CN203102580U - 无线测温系统 - Google Patents

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朱广尧
杜鹃
杨蕴辉
叶青
康瑞鹏
曹士孟
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黄春明
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Abstract

本实用新型属于电子信息领域,尤其涉及一种无线测温系统,包括若干测温传感器、若干测温终端、通讯总线、上位监控计算机和网络传输设备,所述测温传感器上连接有温度数据发送天线,所述测温终端上连接有温度数据接收天线,若干测温终端通讯总线与上位监控计算机连接。本实用新型能够无线传输现场信号,通过计算机实时采集现场数据;完全改变了以往只在值班人员巡检时红外测温由于需要手工记录而实时性差,光纤测温降低绝缘等级,不适合户外应用的现状;同时精度、分辨率、灵敏度高,功耗低、体积小、成本低。

Description

无线测温系统
技术领域
[0001] 本实用新型属于电子信息领域,尤其涉及一种无线测温系统。
背景技术
[0002]目前,电力工程中对封闭空间(主要是高压开关柜)、开放空间中高压电气设备,如断路器触头、隔离刀触头、母线接头、电缆接头、架空线接头等易发热部位,通常采用以下方式进行测温:
[0003] (I)采用色片
[0004] 利用其颜色随温度的不同而变化,根据其颜色即可判断温度,缺点是准确度低,可靠性差,不能进行定 量测量。
[0005] (2)采用热红外检测技术
[0006] 优点是测量范围大,准确度高,缺点是设备昂贵,无法检测封闭在机柜内的高压母线,而且无法实现温度实时在线检测。
[0007] (3)光纤测温技术
[0008] 光纤式温度在线监测装置,一般是采用光纤传导信号,不受高压和环境干扰。缺点是光纤具有易折,易断、不耐高温的特点,表面污染后,绝缘性能变差;在开关柜内布线难度较大。
实用新型内容
[0009] 本实用新型为了解决上述现有技术存在的缺陷和不足,提供了一种精度、分辨率、灵敏度高,功耗低、体积小、安装方便、成本低的无线测温系统。
[0010] 本实用新型的技术方案:一种无线测温系统,包括若干测温传感器、若干测温终端、通讯总线、上位监控计算机和网络传输设备,所述测温传感器上连接有温度数据发送天线,所述测温终端上连接有温度数据接收天线,若干测温终端通讯总线与上位监控计算机连接。
[0011] 优选地,所述测温终端包括主CPU、连接在主CPU上的电源模块和存储模块,所述主CPU上还连接有无线传输模块、人机交流模块、显示模块和通讯模块。
[0012] 优选地,所述主CPU上还连接有报警及指示模块和日历时钟模块。
[0013] 优选地,所述显示模块为液晶显示屏。
[0014] 优选地,所述测温传感器包括主CPU和连接在主CPU上的无线传输模块、数字温度传感器和供电电池。
[0015] 本实用新型与现有技术中的测温技术相比较,其具有一下有益效果:
[0016] (I) 无线温度监测方法与普通测温的比较:
[0017] 普通的温度监测方法主要采用热电偶、热电阻、半导体温度传感器等温度传感元件实现的,这些温度传感器都需要金属导线传输信号,由于无法保证具有稳定的绝缘性能,无法在高压开关柜内的触点上使用。无线式温度监测装置中,传感器采用无线通讯传输温度信号,具有优异的绝缘性能,能够隔离开关柜的高压,因此能够直接安装到开关柜内的高压触点上,准确测量高压触点的运行温度,实现开关柜触点运行温度的在线监测;[0018] (2) 无线温度监测方法与红外测温的比较:[0019] 无线式温度监测装置,是采用无线传递温度信号,装置所带的测温传感器能够安装到带电物体的表面,直接测量带电物体的温度,而红外测温为非接触式测温,易受环境及周围的电磁场干扰,需人工操作,无法实现在线测量。开关柜内的空间非常狭小,无法安装红外测温探头(因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离,并需要正对被测物体的表面);[0020] (3)无线温度监测方法与光纤测温的比较:[0021] 光纤式温度测温仪采用光纤传递信号,温度传感器安装在带电物体的表面,测温仪与温度传感问用光纤连接。光纤具有易折、易断、不耐高温的特点,在柜内布线难度较大,而无线式测温装置免除了柜内光纤布线。[0022] 本实用新型能够无线传输现场信号,通过计算机实时采集现场数据;完全改变了以往只在值班人员巡检时红外测温由于需要手工记录而实时性差,光纤测温降低绝缘等级,不适合户外应用的现状;同时精度、分辨率、灵敏度高,功耗低、体积小、成本低。附图说明[0023] 图1为本实用新型的电路框图;[0024] 图2为本实用新型中测温终端的电路框图;[0025] 图3为本实用新型中测温传感器的电路框图。具体实施方式[0026] 下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明,但并不是对本实用新型作进一步详细的说明。[0027] 如图1所示,无线测温系统包括测温传感器2、温度数据发送天线3、测温终端4、温度数据接收天线5、通讯总线6、上位监控计算机7、网络传输设备8,多只测温传感器2和温度数据发送天线3安装于同一个开关柜或同一个区域,由一个测温终端4和温度数据接收天线5完成各测温点的温度接收,多个测温终端4通过通讯总线6连接,与上位监控计算机7进行数据通讯,实现远程监控功能,并可通过网络传输设备8实现温度数据的网络共享。[0028] 如图2所示,测温终端包括主CPU、连接在主CPU上的电源模块和存储模块,主CPU上还连接有无线传输模块、人机交流模块、显示模块、通讯模块、报警及指示模块和日历时钟模块。显示模块为液晶显示屏。[0029] 如图3所示,测温传感器包括主CPU和连接在主CPU上的无线传输模块、数字温度传感器和供电电池。[0030] 本实用新型对电气事故,特别是因过热引起的火灾、爆炸事故起到预防和保护作用;本实用新型产品也可广泛应用于其它领域需要进行分布式测温系统。[0031] 本实用新型采用多个具有本地温度测量及无线传输功能的传感器节点,通过测量各个点的温度,并将测量数据通过无线传输方式传输给温度采集终端设备,各传感器发送的是二进制补码 数据,在信息采集终端中,经过格式转换和计算,得到各测量点的温度数据。温度采集终端主要实现多点温度收集、温度显示、温度记录、超温报警、报警记录等功能;另外,温度采集终端与计算机通讯,利用计算机数据存储量大、分析能力强的特点,可以实现全站(厂)主要观测点的温度统计分析、趋势分析、温度报警等;并为设备检修提供依据。所以本项目主要研究的内容主要包含测温传感器、测温终端和计算机软件系统。[0032] 测温传感器安装于需要测温的高压一次设备,连续不断地将安装点的温度发送给测温终端,要求体积小、安装方便、功耗低。每一个测温传感器由主芯片和数字温度传感器等组成。主芯片采用低工耗MCU,应具备休眠模式和内部时钟,并通过软硬件设计,对电源具备管理功能,保证传感器的低耗能,不至过早耗光电池电量,保证使用寿命。测温传感器由铝合封装,表面喷砂工艺处理,导热性能良好。测温传感器测量温度后,将温度数据通过无线方式传递给无线测温终端。测温传感器安装于容易发热的电缆连接处、变压器表面及开关连接排。每个无线温度传感器具有唯一的ID编号,实际安装使用时需记录每个传感器的安装地 点,并与编号一起录入温度监测工作站计算机数据库中。[0033] 测温终端由主模块、存储器、时钟、无线传输模块、液晶显示、通讯接口等组成,是温度数据的第一级融合节点;一台测温终端设计接收最多18只测温传感器的温度数据,当然理论上可以多很多,这里是根据实际应用而确定的;每一只测温传感器可以测量一个安装点的温度,通过一个测温终端就可以观测一个区域的温度情况,例如一个间隔、一台开关柜;所以测温终端具有局部管理的功能,或者说当地功能。多台测温终端同时与上位计算机通讯,则在上位计算机就可以纵览全局,并进行数据分析、温度预警的工作。测温终端安装于开关柜门或集控室,负责接收各无线温度传感器发送出的温度数据,并通过RS485总线连接,把数据上传到温度监测工作站计算机,并响应计算机的各种操控命令。同时该测温终端具备温度显示、存储、查询、报警、保护等功能,所有参数可通过人机交互进行修改;在没有后台计算机的情况下,该终端也可以单独工作,实现超温报警或保护功能。[0034] 本实用新型能够无线传输现场信号,通过计算机实时采集现场数据;完全改变了以往只在值班人员巡检时红外测温由于需要手工记录而实时性差,光纤测温降低绝缘等级,不适合户外应用的现状;同时精度、分辨率、灵敏度高,功耗低、体积小、成本低。

