CN111397747A - 无源无线测温系统 - Google Patents

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CN111397747A CN202010268273.XA CN202010268273A CN111397747A CN 111397747 A CN111397747 A CN 111397747A CN 202010268273 A CN202010268273 A CN 202010268273A CN 111397747 A CN111397747 A CN 111397747A
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屈海宁
杜军
秦文晨
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Hebei Gyrx Technology Co ltd
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Hebei Gyrx Technology Co ltd
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Abstract

本发明公开了无源无线测温系统，属于工业测温技术领域，包括温度接收模块和温度采集模块，所述温度接收模块的前侧设有控制面板和显示面板；所述温度接收模块竖直安装于墙体上，温度采集模块独立安装于开关柜内。本发明在温度接收模块中设置了串口单元、4G模块，能够将信息无线传送给远程计算机或智能手机上，便于工作人员对温度的实时监测；本发明设置了温度采集模块，温度采集模块结构小巧，安装方便且牢固，便于应用在各种高低压开关柜触头及接点、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流柜等电气设备的温度在线监测，可广泛应用在电力技术领域和工业技术领域。

Description

无源无线测温系统
技术领域
本发明属于工业测温技术领域，具体是无源无线测温系统。
背景技术
随着经济的发展，电力系统基础设备的种类和数量也在逐渐增多，对电气设备的可靠性要求也越来越高，在公路领域比如照明、消防、风机等重要负荷供电。电力系统的高压开关柜(环网柜)、变压器桩头、低压开关柜等部位在长期运行中，特别容易出现表面氧化腐蚀，紧固螺栓松动，设备老化等问题，加上很多电力设备长期高负荷运行，引发温度升高，最终发生熔融，燃烧，爆炸等各种安全事故，也会导致照明、消防、风机等重要负荷失电的严重后果。
电力设备运行异常或故障通常表现为温度的升高，由量变引起质变，因此对电力设备的温度监测是电力设备安全监控直接、有效的方式，然而以往电力监控技术只能对设备的电流、电压、开关量等电参数进行在线监控(危险的是，大部分故障发热阶段，电参数是正常的)，难以对带电设备进行温度在线监控。
我们需要一种能够针对电气设备接点部位由于材料老化、接触不良、电流过载等因素引起的温升过高，且不宜探测的故障隐患，能够在高电磁场、大电流、以及120℃高温下长期稳定工作的无源无线温度传感器。
发明内容
本发明的目的在于无源无线测温系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
无源无线测温系统，包括温度接收模块和温度采集模块，所述温度接收模块包括串口单元、网口单元、4G模块、数据存储单元、数据处理单片机和无线接收模块；所述温度采集模块包括数字温度传感器、无线MCU、无线发射天线、CT取电模块和电源处理模块。
作为本发明的进一步方案：所述温度接收模块的前侧设有控制面板和显示面板；所述温度接收模块竖直安装于墙体上，温度采集模块独立安装于开关柜内。
作为本发明的进一步方案：所述无线MCU为超低功耗的无线单片机。
作为本发明的进一步方案：所述CT取电模块用到的合金带采用坡莫合金材料。
作为本发明的再进一步方案：所述温度采集模块包括第一组合部和第二组合部，第一组合部设置在第二组合部的上方，第二组合部和第一组合部上下拼合，第一组合部和第二组合部均由塑料制成；所述温度采集模块上穿插设有绑带。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明在温度接收模块中设置了串口单元、4G模块，能够将信息无线传送给远程计算机或智能手机上，便于工作人员对温度的实时监测。
本发明设置了温度采集模块，温度采集模块结构小巧，安装方便且牢固，便于应用在各种高低压开关柜触头及接点、刀闸开关、高压电缆中间头、干式变压器、低压大电流柜等电气设备的温度在线监测，可广泛应用在电力技术领域和工业技术领域；温度采集模块采用CT供电的方式，直接利用高压输电线周围感应的电磁能量从而获取电能，并且将获取的电能经过电源处理模块的整流、滤波、稳压、储能等处理后，得到稳定可靠的直流电源提供给温度采集模块，并且CT取电模块用到的合金带采用坡莫合金材料，相对于硅钢片等其它材料，坡莫合金几乎不存在线性区域，很快达到磁饱和，在大电流情况下也只能取出很微弱的能量来供电，避免发热发抖现象。
附图说明
图1为无源无线测温系统的系统框架图。
图2为无源无线测温系统中温度接收模块的结构示意图。
图3为无源无线测温系统中温度采集模块的结构示意图。
图4为无源无线测温系统中温度采集模块的结构剖视图。
图5为无源无线测温系统中温度采集模块的静触头安装示意图。
图6为无源无线测温系统中温度采集模块的动触头安装示意图。
图中：1、温度接收模块；2、控制面板；3、显示面板；4、温度采集模块；41、绑带；42、第一组合部；43、第二组合部。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
请参阅图1、2，无源无线测温系统，包括温度接收模块1和温度采集模块4，所述温度接收模块1的前侧设有控制面板2和显示面板3，通过控制面板2能够输入参数对温度接收模块3进行控制，并且在显示面板31上能够显示出当前温度接收模块3的控制参数和实时数据；所述温度接收模块1竖直安装于墙体上，温度采集模块4独立安装于开关柜内，温度采集模块4能够采集开关柜内各位置的温度值。
所述温度接收模块3包括串口单元、网口单元、4G模块、数据存储单元、数据处理单片机和无线接收模块，温度采集模块4包括数字温度传感器、无线MCU、无线发射天线、CT取电模块和电源处理模块。
温度接收模块3通过无线接收模块接收温度采集模块4发射的温度信息，并通过数据处理单片机将温度信息存储于数据存储单元内，并通过串口单元、4G模块将信息无线传送给显示终端6，显示终端6通过液晶显示器对外显示测温情况，同时，存储于数据存储单元内的温度信息，还能够通过串口单元、4G模块将信息无线传送给远程计算机或智能手机上，便于工作人员对温度的实时监测。
温度采集模块4的供电通过CT取电模块进行供电，CT取电模块利用高压输电线周围感应的电磁能量从而获取电能，并且将获取的电能经过电源处理模块的整流、滤波、稳压、储能等处理后，得到稳定可靠的直流电源并提供给无线MCU，无线MCU为超低功耗的无线单片机；所述CT取电模块用到的合金带采用坡莫合金材料，相对于硅钢片等其它材料，坡莫合金几乎不存在线性区域，很快达到磁饱和，在大电流情况下也只能取出很微弱的能量来供电，避免发热发抖现象。
如图3、4所示，所述温度采集模块4包括第一组合部42和第二组合部43，第一组合部42设置在第二组合部43的上方，第二组合部43和第一组合部42上下拼合，形成密闭的腔体，数字温度传感器、无线MCU、无线发射天线、CT取电模块和电源处理模块均安装于第二组合部43和第一组合部42上下拼合的腔体内，第一组合部42和第二组合部43均由耐热阻燃材料制成；所述温度采集模块4上穿插设有绑带41，绑带41由坡莫合金制成，通过绑带41能够简便的将温度采集模块4固定于开关柜内的各个用电器件上，以对用电器件进行温度检测。
如图5、6所示，所述温度采集模块4通过绑带41固定于动触头的导电安装杆上，称之为温度采集模块4的静触头安装方式，温度采集模块4通过绑带41直接缠绕固定于动触头上，称之为温度采集模块4的动触头安装方式，在其余情况下，温度采集模块4均可通过绑带41固定于用电器件的表面。
本发明在使用过程中，在每个开关柜内根据需要放置3-16个温度采集模块4，每个温度采集模块4都有各自的ID地址识别号，温度接收模块3能够识别各自的ID地址识别号，接收各自的温度信息，并分别显示在显示终端6上；温度采集模块4采用CT取能模块进行供电，CT取能模块利用高压输电线周围感应的电磁能量而获取电能，利用电磁感应原理，直接从高压母线上感应交流电压，经过电源处理模块的整流、滤波、稳压、储能等处理，得到稳定可靠的直流电源，从而为温度采集模块4提供稳定的电源。
温度采集模块4通过数字温度传感器实时接收温度，并且通过无线MCU和无线发射天线通过无线传输的方式将温度信号传递到温度接收模块3中，温度接收模块3通过无线接收模块接收温度采集模块4发射的温度信息，并通过数据处理单片机将温度信息存储于数据存储单元内，并通过串口、4G模块将信息无线传送给显示终端6，显示终端6通过液晶显示器对外显示测温情况，同时，存储于数据存储单元内的温度信息，还能够通过串口、4G模块将信息无线传送给远程计算机或智能手机上，便于工作人员对温度的实时监测。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
上面对本专利的较佳实施方式作了详细说明，但是本专利并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本专利宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (5)

