CN107994972B - 一种热水流试验系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种WFT热水流试验系统，属于热水流实验设备技术领域。一种WFT热水流试验系统，所述试验系统采用分布式结构，包括80个单热电偶测温装置、射频路由器和温度数据分析平台；所述单热电偶测温装置采集到的温度数据通过射频路由器传输到温度数据分析平台。所述热水流试验系统适用于热水流实验中，具有抗干扰能力强，检测精度高等特点。

Description

一种热水流试验系统

技术领域

本发明涉及一种热水流试验系统，属于热水流实验设备技术领域。

背景技术

热水流实验是《JB-T6228-2005-汽轮发电机绕组内部水系统检验方法及评定》规定的一种试验，用于检测汽轮发电机水冷绕组内部水系统的密封性和流通性。目前采用的常规试验手段，包括采用集中式温度记录仪或从DCS系统人工读取温度数据两种方法。其中，多路温度记录仪，配置有几十路热电偶采集通道，配套的热电偶至少要有5米的引线。这种型式的装置，体积大、重量重，试验准备工作繁琐。一旦记录仪有某路采集通道损坏，则必须整机返厂维修，导致整套装置停用。DCS人工读取温度数据的方法，虽然试验简便，但需要试验后用大量时间进行人工处理数据并绘制曲线，工作量很大。并且，由于人工记录数据的时间间隔长、不均匀，所以绘制的曲线图难以真实描述水系统的冷却过程。由于标准规定是以温度随时间的变化趋势判定水系统的状态的，所以人工记录数据不是一种可靠的试验方法，综合看来，传统热水流实验方法存在抗干扰能力差，实验设备笨重，检测精度较低等缺点。

发明内容

本发明为了解决传统热水流实验方法抗干扰能力差和检测精度较低的技术问题，提出了一种热水流试验系统，，所采取的技术方案如下：

一种热水流试验系统，所述试验系统采用分布式结构，包括80个单热电偶测温装置、射频路由器和温度数据分析平台；所述单热电偶测温装置采集到的温度数据通过射频路由器传输到温度数据分析平台。

进一步地，所述单热电偶测温装置包括主控制器1、热电偶数模转换组件2、热电偶采集滤波电路3、LCD显示屏4、模块ID组件5、供电组件6和射频传输组件7；所述主控制器1的热电偶信号输入端与所述热电偶数模转换组件2的热电偶信号输出端相连；所述热电偶数模转换组件2的热电偶信号输入端与所述热电偶采集滤波电路3的热电偶信号输出端相连；所述主控制器1的显示器控制信号输出端与所述LCD显示屏4的控制信号输入端相连；所述主控制器1的ID信号输入端与所述模块ID组件5的ID信号输出端相连；所述主控制器1的电源信号输入端与所述供电组件6的电源信号输出端相连。

进一步地，所述主控制器1采用单片机芯片，所述单片机内设置1024Bytes大容量缓冲区。

进一步地，所述单热电偶测温装置和射频路由器之间的通讯协议包括：

第一：所有单热电偶测温装置与射频路由器之间以信息帧方式传递；

第二：如果射频路由器或单热电偶测温装置接收到含有未知命令的信息帧，则所述射频路由器或单热电偶测温装置不做响应；

第三：所述单热电偶测温装置以5秒为一个周期发送信息帧，根据所述单热电偶测温装置自身的模块ID计算在发送周期中占用的时段；因为子站发送的数据包含15秒的冗余数据，所以主站可以在最多丢失3帧的情况下保证数据的连续。

第四：所述射频路由器以广播帧通知所述单热电偶测温装置分时上传各自信息，进行组网；

第五：所述射频路由器以广播帧通知所述单热电偶测温装置进入测试状态，开始分时上传包含成组温度值的信息帧；

第六：所述射频路由器不对所述单热电偶测温装置的信息帧作出应答，只在监测到所述单热电偶测温装置丢失温度数据组时，发出指令要求该单热电偶测温装置重新发送温度数据。

进一步地，所述单热电偶测温装置和射频路由器中均包括16位寄存器；所述单热电偶测温装置和射频路由器之间采用循环交织纠检错编码滤除错误及虚假信息。

进一步地，所述循环交织纠检错编码采用冗余循环校验码；所述冗余循环校验码包含2个字节，采用16位二进制；冗余循环校验码由作为发送端的所述射频路由器计算，放置于发送信息的尾部并发送至作为接收端的所述热电偶测温装置；所述热电偶测温装置再重新计算接收到信息的冗余循环校验码，比较计算得到的冗余循环校验码是否与接收到的相符，如果二者不相符，则表明接收到的冗余循环校验码信息错误，则该错误的冗余循环校验码信息将被忽略；

