电路,所述电场能量采集线作为整流电路的两个输入端一端悬空,另一端连接高 压设备表面。
[0009] 为了提高高压设备温度检测模块工作的稳定性,所述电场能量采集单元还包括防 过压保护电路,所述防过压保护电路设在储能电路和稳压电路之间,以此保证微控制器的 正常工作。
[0010] 作为本发明的优选实施例:所述无线通信发射单元采用基于声表面波谐振器的 射频单元,其发射功耗低,发射电流峰值不大于2mA。从而开创了声表面波器件在高压设备温度监测系统中运用的先例。
[0011] 为了防止外界信号的干扰,保证模块的长期稳定的工作,所述高压设备温度检测 模块放置在绝缘保护盒内。
[0012] 本发明通过电场能量采集单元采集高压设备电场能量,经过电场能量采集单元 给微控制器、无线发射单元、传感器等供电,使系统正常工作;同时利用温度传感器在线测 量某点温度后,微控制器发出信号以无线方式将数据上传,集中显示,实现温度的检测、 显示控制。本发明不仅解决了原有技术检测方法的弊端,采用接触测量、无线传输等方式, 检测准确度高,安全性好。最为重要的是本发明利用电场能量采集单元检测并为后续单元 供电,无须单独电源,解决了一般高压设备温度监测系统需要经常停电更换电池的困扰,大 大提高本装置的使用可靠性,后期维护费用较低,具有很高的实用价值。
附图说明
[0013] 图1为本发明的结构框架示意图。
[0014] 图2为本发明电场能量采集单元的电路框图。
[0015] 图3为本发明电场能量采集单元的电路原理图。
具体实施方式
[0016] 下面结合附图以及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0017] 实施例,如图1所示:一种高压设备温度监测系统,包括绝缘保护盒,高压设备温 度检测模块和显示控制模块,所述温度检测模块内置于绝缘保护盒,且其包括电场能量采 集单元、微控制器、温度传感器和无线通信发射单元,所述显示控制模块包括显示控制单 元,无线通信接受单元。其中,电场能量采集单元的输出端分别与微控制器、发射单元的电 源端连接,以此为上述器件提供工作电源;温度传感器的信号输出端与微控制器的信号输 入端相连;微控制器的信号输出端与无线通信发射单元的输入端相连;无线通信发射单元 与无线通信接受单元相互无线通信。
[0018] 如图2、图3所示:电场能量采集单元包括依次电连接的电场能量采集线5,整流电 路1,滤波、储能电路2,防过压保护电路3,稳压电路4。具体为:电场能量采集线5与全桥 整流电路1的输入端相连,Cl为滤波储能电容,防过压保护电路3采用并联稳压二极管ZD 的方式实现;稳压电路4包括DC/DC稳压芯片和滤波电容C2,为后续模块提供稳定的电压 值;其中,通过电场能量采集线5引出的两个输入端一端悬空,另一端连接高压设备表面。
[0019] 本实施例中所用电气元件均为低功耗元件,特别是无线通信发射单元,本实施例 选用基于声表面波谐振器的射频单元,其发射功耗低,发射电流峰值不大于2mA。

Claims (4)

1. 一种高压设备温度监测系统,包括高压设备温度检测模块和显示控制模块,所述显 示控制模块包括显示控制单元,无线通信接受单元,其特征在于:所述高压设备温度检测模 块包括电场能量采集单元,温度传感器,微控制器和无线通信发射单元;所述电场能量采集 单元的输出端与微控制器的电源端连接,所述温度传感器的信号输出端与微控制器的信号 输入端相连,所述微控制器的信号输出端与无线通信发射单元的输入端相连;所述电场能量采集单元包括依次电连接的电场能量采集线,整流电路,滤波电路,储能 电路,稳压电路,所述电场能量采集线作为整流电路的两个输入端一端悬空,另一端连接高 压设备表面。
2.根据权利要求1所述的高压设备温度监测系统,其特征在于:在储能电路和稳压电 路之间还设有防过压保护电路。
3.根据权利要求1所述的高压设备温度监测系统,其特征在于:所述无线通信发射单 元采用基于声表面波谐振器的射频单元。
4.根据权利要求1所述的高压设备温度监测系统,其特征在于:所述高压设备温度检 测模块放置在绝缘保护盒内。
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