CN202442801U

CN202442801U - 一种电子系统高压开关柜的无线测温系统

Info

Publication number: CN202442801U
Application number: CN2012200792312U
Authority: CN
Inventors: 张远钦
Original assignee: 张远钦
Current assignee: Shaoxing Changlong Electrical Appliance Equipment Co., Ltd.
Priority date: 2012-02-26
Filing date: 2012-02-26
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2022-02-26

Abstract

本实用新型公开了一种电子系统高压开关柜的无线测温系统，包括温度信号发射器，温度信号采集器和计算机处理中心，该温度信号发射器包括外壳、智能型温度传感器、第一单片机芯片、无线传输芯片和高功能的电池；温度信号采集器包括无线传输接收部分、本地温度采集部分和中心数据处理部分；计算机处理中心通过串口连接与温度信号采集器连接设置；本实用新型结构简单精巧，拥有低耗能的工作模式，大幅度降低电能消耗，延长使用寿命，提高使用性能，在无人检测下，能自动报警提示，安全系数大大提高，保证人生和财产安全。

Description

一种电子系统高压开关柜的无线测温系统

技术领域

本实用新型涉及一种电子系统高压开关柜的无线测温系统。

背景技术

随着我们经济的快速增长，电力供应量日益增加，电力供应量的持续快速增长，给高压电网设备带来了一系列安全问题，为预防各类电力事故，安全运行检测的工作量快速增大，作为高压电网设备安全运行的主要参数，输变线路接头温度的检测工作尤为重要。

但是，长期以来，我国电网设备的安全使用并没有得到足够的重视，进而导致电力事故频发，这其中主要的原因，是由于缺少对电网系统有效的在线检测，若是人力检测势必会增大人力和物力的支出，成本会大大提高。为此，在高压电的无线检测上急需解决。

目前，在电力系统中，温度是表现一次设备运行正常的一个重要参数。尤其是一次设备的开断接触点，由于设备制造的原因、设备受环境污染的原因，设备长期运行、严惩超载运行、触电氧化、电弧冲击等原因造成接触电阻增大，因此在运行时，往往会不断发热，温度不断上升，给设备安全运行埋下了隐患，如果不及时发现，容易导致起火或爆炸，造成大量的财产损失，这一现象在负荷增长较快的地区显得有为普遍。

在一系列的电力事故中，由于电网设备温度过高引起的事故，如火灾，占有的比例相当高，一旦出现故障停电，首先给人民群众生活带来不便，干扰了企业的正常生产经营；其次给供电公司造成较大损失，再者变电站内开关柜、母排、电缆、架空线分接头众多，呈网状及封闭结构，查找故障隐患非常困难，浪费了大浪的人力和物力。

为此，在市场上出现了无线测温系统，目前测温方式主要有以下三种：

1、的热电偶、热电阻、半导体温度传感器等器件测量温度。这些器件测量温度时，需要有金属导线传输温度信号，在高压环境下，这些器件的绝缘性能就不能保证，所以不能用来测量高压带电体上的温度。

2、利用红外测温一起测量温度：红外测温仪器可以非接触式的测量物体表面温度，但是在电力系统中，需要测量的点太多，在某些密闭的环境，如开关柜内的温度就无法进行测量，测量值受环境影响较大，所以利用红外测温仪器测量温度在具体实施的时候就不方便，这种主动式的测量只能作为一种巡检手段来获取高压带电体的温度情况。

3、利用光纤光栅温度传感器来测量温度：光纤光栅温度传感器需要有光纤来连接，而一条光纤上带的光纤光栅温度传感器数量少，光纤具有容易折断、不耐高温，积累灰尘后绝缘性能降低，布线难度较大，所以也不适合用来测量高压带电体的温度。

由上可知，现有技术中存在的问题急需得到解决。

有鉴于此，本发明对此做了深入研究，并且凭借着多年从事相关行业的经验与实践，设计出一种电子系统高压开关柜的无线测温系统，结构简单精巧，不仅拥有低耗能的工作模式，大幅度降低电能消耗，延长使用寿命，提高使用性能，而且无人检测下，能自动以报警提示，使得安全系数大大提高，保证了人生安全和财产安全，本案由此产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电子系统高压开关柜的无线测温系统，结构简单精巧，不仅拥有低耗能的工作模式，大幅度降低电能消耗，延长使用寿命，提高使用性能，而且无人检测下，能自动以报警提示，使得安全系数大大提高，保证了人生安全和财产安全。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种电子系统高压开关柜的无线测温系统，包括温度信号发射器，温度信号采集器和计算机处理中心，其特征在于：