所述冗余循环校验码的计算步骤为：

第一步：将所述16位寄存器设置为十六进制FFFF；

第二步：将所述射频传输组件传输的一个8位数据与所述16位寄存器的低位相异或，并将异或结果放置于所述寄存器内；

第三步：将所述寄存器中存放的所述8位数据向低位方向移动一位，并用0将移位后空出的高位位置进行填补，同时检测最低位的编码内容；

第四步：如果最低位的编码为0，则将寄存器中存放的8位数据再向低位方向移动一位，并用0将移位后空出的高位位置进行填补；如果最低位的编码为1，将所述16位寄存器内存储的编码内容与多项式A001(1010000000000001)进行异或；

第五步：重复第三步和第四步动作，直到所述16位寄存器中的所述8位数据向低位方向移动8次，完成所述8位数据的处理；

第六步：重复第二步和第五步动作，对下一个8位数据进行数据处理，直至所述16位寄存器内所有数据均完成处理，最终将所述16位寄存器处理为一个低字节在前，高字节在后的CRC码寄存器。

进一步地，所述热电偶测温装置接收到射频路由器发送的ID为0、功能码为51H的广播帧后，立即设定同步时标，启动5秒周期；并根据自己的模块ID，计算出热电偶测温装置在发送周期中占用的时段；每个热电偶测温装置分配的时段为5000ms/80＝62.5ms。

进一步地，所述温度数据分析平台安装于PC机内，通过USB端口读取射频路由器中的测温模块温度数据，进行实时显示，并按周期记录为数据文件；记录数据在窗口中按照表格、曲线的方式显示；所述温度数据分析平台的数据处理步骤如下：

步骤一：根据温度数据分析平台记录的实际温度趋势曲线，等间隔的抽取数据点；

步骤二：按照指数函数模型，使用步骤一所述数据点进行拟合，获得与所述实际温度趋势曲线最匹配的理想指数曲线；

步骤三：所述温度数据分析并计算实际温度趋势曲线与理想指数曲线的归一化协方差系数和相关系数；

步骤四：根据第三步所述方差系数和相关系数获得温度测试判断结论。

本发明有益效果：

本发明提出了热水流试验系统，系统采用分布式结构，由80个电池供电的单热电偶测温模块、射频路由器和温度数据分析平台构成。测温模块内置高性能扩频射频芯片，采用高效的循环交织纠检错编码，灵敏度高且具有很强的抗干扰能力，适应复杂的电磁环境。系统的通讯协议采用信道分时复用、成组传输、丢帧重发等技术，可以实现高速且稳定可靠的数据通讯。温度数据分析平台实现实时温度显示、自动温度记录、数据表格、数据曲线、Excel数据输出、曲线拟合等功能。

1、本发明提出了热水流试验系统，在进驻现场进行试验时，仅需携带必要数量的测温模块和一台笔记本电脑即可，单体热电偶测温装置体积小巧，仅为128×64×25mm；重量仅为150g，热电偶引出线仅几十厘米长，现场安装、拆除方便。由于采用电池供电，现场不需提供电源，从而也避免了电源噪声影响温度测量准确度的潜在风险。测温模块按编号安装于对应的引水管上之后，模块开机，温度数据分析平台可在几十秒内完成组网，即可开始试验。试验中，软件实时显示各个引水管的温度值并记录曲线，水系统通以冷却水后，温度趋于稳定，即可依据实测温度曲线和拟合曲线给出每个引水管的状态判定。系统可适当配置几个冗余的测温模块，如果有某个测温模块损坏，只需将该模块返厂维修即可，不影响整套系统的使用。

2、本发明提出了热水流试验系统，选用基于目前最新电子技术的射频传输芯片、热电偶采集芯片及高性能低功耗单片机等组件，可以保证电池供电测温模块的稳定工作；通过完善的通讯协议设计，保证在复杂电磁环境下实现稳定、高速的无线通讯。系统的温度记录周期可达1秒，并具备很高的测量精度和抗干扰能力。

