CN203732962U - 无线温度实时监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无线温度实时监控系统，包括等电位无线温度探头、无线基站和控制主机；所述等电位无线温度探头与无线基站通过无线信号连接，用于测量高压带电物体表面的温度信息，并将温度信息传输给无线基站；所述无线基站与控制主机通过无线信号连接，用于将等电位无线温度探头所上传的温度、电压信息即时上传到管理终端。本实用新型采用电磁波传输信号，测温探头直接安装在高压设备上，直接测量带电体表面的温度，温度测量准确度高，更不存在电气绝缘问题，特别是不受地域环境的影响，可以测量室外开关和母线接点的温度。

Description

无线温度实时监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种温度监控系统，尤其涉及一种无线温度实时监控系统。

背景技术

电力系统的一次电气设备一般由断路器、变压器、电缆、母线、开关柜等电气设备组成。其相互之间由母线、引线、电缆等连接,由于电流流过产生热量，所以几乎所有的电气故障都会导致故障点温度的变化。例如在发电厂中电缆接头、电缆中间连接处、高压电缆的局部放电、高压开关柜的动静触头及其他连接处、低压电气连接处等位置过热是大型事故的征兆,也是电厂事故多发的重灾区。

多年来大量电力维护部门和厂家及科研院所经过大量试验研究，开发了一系方法以希望解决上述问题，目前比较常见的方法有以下几种：

①热像仪或点温仪测温：热像仪和点温仪只能检测当时的温度，不能实现实时监测和及时告警，在巡检过程中巡检人员责任心，巡检时间间隔，测量角度，测量部位都极难掌握，这样造成很多设备测温不准，出现误测、漏测以及误差较大，问题不能被及时发现和处理。往往等到问题扩大造成损伤时才发现，已经造成巨大的经济损失。

②光纤有线测温：是用光纤传导的方式进行温度监测，由于光纤要和感温一起紧贴在被测物体表面，而被测物体的表面都是高压部分，这样对光纤的本身和使用的环境要求很严格，光纤本身的绝缘是要老化，光纤还不能受到环境的污染，光纤的弯曲度是有限制的，安装也不方便，总之使用光纤有线测温对电力设备的安全运行本身就存在安全隐患。

③红外线测温：是通过红外线信号接收设备接收来自一次设备上的红外线信号来测量温度，这种方法测量的温度值误差较大，而且受到外界的环境的干扰影响较大，如阳光及其它的热源的影响，且造价特别昂贵。

目前，国内电力测温主要应用红外点测仪和红外成像仪，而在线方式由于无法解决高压绝缘问题，所以高压开关的触点等空间有限的电气设备基本上都是处于完全无监控的状态下运行，而高等级的变电站存在着两大隐患，一个是电压等级高，一个是覆盖面积大。随着光纤测温技术的发展，光纤在电力测温系统也逐渐为人们所认可，尤其是近年来，光纤测温系统被多家电厂和供电公司使用，其良好的绝缘耐压性能和稳定的工作特点被电力系统认可，但其不适合定点测温和测温周期长的问题也凸现出来。而且由于用于隔离高压的光纤表面易受到污染，将导致光纤面放点，这使得光纤测温系统用于室外开关设备的测温应用受到限制。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种无线温度实时监控系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：无线温度实时监控系统，所述监控系统包括等电位无线温度探头、无线基站和控制主机；所述等电位无线温度探头与无线基站通过无线信号连接，用于测量高压带电物体表面的温度信息，并将温度信息传输给无线基站；所述无线基站与控制主机通过无线信号连接，用于将等电位无线温度探头所上传的温度、电压信息即时上传到管理终端。

进一步，所述等电位无线温度探头包括绝缘帽、天线、电路板、金属壳、屏蔽层、电池、电池座和卡具；所述电路板、金属壳、屏蔽层、电池和电池座设置在金属壳内，所述屏蔽层紧贴在金属壳内壁上；所述绝缘帽包裹在天线外，所述天线分别与电路板上的电路部分和电池连接；所述电池座用于承载电池；所述卡具用于支撑整个等电位无线温度探头，所述卡具用于将等电位无线温度探头卡接在被测对象上。

