CN114383747A - 无线测温系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了无线测温系统，属于温度测量技术领域，涉及无线测温技术，包括若干待测物体，若干所述待测物体表面安装有一个或多个测温单体；所述待测物体内部安装有控制模块，所述控制模块用于控制待测物体的工作状态，所述工作状态包括正常工作以及停止工作；包括管理云平台，所述管理云平台连接有无线网络传输模块，所述无线网络传输模块用于实现测温单体与管理云平台之间的信号传输；所述控制模块通过无线网络传输模块与管理云平台进行通信连接；所述管理云平台还连接有温度计算模块，所述温度计算模块用于从管理云平台中接收电流信号，并将电流信号转换为温度数据，温度计算模块将计算出的温度数据Tt发送至管理云平台。
Description
技术领域
本发明属于温度测量技术领域，涉及无线测温技术，具体是无线测温系统。
背景技术
众多企业提倡对设备进行预防性维护，而温度是预防性维护中最重要的监控参数，温度的过高或过低均意味着故障产生的可能性。实现温度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段。
高温过热直接导致电气材料的的机械强度、物理性能下降，接触电阻值增加，持续通流状态下将会加速设备连接点氧化，氧化结果又促使接触电阻值继续增加，发热加剧，温度持续上升，导致高温过热。而高温过热问题又是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，每次温度变化所增加的接触电阻值，将会使下一次循环的热量增加，所增加的温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环，严重影响电气设备的使用寿命。
传统的温度测量方式周期长、施工复杂，效率低，不便于管理，发生故障时要耗费大量的人力物理排查和重新铺设线缆。而在特定场合下监测点分散、环境封闭或有高电压，很多测温方式无法实现测量工作。
为此，提出无线测温系统。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。
为实现上述目的，根据本发明的第一方面的实施例提出无线测温系统,包括若干待测物体，若干所述待测物体表面安装有一个或多个测温单体；所述待测物体内部安装有控制模块，所述控制模块用于控制待测物体的工作状态，所述工作状态包括正常工作以及停止工作；
还包括管理云平台，所述管理云平台连接有无线网络传输模块，所述无线网络传输模块用于实现测温单体与管理云平台之间的信号传输；
所述控制模块通过无线网络传输模块与管理云平台进行通信连接；
所述管理云平台还连接有温度计算模块，所述温度计算模块用于从管理云平台中接收电流信号，并将电流信号转换为温度数据，温度计算模块将计算出的温度数据Tt发送至管理云平台。
进一步地，所述测温单体内部安装有微型供电单体、PTC热敏电阻以及信号收发器，所述微型供电单体为PTC热敏电阻以及信号收发器进行供电。
进一步地，所述管理云平台对若干测温单体进行管理的过程包括以下步骤：
管理云平台获取待测物体的总数量，并分别对待测物体进行标记为i，其中i为正整数，且i＝1,2……n，其中的n为待测物体的总数量；
管理云平台对测温单体进行标记，分别标记为Cij，其中的i表示待测物体的编号，其中的j表示同一待测物体表面安装的测温单体的编号，且j为正整数，j＝1,2……m；m表示同一待测物体表面安装的测温单体的数量。
进一步地，对于不同的待测物体，m的数量不一致。
进一步地，测温单体与管理云平台之间传输的信号为电流信号。
进一步地，温度计算模块计算出温度数据Tt的过程包括以下步骤：
步骤一：温度计算模块实时获取管理云平台内部存储的电流信号，并将电流信号转换为电流数据，将电流数据标记为ICijt，其中的t表示信号收发器上传电流信号的时间；
步骤二：当温度计算模块获取电流数据ICijt后，获取对应的测温单体内PTC热敏电阻的材料常数Bn、微型供电单体的输出电压UCij；