3、本发明提出了热水流试验系统，采用拟合算法，计算出温度趋势与理想指数曲线的归一化协方差系数，提出一种量化的标准，可以由软件直接给出判断结论，替代以往的人工，能够消除人工判断时出现的判断误差，使实验监测数据的准确率提高98％。

附图说明

图1为本发明所述系统的结构示意图。

图2为本实用新型所述热水流实验系统的测温装置的结构示意图。

(1，主控制器；2，热电偶数模转换组件；3，热电偶采集滤波电路；4，LCD显示屏；5，模块ID组件；6，供电组件；7，射频传输组件)

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不受实施例的限制。

如图1所示，一种热水流试验系统，所述试验系统采用分布式结构，包括80个单热电偶测温装置、射频路由器和温度数据分析平台；所述单热电偶测温装置采集到的温度数据通过射频路由器传输到温度数据分析平台。每个测温模块配置一只T型热电偶，试验中，使用专用的绑扎带将热电偶结点固定在进水或出水端绝缘引水管中段外表面，绑扎带起到固定和隔热的作用，使得热电偶结点与管壁紧密接触并与周围空气隔绝。模块开机后即以每秒一点的速率采集温度值，接到试验启动指令后，每5秒向温度数据分析平台发送一组(20点)温度数据。射频路由器通过USB接口与笔记本电脑连接，以一对多的方式与所有的无线采集模块建立双向通讯，通讯协议包括信道分时复用、成组传输等要点。射频路由器周期地将汇集到的各个测温模块的数据帧通过USB总线传给温度数据分析平台。温度数据分析平台显示各个模块的实时温度值，周期地记录在表格中，并绘制温度的趋势曲线。用户可以按照每次试验中实际使用的测温模块数量，便捷地配置试验系统。

每个测温模块配置一只T型(铜-康铜)热电偶，试验中，使用专用的绑扎带将热电偶结点固定在进水或出水端绝缘引水管中段外表面，绑扎带起到固定和隔热的作用，使得热电偶结点与管壁紧密接触并与周围空气隔绝。模块开机后即以每秒一点的速率采集温度值，接到试验启动指令后，每5秒向温度数据分析平台发送一组(20点)温度数据。

射频路由器通过USB接口与笔记本电脑连接，以一对多的方式与所有的无线采集模块建立双向通讯，通讯协议包括信道分时复用、成组传输等要点。射频路由器周期地将汇集到的各个测温模块的数据帧通过USB总线传给温度数据分析平台。射频路由器由高速单片机、高性能射频芯片、USB接口芯片构成。射频路由器提供了多个频道的选择，可在线修改串口速率，收发频率，发射功率，射频速率等各种参数。传输距离可达2000米(可视距离),射频频率410-440MHz，灵敏度为-121dBm@1Kbps，发射功率100mW。射频路由器内设双向4KBytes数据缓冲区，可以可靠地缓冲80个测温模块的成组到达数据。USB接口芯片采用CP2104，适应Win7、Win8、Win10的32bit/64bit操作系统，采集分析软件通过访问其虚拟的COM端口，即可实现与单片机的高速全双工通讯。

温度数据分析平台显示各个模块的实时温度值，周期地记录在表格中，并绘制温度的趋势曲线。用户可以按照每次试验中实际使用的测温模块数量，便捷地配置试验系统。

如图2所示，所述单热电偶测温装置还包括主控制器1、热电偶数模转换组件2、热电偶采集滤波电路3、LCD显示屏4、模块ID组件5、供电组件6和射频传输组件7；所述主控制器1的热电偶信号输入端与所述热电偶数模转换组件2的热电偶信号输出端相连；所述热电偶数模转换组件2的热电偶信号输入端与所述热电偶采集滤波电路3的热电偶信号输出端相连；所述主控制器1的显示器控制信号输出端与所述LCD显示屏4的控制信号输入端相连；所述主控制器1的ID信号输入端与所述模块ID组件5的ID信号输出端相连；所述主控制器1的电源信号输入端与所述供电组件6的电源信号输出端相连。

