CN104949774A - 一种新型电力线路测温系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种新型电力线路测温系统，包括前端温度监测单元、中继集中器单元、PC显示单元、感应取电单元。所述前端温度监测单元用于采集电力线路温度变化信息并通过无线网络传输至中继集中器单元。所述中继集中器单元用于将接收到温度变化信息通过无线网络传输至PC显示单元显示。所述感应取电单元分别向所述前端温度监测单元、中继集中器单元供电。所述前端温度监测单元和中继集中器单元内均安装有电磁干扰抑制模块。本发明实现了所述测温系统在恶劣电磁环境下仍能正常运作，并且进一步提高了所述测温系统的稳定性能。

Description

一种新型电力线路测温系统

技术领域

本发明涉及一种电力设备，具体涉及的是一种新型电力线路测温系统。

背景技术

相关技术中，通常在电力线路上安装在线监测装置实时监测线路温度变化，再根据相应的数学模型计算出当时环境条件下线路安全运行电流，从而短时间提高电力线路的输送能力。但发明人发现，现有的在线监测装置无法在恶劣电磁环境下工作，可靠性较低。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种新型电力线路测温系统，解决现有电力线路在线监测装置无法在恶劣电磁环境下工作的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是，一种新型电力线路测温系统，包括前端温度监测单元、中继集中器单元、PC显示单元、感应取电单元。所述前端温度监测单元连接所述中继集中器单元，采集电力线路温度变化信息并通过无线网络传输至中继集中器单元。所述中继集中器单元连接PC显示单元，将接收到温度变化信息通过无线网络传输至PC显示单元显示。所述感应取电单元分别与所述前端温度监测单元、中继集中器单元相连并供电。所述前端温度监测单元和中继集中器单元内均安装有电磁干扰抑制模块。

作为优选，所述电磁干扰抑制模块包括第一差模电容、第二差模电容、第一共模电感、第二共模电感、第一共模电容和第二共模电容，所述电源电压分别连接第一差模电容的一端以及第一共模电感的输入端，所述第一差模电容的另一端分别连接工作地线以及第二共模电感的输入端，所述第二共模电感的输出端连接所述第二共模电容的一端，所述第一共模电感的输出端连接第一共模电容的一端，所述第一共模电容的另一端和所述第二共模电容的另一端均连接外壳地线，所述第二共模电感的输出端还连接工作地线，所述第二差模电容连接第一共模电感的输出端与所述工作地线。

作为优选，所述前端温度监测单元包括第一单片机、温度传感器、第一射频收发器。所述温度传感器封装于金属套管中，其管脚连接有延伸至所述金属套管外的引线，所述管脚外包覆有金属屏蔽层。所述金属套管内填充有导热沙，管口设有封闭胶层，封闭金属套管。所述温度传感器探测电力线路温度变化值，并传输至第一单片机进行初步处理，第一单片机处理后的温度变化数据通过第一射频收发器传输至中继集中器单元。

作为优选，所述中继集中器单元包括第二单片机、第二射频收发器、定向天线，所述第二射频收发器接收来自所述第一射频收发器的温度变化数据并传输至第二单片机，第二单片机将处理后温度变化数据通过定向天线发送至所述PC显示单元。

作为优选，所述第二单片机连接有缓存存储器，缓存接收到的温度变化数据。

作为优选，所述中继集中器单元设置于电力杆塔上的箱体内，所述定向天线安装于所述箱体顶部并通过磁铁固定，所述定向天线朝向PC显示模块方向。

作为优选，所述感应取电单元包括取能线圈、防浪涌电路、锂电池、充放电管理电路、过压保护电路和整流滤波稳压电路，所述取能线圈套装于电力线路以实现隔离式供电。锂电池负责存储多余电量。

