CN102435327B - 一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器，包括：金属壳体，接触电极、温度传感器和通讯模块，该接触电极的输入端和温度传感器分别与电压线路连接；所述金属壳体内部具有整流电路、蓄能电容、放电管、稳压电路、微处理器，所述接触电极与整流电路连接，该整流电路分别再与蓄能电容和放电管连接，蓄能电容与金属壳体连接，放电管与稳压电路连接；稳压电路的第一输出端与微处理器连接，其第二输出端与金属壳体连接；该微处理器分别再与温度传感器和通讯模块连接。本发明的优点：结构简单，无需电池，没有寿命限制，无需人员维护，因此能够大面积应用于户外，彻底解决高压输变线路中的温度检测问题。

Description

一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器

技术领域

本发明涉及应用于高压电力设备中的温度监视器，特别是一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器。

背景技术

高压电力设备为了安全需要检测电力母排连接点处的温度，但是由于绝缘要求，这一温度难以采用有线的方法进行测试。要实现无人自动监测需要采用微处理器将温度信号采集并且通过无线信号传输到外部接收装置，为了使微处理器能够工作，则需要采用电池供电。由于受电池电力和寿命的限制，这种温度检测装置往往难以达到长期使用，并且更换电池相当不便。鉴于上述情况，亟待一种无源形式的电力设备温度监测器，以解决电池的问题。

发明内容

本发明目的是克服现有技术存在的问题，提出一种直接安装在电力高压线路上，通过感应获取电能驱动的电力设备无线温度监测器，这一装置直接利用高压输电线路周围感应的电磁能量，通过蓄能装置转化为微处理器所需的电能，将温度信号进行传感处理，最后通过无线发射模块将信号发送到外部接收装置中。

本发明的技术方案是这样实现的：一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器，包括：金属壳体（9），其特征在于：还包括接触电极（1）、温度传感器（8）和通讯模块（7），该接触电极（1）的输入端和温度传感器（8）分别与电压线路（11）连接；所述金属壳体（9）内部具有整流电路（2）、蓄能电容（3）、放电管（4）、稳压电路（5）、微处理器（6），所述接触电极（1）的输出端与整流电路（2）的输入端连接，该整流电路（2）的输入端分别与蓄能电容（3）的输入端和放电管（4）的输入端连接，蓄能电容（3）的输出端与金属壳体（9）连接，放电管（4）的输出端与稳压电路（5）的输入端连接；稳压电路（5）的第一输出端与微处理器（6）连接，其第二输出端与金属壳体（9）连接；该微处理器（6）分别再与温度传感器（8）和通讯模块（7）连接。电压线路（11）上的交流电势在电容之间形成耦合电流，经过整流电路（2）之后，耦合电流被蓄积到蓄能电容（3）中，当蓄能电容（3）达到一定电压击穿放电管（4），释放出电能驱动微处理器（6），微处理器（6）连接着温度传感器（8）和通信模块（7），将温度传感器（8）的信号采集处理后，通过通讯模块（7）将温度信号发射给外部接收装置（10）实现报警。本监视器自动感应蓄能，无需电池，没有寿命限制，无需人员维护。

优选地，所述接触电极（1）以可拆卸地方式与高压设备的电压线路（11）连接，便于拆卸和固定。

优选地，所述接触电极（1）的一端部形成螺纹部，而在电压线路（11）上有与该螺纹部对应的配合部，使该接触电极（1）与电压线路螺纹对接。这就包括有两种形式，第一，接触电极（1）的一端的外侧面设有外螺纹，而在电压线路(11)上开设有对应的螺纹孔，接触电极（1）的螺纹部旋进螺纹孔内，以固定在电压线路（11）上；第二，接触电极（1）的端面上开设有向另一端方向延伸的螺纹沉孔，通过螺纹沉孔把接触电极（1）套设在电压线路（11）上的某个螺柱或螺栓上。

优选地，所述接触电极（1）为夹子结构，使接触电极（1）夹住电压线路（11）。

优选地，所述夹子结构（21）包括一中心轴（22）枢接，并可以该中心轴（22）为圆心而旋转张开或闭合的一第一夹体（23）与一第二夹体（24）；第一夹体（23）前部和第二夹体（24）前部形成有与高压电线对应的扣合部（25）；第一夹体（23）后部的长度略大于第二夹体（24）后部，第一夹体（23）后部中间处与第二夹体（24）后端处之间连接有一弹簧（26）。先摁住夹子结构（21）的后端，第一夹体（23）和第二夹体（24）张开，抵靠住电压线路（11），再松开夹子结构（21）的后端，第一夹体（23）和第二夹体（24）闭合，夹住电压线路（11）。且由于弹簧（26）的预紧力作用，接触电极（1）就牢牢地被固定在电压线路（11）。

优选地，所述整流电路（2）是桥式整流电路，桥式整流电路是最常用的整流电路。其利用二极管的单向导通性进行整流，将交流电转变为直流电，并。

优选地，所述放电管（4）是气体放电管或稳压二极管。

优选地，所述稳压电路（5）为降压型开关稳压器。

优选地，所述蓄能电容（3）为电解电容或法拉电容，其电容量必须足够大，以防止储蓄的能量过多，使电容爆掉。一般地，电解电容或法拉电容的电容量1000uF以上。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的无线信号发送示意图。