其中，所述主控制器1采用单片机芯片；所述单片机芯片的型号为MSP430F135。述热电偶数模转换组件2采用热电偶采集芯片，所述热电偶采集芯片的型号为MAX31856MUD。述热电偶采集滤波电路3包括热电偶输入端a、热电偶输入端b、电容C1、电容C2、电容C3、电阻R1、电阻R2和T型热电偶传感器；所述T型热电偶传感器的冷端接口通过电阻R1与热电偶输入端a相连；所述T型热电偶传感器的热端接口通过电阻R2与热电偶输入端b相连；所述热电偶输入端a与热电偶输入端b之间并联有电容C1；所述热电偶输入端a通过电容C2与地线信号相连；所述热电偶输入端b通过电容C3与地线信号相连。所述模块ID组件5采用10bit数码开关。

所述供电组件6包括充电电池、电池防反接MOS管和开关式稳压芯片；所述充电电池的负极端与电池防反接MOS管的控制端相连；所述充电电池的正极端与所述电池防反接MOS管的电源正端相连；所述电池防反接MOS管的电源负端与地线信号相连。所述充电电池采用9V的充电电池；所述电池防反接MOS管的型号为AO3400；所述开关式稳压芯片的型号为TPS5410D。

所述射频传输组件包括射频传输芯片和天线；所述射频传输芯片采用的型号为APC240。所述热水流实验系统的测温装置的体积为128×64×25mm；所述热水流实验系统的测温装置的重量为150g。本实用新型所述热水流实验装置的控制程序部分，本领域技术人员可以根据实际应用的具体控制器型号以及该芯片的说明书、使用手册和相关单片机编程书籍进行自行设计；各组件的最小系统详细电路结构，本领域技术人员也可根据选用芯片的说明书以及实际应用情况进行调整。

LCD显示屏上指示实时温度值、电池电量、通讯状态、本模块的组编号和模块编号(ID)。每个测温模块都具有一个组编号和模块编号。系统中的所有测温模块具有相同的组编号，而模块编号各个不同。向采集分析软件发送数据时，数据帧中包含模块ID，用以区分温度值所属的饮水管。

测温装置内置嵌入式高速低功耗单片机，采用高精度热电偶专用电路，温度分辨力0.0007℃，根据实际需要并依照标准，模块对外部提供0.1℃的最小分格值。单片机内设双1024Bytes大容量缓冲区，可以缓冲512点温度值。单片机通过UART接口以57600bps的速率射频组件通讯，数据帧采用CRC校验，实现了与采集分析软件之间的透明传输。

装置内置的射频组件以高度集成低功耗半双工扩频射频芯片为核心，可设置多个频道，步进为1KHz，发射功率最大100mW，创新的采用高效的循环交织纠检错编码，抗干扰和灵敏度都大大提高。其编码增益较传统的调制方式(如FSK,GFSK以及PSK)高出近10dBm，抗突发干扰和灵敏度都较大的改善。同时编码也包含可靠检错能力，能够自动滤除错误及虚假信息，真正实现了透明的连接，在同等的发射功率下可达传统模块近一倍的通讯距离。射频组件提供了多个频道的选择，可在线修改串口速率，收发频率，发射功率，射频速率等各种参数。射频组件具有四种工作模式，分别为：1)正常模式，2)唤醒模式，3)省电模式，4)休眠模式。各模式之间可任意切换，在连续接收状态下消耗电源电流13mA。在1秒周期轮询唤醒省电模式(Pollingmode)下，接收仅仅消耗几十uA,一节3.6V/3.6AH时的锂亚电池可工作数年，非常适合电池供电的系统。试验时，测温模块采用挂钩或磁吸方式固定；因为模块体积小重量轻，也可在固定热电偶引线之后自然悬挂，而不会损坏热电偶引线。本项目系统设计专用的固定和隔热绑扎带，可以重复使用，方便现场的热电偶安装、拆除工作。

所述单热电偶测温装置，使整个热水流试验系统轻便，方便移动和搬运；通过滤波电路实现了干扰信号的滤除，提高了试验设备的抗干扰能力，使本实用新型所述试验装置适用于复杂的电磁环境。通过射频组件能够实现高速且稳定的数据通讯；本实施例所述装置还具有试验辅助时间短，实验检测精度高、数据判断准确和维护方便等优点。

此外，所述单热电偶测温装置(子站)和射频路由器(主站)之间的通讯协议包括：

第一：所有单热电偶测温装置与射频路由器之间以信息帧方式传递；

第二：如果射频路由器或单热电偶测温装置接收到含有未知命令的信息帧，则所述射频路由器或单热电偶测温装置不做响应；

第三：所述单热电偶测温装置以5秒为一个周期发送信息帧，根据所述单热电偶测温装置自身的模块ID计算在发送周期中占用的时段；因为子站发送的数据包含15秒的冗余数据，所以主站可以在最多丢失3帧的情况下保证数据的连续。