步骤三：利用计算公式计算出PTC热敏电阻的电阻值RCij；
步骤四：利用计算公式计算出此时的温度数据Tt，其中的计算公式为：RCij＝Rt0×exp[Bn(Tt-T0)]；其中的T0表示常温，其中的Rt0表示常温状态下PTC热敏电阻的电阻值；其中常温取25摄氏度；
步骤五：温度计算模块将计算出的温度数据Tt发送至管理云平台。
进一步地，当针对于同一待测物体表面安装的测温单体为多个时，温度计算模块分别获取多个单体的温度数据Tt，并取其平均值作为该待测物体的温度数据。
进一步地，当管理云平台接收到温度计算模块发送的温度数据后，绘制温度数据-时间的关系曲线，并设定温度上限阈值；
当实时温度超过温度上限阈值时，设定判定周期，当判定周期内的待测物体温度过高时长占判定周期时长的B％时，B的取值范围是(0,100)，管理云平台进行温度过高报警，且管理云平台发送停止工作信号至该待测物体的控制模块，控制模块接收到停止工作信号后控制待测物体停止工作。
进一步地，所述判定周期由管理云平台进行设定。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、首先由管理云平台对若干的测温单体进行管理，获取待测物体的总数量，并分别对待测物体进行标记为i；管理云平台对测温单体进行标记，分别标记为Cij，同时的管理云平台还连接有定位模块，所述定位模块安装在待测物体的内部，定位模块用于获取待测物体的位置，并将待测物体的位置通过无线网络传输模块发送至管理云平台；所述管理云平台连接有无线网络传输模块，所述无线网络传输模块用于实现测温单体与管理云平台之间的信号传输；建立测温网络，实现对多个可移动的测温单体进行温度测量，且进行温度测量时互不干扰，提高温度测量的准确性；
2、当准备工作完成后，通过温度计算模块计算待测物体的温度数据，温度计算模块实时获取管理云平台内部存储的电流信号标记为ICijt，获取对应的测温单体内PTC热敏电阻的材料常数Bn、微型供电单体的输出电压UCij；利用计算公式计算出PTC热敏电阻的电阻值RCij，利用计算公式计算出此时的温度数据Tt，其中的计算公式为：RCij＝Rt0×exp[Bn(Tt-T0)]；温度计算模块将计算出的温度数据Tt发送至管理云平台，改变传统的温度测量方式，不在采用单一的用温度计进行温度测量的方式，且采用PTC热敏电阻进行温度测量，很大程度能够反映出真实温度，也为温度测量的方式提供一种新的思路。
3、当管理云平台接收到温度计算模块发送的温度数据后，绘制温度数据-时间的关系曲线，并设定温度上限阈值，当实时温度超过温度上限阈值时，表示待测物体温度过高，设定判定周期，所述判定周期由管理云平台进行设定，当判定周期内的待测物体温度过高时长占判定周期时长的B％时，管理云平台进行温度过高报警，且管理云平台发送停止工作信号至该待测物体的控制模块，控制模块接收到停止工作信号后控制待测物体停止工作。
附图说明
图1为本发明的原理图。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，无线测温系统，包括若干测温单体，若干所述测温单体安装在待测物体的表面，所述待测物体可移动，所述待测物体上安装有控制模块，所述控制模块用于控制待测物体的工作与否，其中所述测温单体内部安装有微型供电单体、PTC热敏电阻以及信号收发器，所述微型供电单体为PTC热敏电阻以及信号收发器进行供电，若干所述测温单体与管理云平台无线连接，若干所述测温单体在无线局域网络中，若干所述测温单体在无线局域网络中可上传或者接收管理云平台的信号；若干所述测温单体向管理云平台传输的信号为电流信号；
需要进行说明的是，所述管理云平台连接有无线网络传输模块，所述无线网络传输模块用于实现测温单体与管理云平台之间的信号传输；
所述控制模块通过无线网络传输模块与管理云平台进行通信连接；
其中，所述管理云平台用于对若干测温单体进行管理，具体的，所述管理云平台对若干测温单体进行管理的过程包括以下步骤：
管理云平台获取待测物体的总数量，并分别对待测物体进行标记为i，其中i为正整数，且i＝1,2……n，其中的n为待测物体的总数量；