图3为本发明的接触电极的结构示意图。

图中序号：

1、接触电极                    2、整流电路

3、蓄能电容                    4、放电管

5、稳压电路                    6、微处理器

7、通信模块                    8、温度传感器

9、金属外壳                    10、外部接收装置

11、电压线路                    12、无线温度监测器

21、夹子结构                    22、中心轴

23、第一夹体                    24、第二夹体

25、扣合部                        26、弹簧。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作详细说明。

请参见图1，图1为本发明的结构示意图。图中所示的是一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器，包括：金属壳体9，其特征在于：还包括接触电极1、温度传感器8和通讯模块7，该接触电极1的输入端和温度传感器8分别与电压线路11连接；所述金属壳体9内部具有整流电路2、蓄能电容3、放电管4、稳压电路5、微处理器6，所述接触电极1的输出端与整流电路2的输入端连接，该整流电路2的输入端分别与蓄能电容3的输入端和放电管4的输入端连接，蓄能电容3的输出端与金属壳体9连接，放电管4的输出端与稳压电路5的输入端连接；稳压电路5的第一输出端与微处理器6连接，其第二输出端与金属壳体9连接；该微处理器6分别再与温度传感器8和通讯模块7连接。即接触电极1通过整流电路2与蓄能电容3相连，蓄能电容3的另一端与金属感应外壳9相连，蓄能电容3、气体放电管4和稳压电路5构成环路，稳压电路5输出的直流电为微处理器6提供电能，微处理器6连接着温度传感器8和无线通信模块7，将温度传感器8的信号采集处理后，通过通信模块7（一般选用无线的通讯模块）将温度信号发射给外部接收装置10，金属外壳9将除接触电极1、温度传感器8、无线通讯模块7以外的所有部件包围在其中。使用时，接触电极1和温度传感器8与高压设备的高压线路直接相连，使本装置悬挂在高压设备上。这一装置能实现将高压感应电能转化为微处理器6工作所需的能源，实现无电池寿命限制的电力设备温度监测器。

所述整流电路2是桥式整流电路。所述放电管4是气体放电管或稳压二极管。所述稳压电路5为降压型开关稳压器。所述蓄能电容3为电容量为1200uF的电解电容。

请参见图2，图2为本发明的无线信号发送示意图，把整个检测器安装在高压线路母排11上，外部接收装置10安装在高压电力设备安全距离外。当温度过热时，温度传感器8通过通讯模块7把信号传输给地面上的外部接收装置10。

最后请参见图3，图3为本发明中接触电极的结构示意图。所述接触电极1为夹子结构，使接触电极1牢固地夹住电压线路11中的母排或高压线上。更具体地说，所述夹子结构21包括一中心轴22枢接，并可以该中心轴22为圆心而旋转张开或闭合的一第一夹体23与一第二夹体24；第一夹体23前部和第二夹体24前部形成有与高压电线对应的扣合部25；第一夹体23后部的长度略大于第二夹体24后部，第一夹体23后部中间处与第二夹体24后端处之间连接有一弹簧26。

以上仅表达了本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

本发明的优点在于：结构简单，无需电池，没有寿命限制，无需人员维护，因此能够大面积应用于户外，彻底解决高压输变线路中的温度检测问题。

Claims (10)

1.一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器，包括：金属壳体（9），其特征在于：还包括接触电极（1）、温度传感器（8）和通讯模块（7），该接触电极（1）的输入端和温度传感器（8）分别与电压线路（11）连接；所述金属壳体（9）内部具有整流电路（2）、蓄能电容（3）、放电管（4）、稳压电路（5）、微处理器（6），所述接触电极（1）的输出端与整流电路（2）的输入端连接，该整流电路（2）的输出端分别与蓄能电容（3）的输入端和放电管（4）的输入端连接，蓄能电容（3）的输出端与金属壳体（9）连接，放电管（4）的输出端与稳压电路（5）的输入端连接；稳压电路（5）的第一输出端与微处理器（6）连接，其第二输出端与金属壳体（9）连接；该微处理器（6）分别再与温度传感器（8）和通讯模块（7）连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器，其特征在于：所述接触电极（1）以可拆卸地方式与高压设备的电压线路（11）连接。

3.根据权利要求2所述的一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器，其特征在于：所述接触电极（1）的一端部形成螺纹部，而在电压线路（11）上有与该螺纹部对应的配合部，使该接触电极（1）与电压线路螺纹对接。

4.根据权利要求1所述的一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器，其特征在于：所述接触电极（1）为夹子结构，使接触电极（1）夹住电压线路（11）。

5.根据权利要求4所述的一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器，其特征在于：所述夹子结构（21）包括一中心轴（22）枢接，并能够以该中心轴（22）为圆心而旋转张开或闭合的一第一夹体（23）与一第二夹体（24）；第一夹体（23）前部和第二夹体（24）前部形成有与高压电线对应的扣合部（25）；第一夹体（23）后部的长度略大于第二夹体（24）后部，第一夹体（23）后部中间处与第二夹体（24）后端处之间连接有一弹簧（26）。

6.根据权利要求1所述的一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器，其特征在于：所述整流电路（2）是桥式整流电路。

7.根据权利要求1所述的一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器，其特征在于：所述放电管（4）是气体放电管或稳压二极管。

8.根据权利要求1所述的一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器，其特征在于：所述稳压电路（5）为降压型开关稳压器。

9.根据权利要求1所述的一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器，其特征在于：所述蓄能电容（3）为电解电容或法拉电容。

10.根据权利要求9所述的一种基于感应蓄能的电力设备无线温度监测器，其特征在于：所述电解电容或法拉电容的电容量1000uF以上。

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