所述温度信号发射器设置在所要检测的合适位置，其包括：

外壳；

用于检测温度的智能型温度传感器；

用于将智能型温度传感器所检测到的温度数据信号进行处理的第一单片机芯片；

用于发送传输经过第一单片机芯片处理后做出需要发送数据信号的无线传输芯片；

高功能的电池，其分别向智能型温度传感器、第一单片机芯片和无线传输芯片进行供电；

所述温度信号采集器设置在以温度信号发射器为圆心，半径为150m之范围内的任意位置，其包括：

用于接收由温度信号发射器发送出来的数据信号的无线传输接收部分；

用于检测所在位置温度的本地温度采集部分，该本地温度采集部分是一智能型温度传感器；

将无线传输接收部分接收到的数据信号和本地温度采集部分所采集的温度数据信号进行处理的中心数据处理部分，即第二单片机芯片；

所述计算机处理中心通过串口连接与温度信号采集器连接设置。

进一步，所述温度信号发射器的数目大于等于1；

进一步，所述温度信号发射器上设有唯一的地址编码；

进一步，所述外壳为耐腐蚀、防冻、防高温并防水的不锈金属盒；

本实用新型的有益效果：本实用新型包括温度信号发射器，温度信号采集器和计算机处理中心，其中温度信号发射器用于检测温度，并进行数据处理，通过设置阈值，该第一单片机芯片就能通过运算处理，根据上传温度做判断是否超过警戒温度，是否到达预设定的时间段上传温度点等功能，进而确定温度数据是否送到无线传输芯片并将数据信号发送出去；这样的设置，能大大降低电池的消耗，给予大幅度地节约电池，延长温度信号发射器的使用寿命。

接着，由温度信号采集器中的无线传输接收部分所捕获，被中心数据处理部分进行数据处理，通过串口连接将数据发送到计算机处理中心进行处理，通过设置，若是超过阈值，该计算机处理中心就能自动发送提醒或警示短信到指定客户中，提高整体的安全系数。

由上可知：本实用新型具有以下优点：

1、采用了更节电、更省能耗的工作模式，大大地延长了产品的使用时间；

2、通过人工设置，使得产品使用性能大大提高；

3、通过计算机处理中心的设置，能以短信的方式发送给客户，起到及时提醒的作用，提高安全系数。

4、能存储每次检测数据并做出相应的温度曲线，这更加直接的显示温度变化情况，利于后期的研究和探索。

5、温度信号发射器中的外壳是一不锈金属盒，扩大了使用范围，不仅可以在炎热的南方可以使用，而且在寒冷的北方也可以使用。

为了进一步解释本实用新型的技术方案，下面通过具体实施例来对本实用新型进行详细阐述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中温度信号发射器电路图；

图3为本实用新型中温度信号采集器电路图；

具体实施方式

如图1所示，本实用新型涉及一种电子系统高压开关柜的无线测温系统，包括温度信号发射器，温度信号采集器和计算机处理中心，其特征在于：

所述温度信号发射器设置在所要检测的合适位置，其包括：

外壳，该外壳为耐腐蚀、防冻、防高温并防水的不锈金属盒，这样的设置，能够扩大使用范围，不仅可以在炎热的南方可以使用，而且在寒冷的北方也可以使用。

用于检测温度的智能型温度传感器，该智能型温度传感器是采用DALLAS半导体公司的数字化温度传感器DS1820，该芯片性只要简单地通过串行口线，也或者其他I/O口线与计算机接口，就可以直接输出被测温度值，其测温范围在-55度-+125度，测量分辨率为0.0625度；还内含64位经过激光修正的只读存储器ROM；适用于各种单片机或系统机，用户还可分别设定各路温度的上限和下限，并且还内含蓄电池。