Claims (5)

1.一种无线测温系统,其特征在于:其包括若干测温传感器、若干测温终端、通讯总线、上位监控计算机和网络传输设备,所述测温传感器上连接有温度数据发送天线,所述测温终端上连接有温度数据接收天线,若干测温终端通讯总线与上位监控计算机连接。
2.根据权利要求1所述的一种无线测温系统,其特征在于:所述测温终端包括主CPU、连接在主CPU上的电源模块和存储模块,所述主CPU上还连接有无线传输模块、人机交流模块、显示模块和通讯模块。
3.根据权利要求2所述的一种无线测温系统,其特征在于:所述主CPU上还连接有报警及指示模块和日历时钟模块。
4.根据权利要求2所述的一种无线测温系统,其特征在于:所述显示模块为液晶显示屏。
5.根据权利要求1所述的一种无线测温系统,其特征在于:所述测温传感器包括主CPU和连接在主CPU上的无 线传输模块、数字温度传感器和供电电池。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103473907A (zh) * 2013-08-30 2013-12-25 云南大红山管道有限公司 一种中压变频器柜内温升自动检测报警装置及其检测方法
CN105222924A (zh) * 2015-10-23 2016-01-06 国网山东乳山市供电公司 无线测温装置
CN105424202A (zh) * 2015-11-05 2016-03-23 南京大全电气有限公司 低压开关柜的无线测温系统及测温方法
CN106713480A (zh) * 2017-01-06 2017-05-24 常熟开关制造有限公司(原常熟开关厂) 一种用于断路器监控的通信装置
CN107144362A (zh) * 2017-06-09 2017-09-08 合肥远见电力科技有限公司 一种智能无线测温系统
WO2020256626A1 (en) * 2019-06-18 2020-12-24 Ircon Drying Systems Ab Arrangement and method for measuring the temperature of a web, as well as a method for performing the steps of the measuring the temperature

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