进一步，所述电路部分包括依次连接的数字测温模块、微处理器和射频模块；所述数字测温模块包括依次连接的温度采集模块、放大模块和模/数转换模块，温度采集模块采集温度数据，经由放大模块进行放大后输入到模/数转换模块，模/数转换模块将温度数据转换成数字信号输入到微处理器处理，微处理器将处理后的信号输出到射频模块，射频模块连接天线，信号经由天线发射。

进一步，所述放大模块包括功率放大模块、低噪声放大模块和开关选择模块；所述功率放大模块用于对发射信号进行放大，所述低噪声放大模块用于对接收信号进行放大；所述开关选择模块用于对功率放大模块和低噪声放大模块进行控制。

本实用新型的有益效果是：

1、无线温度实时监测系统采用电磁波传输信号，测温探头直接安装在高压设备上，直接测量带电体表面的温度，温度测量准确度高，更不存在电气绝缘问题，特别是不受地域环境的影响，可以测量室外开关和母线接点的温度。克服了光纤温度传感器，用于隔离高压的光纤表面可能受到污染，将导致光纤沿面放电而使得光纤测温系统用于室外开关设备的测温应用受到限制的缺陷。也克服了红外测温易受环境因素的干扰和影响，尤其是有阻挡或封闭而不能直接传送红外波谱时，就无法进行红外测温的缺陷，数据结果比红外测温更为精确，同时避免了人为责任性事故的隐患，尤其是能在温度异常进行即时自动报警。

2、根据等电位技术原理，利用“无线探头”的整个金属壳体与带电体形成等势体，使得金属壳体内部的等势体为零，这样放在壳体内部的电路板及电子元件就能得到很好的保护，即使带电体的电压很高，内部的电路都能很好的工作，就不存在带电体与探头内部之间的耐压问题，使得探头在理论上适用于任何电压等级的配电装置上。

3、等电位测温探头体积小巧，外部直径仅为32mm，高50mm(包括天线)，可安装于导线间隔内。探头的金属壳体采用流线型、封闭式设计，外型美观，防水防尘，且具有良好的导电连续性。且安装方便，可用专用卡具通过扎线固定或专用导热胶固定在发热点。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型系统结构图；

图2为本实用新型等电位无线温度探头的结构图；

图3为本实用新型等电位无线温度探头中电路部分结构图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，无线温度实时监控系统，所述监控系统包括等电位无线温度探头、无线基站和控制主机；

等电位无线温度探头采用等电位技术、2.4G射频通信技术、微功耗管理等先进技术，主要用于测量高压带电物体表面的温度，测量数据并通过无线通信向外发射。探头监测数据以射频通信方式传至无线基站，发送可视距离可达230m，发射频率为2.4GHZ。能够保证系统不影响变电所继电保护和自动装置的正常运行，等电位无线温度探头采用微功耗发射技术和节电工作模式，具有体积小、寿命长，安装方便的特点。

无线基站负责采集在其接手范围内的等电位测温探头所上传的温度、电压信息，将温度数据即时上传到管理终端。并对温度数据进行分析和保存，去除过期数据保存较新数据。如果有某个或是若干个等电位测温探头温度超过报警温度，则及时上传数据并向专职人员手机发送报警短信。一个无线基站可以接收多个（多至数百个）等电位测温探头发来的数据信息。无线基站留有多种接口，支持多种通信方式，从而扩大了应用范围。如变电所通过RS485总线与后台PC或监控中心相连。开闭所和输电线路可以采用GSM方式实现数据远程传送。

控制主机汇总了所有无线基站上传的所有温度传感激的温度信息，由温度检测管理软件分析数据，制表制图，并提供人性化的可视化窗口分级式的电子地图显示各个工作点的情况。控制主机可实现温度实时显示、历史数据记录和分析、报警状态记录等功能。帮助运行人员监测和分析开关柜触点的过热情况，预测出故障发生的部位，保证电力设备的安全运行。

