CN203965049U - 一种分布式无线温度监测系统 - Google Patents

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陈亚博
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Shanghai Jiaotong University
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Shanghai Jiaotong University
State Grid Corp of China SGCC
Liaocheng Power Supply Co of State Grid Shandong Electric Power Co Ltd
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本实用新型公开了一种分布式无线温度监测系统,其包括:若干个无线温度检测仪;若干组无线温度传感器,其用于分别对应分布于若干个被检测区域,所述若干组无线温度传感器与所述若干个无线温度检测仪分别对应无线连接,以将检测到的温度信号传输给无线温度检测仪,所述每一组无线温度传感器均包括至少一个无线温度传感器;监控装置,其与所述若干组无线温度检测仪连接,以对无线温度检测仪传输的信号进行监测并向无线温度检测仪和无线温度传感器传输控制信号。本实用新型实现了较低成本下对被测设备温度的在线实时监测,同时保证了较高的安全性、稳定性、测量速度、测量准度和测量精度,从而保证了被测设备的可靠与安全运行。

Description

一种分布式无线温度监测系统
技术领域
本实用新型涉及一种监测系统,尤其涉及一种温度监测系统。
背景技术
电力系统运行中,过电流将导致电器、母线等过热;母排、触头、电缆等接头导电部分接触不良也将导致过热;设备过热又将导致绝缘损坏并产生绝缘老化甚至造成短路故障,引发电力事故,给电力企业以及国民经济的生产造成巨大损失。电力系统中的大部分故障都与发热有关。因此,高压设备的温度监测关系到整个系统的可靠与安全运行。
由于高电压系统的高电压、强磁场等特殊问题,常规的测温方法是不适用的。光纤测温和红外辐射测温虽然可用来对高压电器进行温度监测,但光纤测温对光源、发射和接收电路的稳定性要求高,存在测量速度慢、测温精度低、空间分辨率低等缺点;而红外辐射测温的准确度低,设备昂贵,特别是无法监测高压电器封闭内接点的温度,不能进行在线实时监测;另外上述方案的系统成本较高,大规模推广性价比不高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种分布式无线温度监测系统,其能够实现较低成本下对被测设备尤其是高压设备温度的在线实时监测,且其能保证较高的安全性、稳定性、测量速度、测量准度和测量精度,从而保证被测设备尤其是电力系统高压设备的可靠与安全运行。
为了实现上述目的,本实用新型提出了一种分布式无线温度监测系统,其包括:
若干个无线温度检测仪;
若干组无线温度传感器,其用于分别对应分布于若干个被检测区域,所述若干组无线温度传感器与所述若干个无线温度检测仪分别对应无线连接,以将检测到的温度信号传输给无线温度检测仪,所述每一组无线温度传感器均包括至少一个无线温度传感器;
监控装置,其与所述若干组无线温度检测仪连接,以对无线温度检测仪传输的信号进行监测并向无线温度检测仪和无线温度传感器传输控制信号。
为了保证对被测设备尤其是高压设备的温度监测的在线实时性、较高的安全性、稳定性、测量速度、测量准度和测量精度,需要解决的关键问题是对被测设备尤其是高压设备的温度信号的提取、转换以及可靠隔离与传输。本实用新型提供的上述分布式无线温度监测系统针对该问题提出了一种对被测设备尤其是高压设备的温度信号的分布式无线提取、转换、隔离和传输方案,从而很好地解决了对被测设备尤其是高压设备的温度信号的提取、转换以及可靠隔离与传输问题,达到了对被测设备尤其是高压设备的温度监测的在线实时性、较高的安全性、稳定性、测量速度、测量准度和测量精度的效果。本实用新型提供的上述分布式无线温度监测系统工作时,所述若干组无线温度传感器分别对应分布设置于若干个被检测区域,所述若干组无线温度传感器检测被测设备的温度信号,并将该温度信号及相关信号(如无线温度传感器状态信号、地址信号等)对应地无线传输给所述若干个无线温度检测仪;所述若干个无线温度检测仪接收到来自所述若干组无线温度传感器的温度信号及相关信号后,将该温度信号及相关信号直接或者按需求经处理后提供给所述监控装置;所述监控装置对来自所述若干个无线温度检测仪的信号进行监测,并根据需求对所述若干组无线温度检测仪和所述若干个无线温度传感器进行控制。
优选地,在本实用新型所述的分布式无线温度监测系统中,所述监控装置和无线温度检测仪之间通过CAN总线连接。
CAN即控制器局域网络,属于工业现场总线的范畴。与一般的通信总线相比,CAN总线的数据通信具有突出的可靠性、实时性和灵活性。因此,上述分布式无线温度监测系统中优选了CAN总线作为所述监控装置和无线温度检测仪之间的数据传输通道。