第四：所述射频路由器以广播帧通知所述单热电偶测温装置分时上传各自信息，进行组网；

第五：所述射频路由器以广播帧通知所述单热电偶测温装置进入测试状态，开始分时上传包含成组温度值的信息帧；

第六：所述射频路由器不对所述单热电偶测温装置的信息帧作出应答，只在监测到所述单热电偶测温装置丢失温度数据组时，发出指令要求该单热电偶测温装置重新发送温度数据。

当命令传输过程中，当命令发送至测温装置时(下行)，符合相应的模块ID的模块接收通讯命令，读取信息，如果信息帧没有错误，则执行相应的任务。如果模块ID为0，则是广播帧，所有的测温模块都执行该帧的命令。所述下行帧格式和上行帧格式如表1和表2所示：

表1：下行帧格式

表2：上行帧格式:

注*：延时时间，按设定波特率，至少等于传输4个字节的时间其中，主站发送的信息帧，ID表明目的子站；子站发送的信息帧，ID表明发送者的ID。

主站发送的信息帧，功能码告诉子站执行什么动作；子站响应的信息帧，功能码与主站发送来的功能码一样，并表明子站已响应主站进行操作。如果子站发送的功能码的最高位是1(功能码＞127)，则表明子站出错，热电偶断线等。功能码定义操作如表3所示：

表3

其中，系统对组网命令(51H)的响应过程为：

子站接收到主站发送的ID为0、功能码为51H的广播帧后，立即设定同步时标，启动5秒周期；并根据自己的模块ID，计算出本子站在发送周期(5秒)中占用的时段。每个子站分配的时段为5000ms/80＝62.5ms，按50字节数据，射频波特率18Kbps实际的信息帧发送需要约28ms。其中，子站对51H命令的响应如表4所示：

表4:子站对51H命令的响应：

系统开始试验命令(52H)的响应过程为：

子站接收到主站发送的ID为0、功能码为52H的广播帧后，立即设定同步时标，启动5秒周期；并根据自己的模块ID，计算出本子站在发送周期(5秒)中占用的时段。此后以5秒为周期在该时段向主站发送一组20点温度值，温度值为每秒一点。因为子站发送的数据包含15秒的冗余数据，所以主站可以在最多丢失3帧的情况下保证数据的连续。子站对52H命令的响应(周期发送)含义如表5所示：

表5:子站对52H命令的响应(周期发送)：

在数据变换过程中，从子站输出的温度值数据，都被规范成2个字节有符号整数。取值范围-32768～32768，小数位数固定为2位，单位是℃。

所述单热电偶测温装置和射频路由器中均包括16位寄存器；所述单热电偶测温装置和射频路由器之间采用循环交织纠检错编码滤除错误及虚假信息。所述循环交织纠检错编码采用冗余循环校验码；所述冗余循环校验码包含2个字节，采用16位二进制；冗余循环校验码由作为发送端的所述射频路由器计算，放置于发送信息的尾部并发送至作为接收端的所述热电偶测温装置；所述热电偶测温装置再重新计算接收到信息的冗余循环校验码，比较计算得到的冗余循环校验码是否与接收到的相符，如果二者不相符，则表明接收到的冗余循环校验码信息错误，则该错误的冗余循环校验码信息将被忽略；

所述冗余循环校验码的计算步骤为：

第一步：将所述16位寄存器设置为十六进制FFFF；

第二步：将所述射频传输组件传输的一个8位数据与所述16位寄存器的低位相异或，并将异或结果放置于所述寄存器内；

第三步：将所述寄存器中存放的所述8位数据向低位方向移动一位，并用0将移位后空出的高位位置进行填补，同时检测最低位的编码内容；

第四步：如果最低位的编码为0，则将寄存器中存放的8位数据再向低位方向移动一位，并用0将移位后空出的高位位置进行填补；如果最低位的编码为1，将所述16位寄存器内存储的编码内容与多项式A001(1010 0000 0000 0001)进行异或；

