CN105444915A - 一种高压开关柜监测控制电路 - Google Patents

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CN105444915A CN201510773076.2A CN201510773076A CN105444915A CN 105444915 A CN105444915 A CN 105444915A CN 201510773076 A CN201510773076 A CN 201510773076A CN 105444915 A CN105444915 A CN 105444915A
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孙向琳
刘厚成
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    • G01K13/00—Thermometers specially adapted for specific purposes

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Abstract

本发明公开了一种高压开关柜监测控制电路，包括中央处理器、温度传感器、数据采集模块、数据传输模块、LED显示模块、报警模块、无线传输模块，所述数据传输模块包括红外发送处理电路、红外接收处理模块、红外发射二极管、红外接收二极管；其中，所述的红外发送处理电路包括波形发生器、反相器、调制电路、放大器；所述红外接收处理模块的输出信号与中央处理器之间设置电压跟随器。使得采集处理后的信号更加稳定，在受到外部干扰的时候，能够有效的抑制杂波。

Description

一种高压开关柜监测控制电路
技术领域
本发明涉及一种高压开关柜监测控制电路，属于电力系统高压故障监测领域。
背景技术
电力系统中高压开关柜等高压设备的母线在载流过大时经常出现温升过高，而使相邻的绝缘部件性能劣化，甚至击穿而造成事故。据统计，电力系统发生事故的原因有相当一部分与热问题有关。由于母线处于高电位，要测量它的温度并非易事，目前专门用于高压母线温度测量的方法不多，一是在母线表面涂一层随温度变化而改变颜色的发光材料，通过观察其颜色变化来大致确定温度范围，这种方法准确度低、可读性差，不能进行定量测量；另外一种方法是利用红外光的辐射特性随温度变化的特点制成的红外测量仪，它能测量0℃～200℃之间的温度值，其误差小、准确度高；但操作人员必须常年定时操作仪器，才能测得母线温度，另外，由于需要光学器件，在高压开关柜等特定场合使用不太方便，而且价格比较高，推广应用有一定困难。
申请日为2013年3月28日，申请号为201310102320.3的发明专利申请公开了一种高压开关柜温度监测系统，包括中央处理器、温度传感器、数据采集模块、数据传输模块、LED显示模块、报警模块、无线传输模块；其中温度传感器用于检测高压开关柜内母线温度，数据采集装置采集温度传感器信号并通过数据传输模块发送至中央处理器，中央处理器对数据进行处理后发出控制信号分别控制报警模块、LED显示模块工作；同时报警模块发出的报警信号经无线传输模块传输至监控中心。所述数据传输模块包括红外发送处理电路、红外接收处理模块、红外发射二极管、红外接收二极管；其中，所述的红外发送处理电路包括波形发生器、反相器、调制电路、放大器；波形发生器产生方波作为红外线发射器的载波，所述数据采集模块发出的数据，经反相器反相后送入调制电路，调制电路的输出信号经放大后由红外发射二极管发射，红外接收二极管将接收到的红外光转化为电信号，发送至红外接收处理模块，经处理后输出温度的数据信号，并发送至中央处理器。
上述专利用于高压开关柜温度监测，其红外接收处理模块输出的信号容易受到外部杂波的干扰，影响监测效果。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种高压开关柜监测控制电路，解决了现有技术中监测信号容易受到干扰的问题。
本发明为解决上述技术问题，采用如下技术方案：
一种高压开关柜监测控制电路，包括中央处理器、温度传感器、数据采集模块、数据传输模块、LED显示模块、报警模块、无线传输模块；其中温度传感器用于检测高压开关柜内母线温度，数据采集装置采集温度传感器信号并通过数据传输模块发送至中央处理器，中央处理器对数据进行处理后发出控制信号分别控制报警模块、LED显示模块工作；同时报警模块发出的报警信号经无线传输模块传输至监控中心，所述数据传输模块包括红外发送处理电路、红外接收处理模块、红外发射二极管、红外接收二极管；其中，所述的红外发送处理电路包括波形发生器、反相器、调制电路、放大器；波形发生器产生方波作为红外线发射器的载波，所述数据采集模块发出的数据，经反相器反相后送入调制电路，调制电路的输出信号经放大后由红外发射二极管发射，红外接收二极管将接收到的红外光转化为电信号，发送至红外接收处理模块，经处理后输出温度的数据信号，并发送至中央处理器，所述红外接收处理模块的输出信号与中央处理器之间设置电压跟随器。
所述的温度传感器为DS18B20。
红外接收处理模块为CX20106A红外线接收前置放大电路。
所述中央处理器为51系列单片机。
所述中央处理器为51系列单片机中的AT89S52。
相比现有技术，本发明所具有的有益效果为：
1、增加电压跟随器，使得采集处理后的信号更加稳定，在受到外部干扰的时候，能够有效的抑制杂波。