用于将智能型温度传感器所检测到的温度数据信号进行处理的第一单片机芯片；该第一单片机芯片是一MSP430F系列单片机，具有极低的功耗和5种可编程的工作模式，其中活动模式下工作电流仅需280μA，LPM4模式下仅需0.1μA。MSP30F1611内部具有44KB的Flash存储器和10KB的RAM，以及丰富的外设。MSP430F1611使用I2C接口连接DS18B20，SPI接口连接无线收发模块，UART接口连接串口通信单元。

用于发送传输经过第一单片机芯片处理后做出需要发送数据信号的无线传输芯片；该无线传输芯片是Chipcon公司的CC1100射频芯片，该芯片体积小，功耗低，数据速率支持1.2-500kbps的可编程控制，可以工作在915MHz，868MHz，433MHz，315MHz四个波段，在所有的频段提供-30-10dBm输出功率。

CC1100工作在433MHz的频率上，采用FSK调制方式，数据速率为100kbps，信道间隔为200kHz。CC1100与MSP430F单片机采用SPI接口连接，SPI总线接口技术是一种高速、高效率的串行接口技术，主要用于扩建外设和进行数据交换。

高功能电池，其分别向智能型温度传感器、第一单片机芯片和无线传输芯片进行供电；该高功能电池为锂镁金属电池。

所述温度信号采集器设置在以温度信号发射器为圆心，半径为150m之范围内的任意位置，因为所述温度信号发射器通过无线(MHZ433频段)发射温度信号，所以温度信号就能在这个范围内被温度信号采集器所捕获。

所述温度信号采集器包括：用于接收由温度信号发射器发送出来的数据信号的无线传输接收部分；该无线传输接收部分也是Chipcon公司的CC1100射频芯片。

用于检测所在位置温度的本地温度采集部分，该本地温度采集部分是一智能型温度传感器，其也是采用DALLAS半导体公司的数字化温度传感器DS1820。

将无线传输接收部分接收到的数据信号和本地温度采集部分所采集的温度数据信号进行处理的中心数据处理部分，即第二单片机芯片，也是一MSP430F系列单片机。

所述计算机处理中心通过串口连接与温度信号采集器连接设置，其主要是通过RS485屏蔽线(距离可达800m)上传给计算机，这样的设置，通过串口将数据传输到计算机上，该计算机处理中心将对上传的温度信号进行分析、显示、存储、报警、发送短信等相应的处理，同时工作人员还可以在软件上进行对积累数据的分析统计，制成曲线图来描绘出某节点的温升情况，从而起到排查安全隐患的作用。

进一步，所述温度信号发射器的数目大于等于1；所述温度信号发射器上设有唯一的地址编码；这样的设置，使得每个温度信号发射器都有唯一的地址编码来对应实际安装位置，温度信号发射器可以实时检测并定时发送安装位置的无线温度信号，可设置阈值进行主动上传报警信号，这些信号通过温度信号采集器采集后提供给计算机进行信号处理，信号可以转化为数值，以直观的方式显示在计算机处理软件上，同时报警信号将以短信的方式发送给指定的用户，可实现无人值守的实时在线检测模式。

由上可知，本实用新型结构简单精巧，不仅拥有低耗能的工作模式，大幅度降低电能消耗，延长使用寿命，提高使用性能，而且无人检测下，能自动以报警提示，使得安全系数大大提高，保证了人生安全和财产安全

以上所述仅为本实用新型的一个实施例，并非对本案设计的限制，凡依本案的设计关键所做的等同变化，均落入本案的保护范围。

Claims

1.一种电子系统高压开关柜的无线测温系统，包括温度信号发射器，温度信号采集器和计算机处理中心，其特征在于：

所述温度信号发射器设置在所要检测的合适位置，其包括：

外壳；

用于检测温度的智能型温度传感器；

2.根据权利要求1所述一种电子系统高压开关柜的无线测温系统，其特征在于：所述温度信号发射器的数目大于等于1。

3.根据权利要求1所述一种电子系统高压开关柜的无线测温系统，其特征在于：所述温度信号发射器上设有唯一的地址编码。

4.根据权利要求1所述一种电子系统高压开关柜的无线测温系统，其特征在于：所述外壳为耐腐蚀、防冻、防高温并防水的不锈金属盒。