进一步地,在本实用新型所述的分布式无线温度监测系统中,所述无线温度传感器包括:
感应元件;
微控制器模块,其与感应元件连接,将感应元件感知到的温度转换为数字信号;
无线通信模块,其与所述微控制器模块连接,所述无线通信模块将与温度对应的数字信号传输出去;
电源模块,其为所述无线温度传感器提供电力。
上述分布式无线温度监测系统中,所述微控制器模块提供给无线通信模块进行无线传输的信号除了温度信号外,还可以包括所需相关信号,如无线温度传感器状态信号、地址信号、电源状态信号等;无线温度传感器状态信号用于提供无线温度传感器状态信息,地址信号用于当所述无线温度传感器为多个时提供地址信息以区分多个无线温度传感器,电源状态信号用于提供电源状态信息。
进一步地,在本实用新型所述的分布式无线温度监测系统中,所述无线温度检测仪包括:
无线接收装置,其与无线温度传感器无线连接,接收无线温度传感器发送的数据;
控制模块,其与所述无线接收装置连接;
通信模块,其与所述控制模块连接,并与所述监控装置连接,以将数据传输出去;
电源模块,其与所述无线温度检测仪提供电力。
上述分布式无线温度监测系统中,所述控制模块用于控制所述无线接收装置的数据接收和所述通信模块的数据传输,使得各路检测通道的数据按需求不冲突地实时传输。
更进一步地,在上述分布式无线温度监测系统中,所述无线接收装置包括相互连接的接收天线和无线接收模块,所述无线接收模块与控制模块连接。
优选地,在上述分布式无线温度监测系统中,所述通信模块为串口通信模块,其与所述监控装置通过CAN总线连接。
更进一步地,在上述分布式无线温度监测系统中,所述无线温度检测仪还包括显示装置。
上述分布式无线温度监测系统中,所述无线温度检测仪自带显示装置,使得所述无线温度检测仪具有本地实时显示温度及相关信息功能。
更进一步地,在上述分布式无线温度监测系统中,所述显示装置包括LCD显示屏和与LCD显示屏连接的显示模块,所述显示模块与控制模块连接。
进一步地,在本实用新型所述的分布式无线温度监测系统中,所述监控装置包括:数据控制模块,以及分别与数据控制模块连接的数据接收模块,数据存储模块和数据显示模块。
上述分布式无线温度监测系统中,所述数据控制模块根据系统和/或人为需求控制所述数据接收模块的数据接收、数据存储模块的数据存储以及所述数据显示模块的数据显示,显示的内容可以是各种报表和实时/历史数据。
更进一步地,在上述分布式无线温度监测系统中,所述监控装置还包括报警模块。
上述分布式无线温度监测系统中,所述报警模块用于温度异常、设备异常等的报警。
本实用新型所述的分布式无线温度监测系统实现了温度传感与信号接收的电气隔离,进而实现了较低成本下对被测设备尤其是高压设备温度的在线实时监测,同时保证了较高的安全性、稳定性、测量速度、测量准度和测量精度,从而保证了被测设备尤其是电力系统高压设备的可靠与安全运行。
附图说明
图1为本实用新型所述的分布式无线温度监测系统在一种实施方式下的总体架构示意图。
图2为本实用新型所述的分布式无线温度监测系统在一种实施方式下的无线测温传感器的结构示意图。
图3为本实用新型所述的分布式无线温度监测系统在一种实施方式下的无线温度检测仪的结构示意图。
图4为本实用新型所述的分布式无线温度监测系统在一种实施方式下的监控装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图和具体的实施例对本实用新型所述的分布式无线温度监测系统作出进一步的解释和说明。
图1示意了本实用新型所述的分布式无线温度监测系统在一种实施方式下的总体架构。
如图1所示,本实施例包括:两个一组的四组无线温度传感器、该四组无线温度传感器分别对应的四个无线温度检测仪以及监控装置,监控装置与温度检测仪之间用CAN总线连接,无线温度检测仪与无线温度传感器之间的距离和干扰满足本实施例中无线传输要求。无线温度传感器分别对应分布设置于各自负责的被测高压设备的检测区域。无线温度传感器检测被测设备的温度信号,并将该温度信号及无线温度传感器状态信号、地址信号等相关信号对应地无线传输给无线温度检测仪;无线温度检测仪接收到来自无线温度传感器的温度信号及相关信号后,将该温度信号及相关信号按需求经处理后提供给监控装置;监控装置对来自无线温度检测仪的信号进行监测,并根据需求对无线温度检测仪和无线温度传感器进行控制。
图2示意了本实用新型所述的分布式无线温度监测系统在一种实施方式下的无线测温传感器的结构。
如图2所示,本实施例的无线测温传感器包括:集成了微控制器模块和无线通信模块的CC2430芯片,以及与该CC2430芯片连接的用于感应温度的感应元件PT100、用于发射无线数据的天线以及电源模块。无线测温传感器的功能是实现对温度信息的采集、预处理和无线数据传输。CC2430芯片自带的A/D实现PT100测量信号的数字化;电源模块内部采用高性能的锂电池供电,作为维持无线测温传感器工作的一次性电池,其理论寿命可达6年,在实际使用中,因工作环境中温度条件的影响,其电池的工作寿命可达5年以上。