2、本发明通过采用温度传感器实现对电力系统中高压开关柜等高压设备的温度进行实时在线监测，并对监测数据进行处理，再将处理后的数据传送到中心监控室就可能监视设备的运行温度状态，发现异常立即报警，及时消除事故隐患。
附图说明
图1为本发明电路结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对发明的技术方案进行详细说明：
如图1所示，本发明高压开关柜监测控制电路，包括中央处理器、温度传感器、数据采集模块、数据传输模块、显示模块、报警模块、无线传输模块；其中温度传感器检测高压开关柜内母线温度，数据采集装置采集温度传感器信号，通过数据传输模块发送至中央处理器，中央处理器对数据进行处理，然后发出控制信号，控制报警模块、LED显示模块工作；同时报警信号经无线传输模块传输至监控中心。数据传输模块包括红外发送处理电路、红外接收处理模块、红外发射二极管、红外接收二极管；其中，所述的红外发送处理电路包括波形发生器、反相器、调制电路、放大器；石英晶体连接波形发生器产生32.768kHz的方波作为红外线发射器的载波，数据采集模块发出的数据，经反相器反相后送入调制电路，调制电路的输出连接放大器，放大器的输出连接红外发射二极管D1，调制电路的输出信号经放大器放大后由红外发射二极管D1发射，红外接收二极管D2将接收到的红外光转化为电信号，发送至红外接收处理模块，经处理后输出温度的数据信号，并发送至中央处理器。所述红外接收处理模块的输出信号与中央处理器之间设置电压跟随器。
使得采集处理后的信号更加稳定，在受到外部干扰的时候，能够有效的抑制杂波。
通过采用温度传感器实现对电力系统中高压开关柜等高压设备的温度进行实时在线监测，并对监测数据进行处理，再将处理后的数据传送到中心监控室就可能监视设备的运行温度状态，发现异常立即报警，及时消除事故隐患。
本实施例红外接收处理模块选用CX20106A红外线接收前置放大电路包括前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、信号检测和波形整形电路；温度传感器采用美国Dallas公司推出的DS18B20单线数字温度传感器，DS18B20具有独特的单线接口，不需要外部元件，不需备份电源，可用数据线供电(寄生电源方式；测量范围从－55℃～+200℃，增量值1℃，还可以读内部计数器，获得较高的分辨率。
在高压母线温度测量装置中，温度传感器与数据处理、显示部分是分开的，温度测量部分安装在母线上，而数据的显示、报警部分安装在开关柜的面板上，数据从高压侧通过无线传输模块传给处于低压侧的数据处理电路。
本装置采用LED显示在线测量的母线温度值，当母线温度达到或超过设定的温度时，例如：80度，发出报警信号。
本实施例的控制芯片采用51单片机系列的AT89S52，AT89S52具备如下特点：
AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。AT89S52具有以下标准功能:8k字节Flash，256字节RAM，32位I/O口线，看门狗定时器，2个数据指针，三个16位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路。另外，AT89S52可降至0Hz静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。空闲模式下，CPU停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
MCS-51器件有单独的程序存储器和数据存储器。外部程序存储器和数据存储器都可以64K寻址。
以上所述仅是本发明的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种高压开关柜监测控制电路，包括中央处理器、温度传感器、数据采集模块、数据传输模块、LED显示模块、报警模块、无线传输模块；其中温度传感器用于检测高压开关柜内母线温度，数据采集装置采集温度传感器信号并通过数据传输模块发送至中央处理器，中央处理器对数据进行处理后发出控制信号分别控制报警模块、LED显示模块工作；同时报警模块发出的报警信号经无线传输模块传输至监控中心，所述数据传输模块包括红外发送处理电路、红外接收处理模块、红外发射二极管、红外接收二极管；其中，所述的红外发送处理电路包括波形发生器、反相器、调制电路、放大器；波形发生器产生方波作为红外线发射器的载波，所述数据采集模块发出的数据，经反相器反相后送入调制电路，调制电路的输出信号经放大后由红外发射二极管发射，红外接收二极管将接收到的红外光转化为电信号，发送至红外接收处理模块，经处理后输出温度的数据信号，并发送至中央处理器，其特征在于：所述红外接收处理模块的输出信号与中央处理器之间设置电压跟随器。
2.根据权利要求1所述的一种高压开关柜监测控制电路，其特征在于：所述的温度传感器为DS18B20。
3.根据权利要求1所述的一种高压开关柜监测控制电路，其特征在于：红外接收处理模块为CX20106A红外线接收前置放大电路。
4.根据权利要求1所述的一种高压开关柜监测控制电路，其特征在于：所述中央处理器为51系列单片机。
5.根据权利要求4所述的一种高压开关柜监测控制电路，其特征在于：所述中央处理器为51系列单片机中的AT89S52。
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