管理云平台对测温单体进行标记，分别标记为Cij，其中的i表示待测物体的编号，其中的j表示同一待测物体表面安装的测温单体的编号，且j同样为正整数，j＝1,2……m；m表示同一待测物体表面安装的测温单体的数量；且对于不同的待测物体，m的数量不完全一致；
其中，管理云平台还连接有定位模块，所述定位模块安装在待测物体的内部，定位模块用于获取待测物体的位置，并将待测物体的位置通过无线网络传输模块发送至管理云平台；
其中，所述管理云平台还连接有温度计算模块，所述温度计算模块用于从管理云平台中接收电流信号，并将电流信号转换为温度数据，具体的，所述温度计算模块进行温度数据计算的过程包括以下步骤：
步骤一：温度计算模块实时获取管理云平台内部存储的电流信号，并将电流信号转换为电流数据，将电流数据标记为ICijt，其中的t表示信号收发器上传电流信号的时间；
步骤二：当温度计算模块获取电流数据ICijt后，获取对应的测温单体内PTC热敏电阻的材料常数Bn、微型供电单体的输出电压UCij；
步骤三：利用计算公式计算出PTC热敏电阻的电阻值RCij，其中的计算公式为欧姆定理
步骤四：利用计算公式计算出此时的温度数据Tt，其中的计算公式为：RCij＝Rt0×exp[Bn(Tt-T0)]；需要进行说明的是，其中的T0表示常温，其中的Rt0表示常温状态下PTC热敏电阻的电阻值；其中常温取25摄氏度；
且T0以及T0对应的PTC热敏电阻的电阻值在管理云平台内部均有存储；
步骤五：温度计算模块将计算出的温度数据Tt发送至管理云平台。
需要进一步解释说明的是，当针对于同一待测物体表面安装的测温单体为多个时，温度计算模块分别获取多个单体的温度数据Tt，并取其平均值作为该待测物体的温度数据。
其中，当管理云平台接收到温度计算模块发送的温度数据后，绘制温度数据-时间的关系曲线，并设定温度上限阈值，将温度上限阈值在温度数据-时间的关系曲线中进行体现，当实时温度超过温度上限阈值时，表示待测物体温度过高，设定判定周期，所述判定周期由管理云平台进行设定，当判定周期内的待测物体温度过高时长占判定周期时长的B％时，B的取值范围是(0,100)，管理云平台进行温度过高报警，且管理云平台发送停止工作信号至该待测物体的控制模块，控制模块接收到停止工作信号后控制待测物体停止工作。
同时，所述管理云平台通过无线网络传输模块连接定位模块，获取停止工作的待测物体的位置。
需要进行说明的是，所述管理云平台还用于对参数信息进行存储，其中的参数信息包括测温单体内部安装的PTC热敏电阻的材料常数Bn、微型供电单体的输出电压UCij，以及常温状态下PTC热敏电阻的电阻值。
上述公式均是去除量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式，公式中的预设参数和预设阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者大量数据模拟获得。
工作原理：本发明的无线测温系统在进行实施时，首先由管理云平台对若干的测温单体进行管理，获取待测物体的总数量，并分别对待测物体进行标记为i；管理云平台对测温单体进行标记，分别标记为Cij，同时的管理云平台还连接有定位模块，所述定位模块安装在待测物体的内部，定位模块用于获取待测物体的位置，并将待测物体的位置通过无线网络传输模块发送至管理云平台；所述管理云平台连接有无线网络传输模块，所述无线网络传输模块用于实现测温单体与管理云平台之间的信号传输；当准备工作完成后，通过温度计算模块计算待测物体的温度数据，温度计算模块实时获取管理云平台内部存储的电流信号标记为ICijt，获取对应的测温单体内PTC热敏电阻的材料常数Bn、微型供电单体的输出电压UCij；利用计算公式计算出PTC热敏电阻的电阻值RCij，利用计算公式计算出此时的温度数据Tt，其中的计算公式为：RCij＝Rt0×exp[Bn(Tt-T0)]；温度计算模块将计算出的温度数据Tt发送至管理云平台。