如图2所示，所述等电位无线温度探头包括绝缘帽1、天线2、电路板3、金属壳5、屏蔽层4、电池6、电池座7和卡具8；所述电路板、金属壳、屏蔽层、电池和电池座设置在金属壳内，所述屏蔽层紧贴在金属壳内壁上；所述绝缘帽包裹在天线外，所述天线分别与电路板上的电路部分和电池连接；所述电池座用于承载电池；所述卡具用于支撑整个等电位无线温度探头，所述卡具用于将等电位无线温度探头卡接在被测对象上。

如图3所示，所述电路部分包括依次连接的数字测温模块、微处理器和射频模块；所述数字测温模块包括依次连接的温度采集模块、放大模块和模/数转换模块，温度采集模块采集温度数据，经由放大模块进行放大后输入到模/数转换模块，模/数转换模块将温度数据转换成数字信号输入到微处理器处理，微处理器将处理后的信号输出到射频模块，射频模块连接天线，信号经由天线发射。

所述放大模块包括功率放大模块、低噪声放大模块和开关选择模块；所述功率放大模块用于对发射信号进行放大，提高发射功率;所述低噪声放大模块用于对接收信号进行放大，提高信号接收灵敏度；所述开关选择模块用于对功率放大模块和低噪声放大模块进行控制。

本实用新型采用电磁波传输信号，测温探头直接安装在高压设备上，直接测量带电体表面的温度，温度测量准确度高，更不存在电气绝缘问题，特别是不受地域环境的影响，可以测量室外开关和母线接点的温度。克服了光纤温度传感器，用于隔离高压的光纤表面可能受到污染，将导致光纤沿面放电而使得光纤测温系统用于室外开关设备的测温应用受到限制的缺陷。也克服了红外测温易受环境因素的干扰和影响，尤其是有阻挡或封闭而不能直接传送红外波谱时，就无法进行红外测温的缺陷，数据结果比红外测温更为精确，同时避免了人为责任性事故的隐患，尤其是能在温度异常进行即时自动报警。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (4)

1.无线温度实时监控系统，其特征在于：所述监控系统包括等电位无线温度探头、无线基站和控制主机；所述等电位无线温度探头与无线基站通过无线信号连接，用于测量高压带电物体表面的温度信息，并将温度信息传输给无线基站；所述无线基站与控制主机通过无线信号连接，用于将等电位无线温度探头所上传的温度、电压信息即时上传到管理终端。

2.根据权利要求1所述的无线温度实时监控系统，其特征在于：所述等电位无线温度探头包括绝缘帽、天线、电路板、金属壳、屏蔽层、电池、电池座和卡具；所述电路板、金属壳、屏蔽层、电池和电池座设置在金属壳内，所述屏蔽层紧贴在金属壳内壁上；所述绝缘帽包裹在天线外，所述天线分别与电路板上的电路部分和电池连接；所述电池座用于承载电池；所述卡具用于支撑整个等电位无线温度探头，所述卡具用于将等电位无线温度探头卡接在被测对象上。

3.根据权利要求2所述的无线温度实时监控系统，其特征在于：所述电路部分包括依次连接的数字测温模块、微处理器和射频模块；所述数字测温模块包括依次连接的温度采集模块、放大模块和模/数转换模块，温度采集模块采集温度数据，经由放大模块进行放大后输入到模/数转换模块，模/数转换模块将温度数据转换成数字信号输入到微处理器处理，微处理器将处理后的信号输出到射频模块，射频模块连接天线，信号经由天线发射。

4.根据权利要求3所述的无线温度实时监控系统，其特征在于：所述放大模块包括功率放大模块、低噪声放大模块和开关选择模块；所述功率放大模块用于对发射信号进行放大，所述低噪声放大模块用于对接收信号进行放大；所述开关选择模块用于对功率放大模块和低噪声放大模块进行控制。