图3示意了本实用新型所述的分布式无线温度监测系统在一种实施方式下的无线温度检测仪的结构。
如图3所示,本实施例的无线温度检测仪包括:集成了控制模块、无线接收模块以及通信模块的CC2430芯片,以及与该CC2430芯片连接的用于接收无线数据的天线、用于显示温度等信息的连接有LCD显示屏的显示模块以及电源模块。无线温度检测仪负责管理无线测温传感器的联网,接收无线测温传感器传输的温度数据等信息,将温度等数据显示在LCD显示屏上,将温度及无线测温传感器状态、无线温度检测仪状态等信息通过CAN总线传输给监控装置等工作。电源模块采用市电220V供电,可以保证温度数据的全天候实时准确传输。
图4示意了本实用新型所述的分布式无线温度监测系统在一种实施方式下的监控装置的结构。
如图4所示,本实施例的监控装置包括:数据控制模块,以及分别与数据控制模块连接的数据接收模块,数据存储模块、数据显示模块和报警模块。数据控制模块控制数据接收模块接收无线温度检测仪传输的温度数据和无线温度传感器状态信息,并附加所需信息(如测温点名称)通过数据存储模块存入到数据库中。同时,数据控制模块控制数据显示模块显示各测温点的实时温度数据。如果无线温度传感器温度数据超过对应的设定报警阈值,数据控制模块控制报警模块做出相应的报警提示。此外,数据控制模块通过分析无线温度传感器状态信息、无线温度检测仪的状态信息以及监控装置状态信息,能够及时发现系统设备异常,并通过报警模块进行报警,从而有效减少系统维护的人力物力投入,保证系统的正常运行。
本实施例的分布式无线温度监测系统是一种集温度信号采集、大容量存储、无线射频发送、LCD动态显示、控制与通信等功能于一体的新型温度监测系统。该分布式无线温度监测系统利用无线温度传感器与高压带电体等电位测量温度数据,采用ZigBee组网技术设计,实现无线温度传感器与无线温度检测仪的高低压隔离与数据通信。无线温度检测仪的数据经CAN总线上传至监控装置,监控装置显示系统内所有被测温度点的温度并保存,并可直接生成各种报表和查看历史数据。
要注意的是,以上列举的仅为本实用新型的具体实施例,显然本实用新型不限于以上实施例,随之有着许多的类似变化。本领域的技术人员如果从本实用新型公开的内容直接导出或联想到的所有变形,均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种分布式无线温度监测系统,其特征在于,包括: 
若干个无线温度检测仪; 
若干组无线温度传感器,其用于分别对应分布于若干个被检测区域,所述若干组无线温度传感器与所述若干个无线温度检测仪分别对应无线连接,以将检测到的温度信号传输给无线温度检测仪,所述每一组无线温度传感器均包括至少一个无线温度传感器; 
监控装置,其与所述若干个无线温度检测仪连接,以对无线温度检测仪传输的信号进行监测并向无线温度检测仪和无线温度传感器传输控制信号; 
其中各无线温度检测仪均包括:无线接收装置,其与无线温度传感器无线连接,接收无线温度传感器发送的数据;控制模块,其与所述无线接收装置连接;通信模块,其与所述控制模块连接,并与所述监控装置连接,以将数据传输出去;电源模块,其与所述无线温度检测仪提供电力;显示装置,其与控制模块连接。 
2.如权利要求1所述的分布式无线温度监测系统,其特征在于,所述监控装置和无线温度检测仪之间通过CAN总线连接。 
3.如权利要求1所述的分布式无线温度监测系统,其特征在于,所述无线温度传感器包括: 
感应元件; 
微控制器模块,其与感应元件连接,将感应元件感知到的温度转换为数字信号; 
无线通信模块,其与所述微控制器模块连接,所述无线通信模块将与温度对应的数字信号传输出去; 
电源模块,其为所述无线温度传感器提供电力。 
4.如权利要求1所述的分布式无线温度监测系统,其特征在于,所述无线接收装置包括相互连接的接收天线和无线接收模块,所述无线接收模块与控制模块连接。 
5.如权利要求1所述的分布式无线温度监测系统,其特征在于,所述通信模 块为串口通信模块,其与所述监控装置通过CAN总线连接。 
6.如权利要求1所述的分布式无线温度监测系统,其特征在于,所述显示装置包括LCD显示屏和与LCD显示屏连接的显示模块,所述显示模块与控制模块连接。 
7.如权利要求1所述的分布式无线温度监测系统,其特征在于,所述监控装置包括:数据控制模块,以及分别与数据控制模块连接的数据接收模块,数据存储模块和数据显示模块。 
8.如权利要求7所述的分布式无线温度监测系统,其特征在于,所述监控装置还包括报警模块。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107907233A (zh) * 2017-10-27 2018-04-13 江苏思源赫兹互感器有限公司 一种互感器无线温度监测系统
CN112461388A (zh) * 2020-11-11 2021-03-09 上海邦有道商贸有限公司 一种温控器用温度检测系统

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