当管理云平台接收到温度计算模块发送的温度数据后，绘制温度数据-时间的关系曲线，并设定温度上限阈值，当实时温度超过温度上限阈值时，表示待测物体温度过高，设定判定周期，所述判定周期由管理云平台进行设定，当判定周期内的待测物体温度过高时长占判定周期时长的B％时，管理云平台进行温度过高报警，且管理云平台发送停止工作信号至该待测物体的控制模块，控制模块接收到停止工作信号后控制待测物体停止工作。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方法而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方法进行修改或等同替换，而不脱离本发明技术方法的精神和范围。
Claims (9)
1.无线测温系统，其特征在于，包括若干待测物体，若干所述待测物体表面安装有一个或多个测温单体；所述待测物体内部安装有控制模块，所述控制模块用于控制待测物体的工作状态，所述工作状态包括正常工作以及停止工作；
还包括管理云平台，所述管理云平台连接有无线网络传输模块，所述无线网络传输模块用于实现测温单体与管理云平台之间的信号传输；
所述控制模块通过无线网络传输模块与管理云平台进行通信连接；
所述管理云平台还连接有温度计算模块，所述温度计算模块用于从管理云平台中接收电流信号，并将电流信号转换为温度数据，温度计算模块将计算出的温度数据Tt发送至管理云平台。
2.根据权利要求1所述的无线测温系统，其特征在于，所述测温单体内部安装有微型供电单体、PTC热敏电阻以及信号收发器，所述微型供电单体为PTC热敏电阻以及信号收发器进行供电。
3.根据权利要求1所述的无线测温系统，其特征在于，所述管理云平台对若干测温单体进行管理的过程包括以下步骤：
管理云平台获取待测物体的总数量，并分别对待测物体进行标记为i，其中i为正整数，且i＝1,2……n，其中的n为待测物体的总数量；
管理云平台对测温单体进行标记，分别标记为Cij，其中的i表示待测物体的编号，其中的j表示同一待测物体表面安装的测温单体的编号，且j为正整数，j＝1,2……m；m表示同一待测物体表面安装的测温单体的数量。
4.根据权利要求3所述的无线测温系统，其特征在于，对于不同的待测物体，m的数量不一致。
5.根据权利要求1所述的无线测温系统，其特征在于，测温单体与管理云平台之间传输的信号为电流信号。
6.根据权利要求1所述的无线测温系统，其特征在于，温度计算模块计算出温度数据Tt的过程包括以下步骤：
步骤一：温度计算模块实时获取管理云平台内部存储的电流信号，并将电流信号转换为电流数据，将电流数据标记为ICijt，其中的t表示信号收发器上传电流信号的时间；
步骤二：当温度计算模块获取电流数据ICijt后，获取对应的测温单体内PTC热敏电阻的材料常数Bn、微型供电单体的输出电压UCij；
步骤三：利用计算公式计算出PTC热敏电阻的电阻值RCij；
步骤四：利用计算公式计算出此时的温度数据Tt，其中的计算公式为：RCij＝Rt0×exp[Bn(Tt-T0)]；其中的T0表示常温，其中的Rt0表示常温状态下PTC热敏电阻的电阻值；其中常温取25摄氏度；
步骤五：温度计算模块将计算出的温度数据Tt发送至管理云平台。
7.根据权利要求6所述的无线测温系统，其特征在于，当针对于同一待测物体表面安装的测温单体为多个时，温度计算模块分别获取多个单体的温度数据Tt，并取其平均值作为该待测物体的温度数据。
8.根据权利要求1所述的无线测温系统，其特征在于，当管理云平台接收到温度计算模块发送的温度数据后，绘制温度数据-时间的关系曲线，并设定温度上限阈值；
当实时温度超过温度上限阈值时，设定判定周期，当判定周期内的待测物体温度过高时长占判定周期时长的B％时，B的取值范围是(0,100)，管理云平台进行温度过高报警，且管理云平台发送停止工作信号至该待测物体的控制模块，控制模块接收到停止工作信号后控制待测物体停止工作。
9.根据权利要求8所述的无线测温系统，其特征在于，所述判定周期由管理云平台进行设定。
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