第五步：重复第三步和第四步动作，直到所述16位寄存器中的所述8位数据向低位方向移动8次，完成所述8位数据的处理；

第六步：重复第二步和第五步动作，对下一个8位数据进行数据处理，直至所述16位寄存器内所有数据均完成处理，最终将所述16位寄存器处理为一个低字节在前，高字节在后的CRC码寄存器。

在出错处理的过程中，接收到的信息如有CRC错误，则将被忽略。

当子站检测到信息帧错误，或热电偶断线等错误时，返送给主站的功能码，是将错误信息帧的功能码逻辑或80H。以下的这些代码表明有意外的错误发生。其中，错误报告信息帧格式和错误码定义如表6和表7所示：

表6：错误报告信息帧格式

ID：	1字节
		功能码：	1字节(逻辑或80H)
数据区字节数	1字节
		数据区(错误码)：	1字节
CRC码：	2字节

表7：错误码定义

01	接收到的功能码不支持。
		02	热电偶断线或测温电路故障
03	电池即将耗尽
		04	指定重发的温度值组超出缓冲区范围

所述热电偶测温装置接收到射频路由器发送的ID为0、功能码为51H的广播帧后，立即设定同步时标，启动5秒周期；并根据自己的模块ID，计算出热电偶测温装置在发送周期中占用的时段；每个热电偶测温装置分配的时段为5000ms/80＝62.5ms。

所述温度数据分析平台安装于PC机内，通过USB端口读取射频路由器中的测温模块温度数据，进行实时显示，并按周期记录为数据文件；记录数据在窗口中按照表格、曲线的方式显示；所述温度数据分析平台的数据处理步骤如下：

步骤一：根据温度数据分析平台记录的实际温度趋势曲线，等间隔的抽取数据点；

步骤二：按照指数函数模型，使用步骤一所述数据点进行拟合，获得与所述实际温度趋势曲线最匹配的理想指数曲线；

步骤三：所述温度数据分析并计算实际温度趋势曲线与理想指数曲线的归一化协方差系数和相关系数；

步骤四：根据第三步所述方差系数和相关系数获得温度测试判断结论。

虽然本发明已以较佳的实施例公开如上，但其并非用以限定本发明，任何熟悉此技术的人，在不脱离本发明的精神和范围内，都可以做各种改动和修饰，因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。

Claims (8)

1.一种热水流试验系统，其特征在于，所述试验系统采用分布式结构，包括80个单热电偶测温装置、射频路由器和温度数据分析平台；所述单热电偶测温装置采集到的温度数据通过射频路由器传输到温度数据分析平台；

所述单热电偶测温装置和射频路由器之间的通讯协议包括：

第一：所有单热电偶测温装置与射频路由器之间以信息帧方式传递；

第二：如果射频路由器或单热电偶测温装置接收到含有未知命令的信息帧，则所述射频路由器或单热电偶测温装置不做响应；

第三：所述单热电偶测温装置以5秒为一个周期发送信息帧，根据所述单热电偶测温装置自身的模块ID计算在发送周期中占用的时段；所述单热电偶测温装置发送的数据包含15秒的冗余数据，所述射频路由器在最多丢失3帧的情况下保证数据的连续；

第四：所述射频路由器以广播帧通知所述单热电偶测温装置分时上传各自信息，进行组网；第五：所述射频路由器以广播帧通知所述单热电偶测温装置进入测试状态，开始分时上传包含成组温度值的信息帧；

第六：所述射频路由器不对所述单热电偶测温装置的信息帧作出应答，只在监测到所述单热电偶测温装置丢失温度数据组时，发出指令要求该单热电偶测温装置重新发送温度数据。

2.根据权利要求1所述热水流试验系统，其特征在于，所述单热电偶测温装置包括主控制器(1)、热电偶数模转换组件(2)、热电偶采集滤波电路(3)、LCD显示屏(4)、模块ID组件(5)、供电组件(6)和射频传输组件；所述主控制器(1)的热电偶信号输入端与所述热电偶数模转换组件(2)的热电偶信号输出端相连；所述热电偶数模转换组件(2)的热电偶信号输入端与所述热电偶采集滤波电路(3)的热电偶信号输出端相连；所述主控制器(1)的显示器控制信号输出端与所述LCD显示屏(4)的控制信号输入端相连；所述主控制器(1)的ID信号输入端与所述模块ID组件(5)的ID信号输出端相连；所述主控制器(1)的电源信号输入端与所述供电组件(6)的电源信号输出端相连。