作为优选，所述中继集中器单元与PC显示模块间通过Zigbee无线网络连接。

作为优选，所述PC显示单元包括Zigbee接收模块和台式电脑，通过Zigbee接收模块接收来自中继集中器单元的温度变化数据并显示在台式电脑上。

本发明通过在前端温度监测单元和中继集中器单元设置电磁干扰抑制单元实现所述测温系统在恶劣电磁环境下仍能正常使用，并且进一步提高了所述测温系统的稳定性能。

附图说明

利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明前端温度监测单元的结构示意图。

图3是本发明中继集中器单元的结构示意图。

图4是本发明电磁干扰抑制单元的结构示意图。

附图标记：1、前端温度监测单元，2、中继集中器单元，3、PC显示单元，4、感应取电单元，11、第一单片机，12、电磁干扰抑制单元，13、数字式温度传感器，14、热敏电阻温度传感器，15、第一射频收发器，21、第二单片机，22、第二射频收发器，23、Zigbee无线收发模块，24、定向天线，25、缓存存储器，C4、第一差模电容，C6、第二差模电容，C7、第一共模电容，C8、第二共模电容，L1、第一共模电感，L2、第二共模电感。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参阅图1，一种新型电力线路测温系统，包括前端温度监测单元1、中继集中器单元2、PC显示单元3、感应取电单元4。所述前端温度监测单元1连接所述中继集中器单元2，采集电力线路温度变化信息并通过无线网络传输至中继集中器单元2。所述中继集中器单元2连接PC显示单元3，将接收到温度变化信息通过无线网络传输至PC显示单元3显示。所述感应取电单元4分别与所述前端温度监测单元1、中继集中器单元2相连并供电。

由于所述测温系统应用于高压电力线路上，周围有强烈的电磁辐射，电磁环境较为恶劣，因此需要防止外界电磁辐射干扰对所述测温系统的影响。所述前端温度监测单元1和中继集中器单元2内均安装有电磁干扰抑制模块12，使得所述测温装置得免受电磁干扰，也使得前端温度监测单元1测量温度精确性及稳定性进一步提高，中继集中器单元2稳定性也进一步提高。

参阅图4，在本实施例中，所述电磁干扰抑制模块12包括第一差模电容C4、第二差模电容C6、第一共模电感L1、第二共模电感L2、第一共模电容C7和第二共模电容C8，所述电源电压分别连接第一差模电容C4的一端以及第一共模电感L1的输入端，所述第一差模电容C4的另一端分别连接工作地线以及第二共模电感L2的输入端，所述第二共模电感L2的输出端连接所述第二共模电容C8的一端，所述第一共模电感L1的输出端连接第一共模电容C7的一端，所述第一共模电容C7的另一端和所述第二共模电容C8的另一端均连接外壳地线，所述第二共模电感L2的输出端还连接工作地线，所述第二差模电容C6连接第一共模电感L1的输出端与所述工作地线。

第一差模电容C4与第二差模电容C6主要用于抑制差模干扰，而第一共模电感L1、第二共模电感L2、第一共模电容C7和第二共模电容C8主要用于抑制共模干扰。所述第一共模电感L1与第二共模电感L2的绕向相同，若电源线与地线之间引入较大的共模干扰，第一共模电感L1与第二共模电感L2产生的磁场方向相同，两者磁场相互叠加，呈现出较大阻抗，从而抑制共模干扰。若电源线与地线间引入较大的差模干扰，第一共模电感L1与第二共模电感L2产生的磁场方向相反，两者磁场相互抵消，抑制差模干扰的同时允许输入的有用信号无损通过。

参阅图2，在本实施例中，所述前端温度监测单元1包括第一单片机11、温度传感器、第一射频收发器。所述温度传感器可以为数字式温度传感器13或者式热敏电阻温度传感器14。所述温度传感器封装于金属套管中，其管脚连接有延伸至所述金属套管外的引线，所述管脚外包覆有金属屏蔽层，屏蔽外界电磁干扰，保护温度传感器在恶劣电磁环境下正常运作，保证温度测量的精度。所述金属套管内填充有导热沙，使得温度传感器敏感测量电力线路温度。管口设有封闭胶层，封闭金属套管，从而使得传感器防挤压防水，从而提高温度传感器的稳定性。安装温度传感器时，利用铝包带缠绕固定所述金属套管与导线，即可正常测温。

所述温度传感器探测电力线路温度变化值，并传输至第一单片机11进行初步处理，第一单片机11处理后的温度变化数据通过第一射频收发器15传输至中继集中器单元2。

参阅图3，在本实施例中，所述中继集中器单元2包括第二单片机21、第二射频收发器22、定向天线24，所述第二射频收发器22接收来自所述第一射频收发器15的温度变化数据并传输至第二单片机21，第二单片机21将处理后温度变化数据经过ZIGBEE模块通过定向天线24发送至所述PC显示单元3。

在本实施例中，所述第二单片机21连接有缓存存储器25，缓存接收到的温度变化数据，避免温度变化数据量大时，第二单片机21无法及时处理温度变化数据，导致第二单片机21发生错乱，以此提高所述测温系统的稳定性。