1.无源无线测温系统，包括温度接收模块(1)和温度采集模块(4)，其特征在于，所述温度接收模块(3)包括串口单元、网口单元、4G模块、数据存储单元、数据处理单片机和无线接收模块；所述温度采集模块(4)包括数字温度传感器、无线MCU、无线发射天线、CT取电模块和电源处理模块。
2.根据权利要求1所述的无源无线测温系统，其特征在于，所述温度接收模块(1)的前侧设有控制面板(2)和显示面板(3)；所述温度接收模块(1)竖直安装于墙体上，温度采集模块(4)独立安装于开关柜内。
3.根据权利要求3所述的无源无线测温系统，其特征在于，所述无线MCU为超低功耗的无线单片机。
4.根据权利要求3所述的无源无线测温系统，其特征在于，所述CT取电模块用到的合金带采用坡莫合金材料。
5.根据权利要求1所述的无源无线测温系统，其特征在于，所述温度采集模块(4)包括第一组合部(42)和第二组合部(43)，第一组合部(42)设置在第二组合部(43)的上方，第二组合部(43)和第一组合部(42)上下拼合，第一组合部(42)和第二组合部(43)均由耐热阻燃材料制成；所述温度采集模块(4)上穿插设有绑带(41)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN112629684A (zh) * 2020-11-20 2021-04-09 广西电网有限责任公司防城港供电局 一种用于开关柜的温度在线监测与预警预测系统

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