3.根据权利要求2所述热水流试验系统，其特征在于，所述主控制器(1)采用单片机芯片，所述单片机内设置1024Bytes大容量缓冲区。

4.根据权利要求2所述热水流试验系统，其特征在于，所述单热电偶测温装置和射频路由器之间的通讯协议包括：

第一：所有单热电偶测温装置与射频路由器之间以信息帧方式传递；

第二：如果射频路由器或单热电偶测温装置接收到含有未知命令的信息帧，则所述射频路由器或单热电偶测温装置不做响应；

第三：所述单热电偶测温装置以5秒为一个周期发送信息帧，根据所述单热电偶测温装置自身的模块ID计算在发送周期中占用的时段；所述单热电偶测温装置发送的数据包含15秒的冗余数据，所述射频路由器在最多丢失3帧的情况下保证数据的连续；

第四：所述射频路由器以广播帧通知所述单热电偶测温装置分时上传各自信息，进行组网；第五：所述射频路由器以广播帧通知所述单热电偶测温装置进入测试状态，开始分时上传包含成组温度值的信息帧；

第六：所述射频路由器不对所述单热电偶测温装置的信息帧作出应答，只在监测到所述单热电偶测温装置丢失温度数据组时，发出指令要求该单热电偶测温装置重新发送温度数据。

5.根据权利要求2所述热水流试验系统，其特征在于，所述单热电偶测温装置和射频路由器中均包括16位寄存器；所述单热电偶测温装置和射频路由器之间采用循环交织纠检错编码滤除错误及虚假信息。

6.根据权利要求5所述热水流试验系统，其特征在于，所述循环交织纠检错编码采用冗余循环校验码；所述冗余循环校验码包含2个字节，采用16位二进制；冗余循环校验码由作为发送端的所述射频路由器计算，放置于发送信息的尾部并发送至作为接收端的所述热电偶测温装置；所述热电偶测温装置再重新计算接收到信息的冗余循环校验码，比较计算得到的冗余循环校验码是否与接收到的相符，如果二者不相符，则表明接收到的冗余循环校验码信息错误，则该错误的冗余循环校验码信息将被忽略；

所述冗余循环校验码的计算步骤为：

第一步：将所述16位寄存器设置为十六进制FFFF；

第二步：将所述射频传输组件传输的一个8位数据与所述16位寄存器的低位相异或，并将异或结果放置于所述寄存器内；

第三步：将所述寄存器中存放的所述8位数据向低位方向移动一位，并用0将移位后空出的高位位置进行填补，同时检测最低位的编码内容；

第四步：如果最低位的编码为0，则将寄存器中存放的8位数据再向低位方向移动一位，并用0将移位后空出的高位位置进行填补；如果最低位的编码为1，将所述16位寄存器内存储的编码内容与多项式A001(1010000000000001)进行异或；

第五步：重复第三步和第四步动作，直到所述16位寄存器中的所述8位数据向低位方向移动8次，完成所述8位数据的处理；

第六步：重复第二步和第五步动作，对下一个8位数据进行数据处理，直至所述16位寄存器内所有数据均完成处理，最终将所述16位寄存器处理为一个低字节在前，高字节在后的CRC码寄存器。

7.根据权利要求1所述热水流试验系统，其特征在于，所述热电偶测温装置接收到射频路由器发送的ID为0、功能码为51H的广播帧后，立即设定同步时标，启动5秒周期；并根据自己的模块ID，计算出热电偶测温装置在发送周期中占用的时段；每个热电偶测温装置分配的时段为5000ms/80＝62.5ms。

8.根据权利要求1所述热水流试验系统，其特征在于，所述温度数据分析平台安装于PC机内，通过USB端口读取射频路由器中的测温模块温度数据，进行实时显示，并按周期记录为数据文件；记录数据在窗口中按照表格、曲线的方式显示；所述温度数据分析平台的数据处理步骤如下：

步骤一：根据温度数据分析平台记录的实际温度趋势曲线，等间隔的抽取数据点；

步骤二：按照指数函数模型，使用步骤一所述数据点进行拟合，获得与所述实际温度趋势曲线最匹配的理想指数曲线；

步骤三：所述温度数据分析并计算实际温度趋势曲线与理想指数曲线的归一化协方差系数和相关系数；

步骤四：根据第三步所述方差系数和相关系数获得温度测试判断结论。

Images