在本实施例中，所述中继集中器单元2设置于电力杆塔上的箱体内，所述定向天线24安装于所述箱体顶部并通过定向天线24底部的磁铁固定，且定向天线24朝向PC显示模块3方向，所述定向天线24为定制天线，节省电量的同时确保定向天线效率最高，传输距离最远，定制天线为板状天线，其特点是增益高，扇形区方向图好。另外，在本实施例中，所述中继集中器单元2与PC显示模块3间通过Zigbee无线网络连接。所述中继集中器单元包括Zigbee无线收发模块23，所述Zigbee无线收发模块23设置于第二单片机21与定向天线24间。所述PC显示单元3包括Zigbee接收模块和台式电脑，通过Zigbee接收模块接收来自中继集中器单元2的温度变化数据并显示在台式电脑上。所述定向天线24与Zigbee接收模块之间通过射频同轴电缆连接。

在本实施例中，所述感应取电单元4包括取能线圈、防浪涌电路、锂电池、过压保护电路、充放电管理电路和整流滤波稳压电路。所述取能线圈负责利用电磁感应原理从高压输电线上获取能量，取能线圈的铁芯材料为硅钢铁芯，且取能线圈匝数为100匝。所述防浪涌电路采用TVS管阻止浪涌电流的影响。锂电池负责存储多余电量。由充放电管理电路负责调整感应取电单元充放电。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (9)

1.一种新型电力线路测温系统，其特征在于，包括前端温度监测单元、中继集中器单元、PC显示单元、感应取电单元；

所述前端温度监测单元用于采集电力线路温度变化信息并通过无线网络传输至中继集中器单元；

所述中继集中器单元用于将接收到温度变化信息通过无线网络传输至PC显示单元显示；

所述感应取电单元用于分别向所述前端温度监测单元、中继集中器单元相供电；

所述前端温度监测单元和中继集中器单元内均安装有电磁干扰抑制模块。

2.根据权利要求1所述的一种新型电力线路测温系统，其特征在于，所述电磁干扰抑制模块包括第一差模电容、第二差模电容、第一共模电感、第二共模电感、第一共模电容和第二共模电容，所述电源电压分别连接第一差模电容的一端以及第一共模电感的输入端，所述第一差模电容的另一端分别连接工作地线以及第二共模电感的输入端，所述第二共模电感的输出端连接所述第二共模电容的一端，所述第一共模电感的输出端连接第一共模电容的一端，所述第一共模电容的另一端和所述第二共模电容的另一端均连接外壳地线，所述第二共模电感的输出端还连接工作地线，所述第二差模电容连接第一共模电感的输出端与所述工作地线。

3.根据权利要求1所述的一种新型电力线路测温系统，其特征在于，所述前端温度监测单元包括第一单片机、温度传感器、第一射频收发器；所述温度传感器封装于金属套管中，其管脚连接有延伸至所述金属套管外的引线，所述管脚外包覆有金属屏蔽层；所述金属套管内填充有导热沙，管口设有封闭胶层，封闭金属套管；所述温度传感器探测电力线路温度变化值，并传输至第一单片机进行初步处理，第一单片机处理后的温度变化数据通过第一射频收发器传输至中继集中器单元。

4.根据权利要求1所述的一种新型电力线路测温系统，其特征在于，所述中继集中器单元包括第二单片机、第二射频收发器、定向天线，所述第二射频收发器接收来自所述第一射频收发器的温度变化数据并传输至第二单片机，第二单片机将处理后温度变化数据通过定向天线发送至所述PC显示单元。

5.根据权利要求4所述的一种新型电力线路测温系统，其特征在于，所述第二单片机连接有缓存存储器，缓存接收到的温度变化数据。

6.根据权利要求4或5所述的一种新型电力线路测温系统，其特征在于，所述中继集中器单元设置于电力杆塔上的箱体内，所述定向天线安装于所述箱体顶部并通过磁铁固定，所述定向天线朝向PC显示模块方向。

7.根据权利要求1所述的一种新型电力线路测温系统，其特征在于，所述感应取电单元包括取能线圈、防浪涌电路、锂电池、充放电管理电路、过压保护电路和整流滤波稳压电路，所述取能线圈套装于电力线路以实现隔离式供电。

8.根据权利要求1所述的一种新型电力线路测温系统，其特征在于，所述中继集中器单元与PC显示模块间通过Zigbee无线网络连接。

9.根据权利要求8所述的一种新型电力线路测温系统，其特征在于，所述PC显示单元包括Zigbee接收模块和台式电脑，通过Zigbee接收模块接收来自中继集中器单元的温度变化数据并显示在台式电脑上。