CN204376947U - 一种基于web技术的多路无线温度、电压智能监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于web技术的多路无线温度、电压智能监测装置，包括用于采集设备内元件温度和电压信号的温度电压监测子系统、用于对于所采集信号进行打包处理和转发的数据中继子系统、用于对于所采集信号进行分析处理的接收报警与WEB监测系统，三个系统均通过无线载波进行数据链路和传输，接收报警与WEB监测系统还通过GSM网络与无线智能终端通信，接收报警与WEB监测系统还通过以太网与远程计算机通信。本实用新型操作简单、使用方便、可靠性好、信息共享能力强，有效解决了现有技术的不足。

Description

一种基于web技术的多路无线温度、电压智能监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种自动监控系统，尤其是涉及一种基于web技术的多路无线温度、电压智能监测装置。

背景技术

高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，高压开关柜按作电压等级在3.6kV-550kV的电器产品，高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类，具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能，是发电厂和变电站的重要电器设备，其内部通常有六组动静触头和多处母排接头。由于这些连接部件长期处于高电压、大电流的工作状态，因此只要触头或者接头的接触电阻有微小的增大，都将引起触头或者接头处温度升高，如果没有得到及时处理，不仅会导致发生烧毁高压开关柜的事故，并且会影响电力系统的正常运作，从而造成巨大的经济损失。因此，对高压开关柜中触头和接头的温度进行实时监测，对于保障高压开关柜的安全运行，乃至电网的正常运行具有十分重要的意义，但现有的监测装置只局限于小范围的监测，实时性差，信息共享封闭，监测不方便，不能很好适应信息化时代的要求。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型旨在提供一种基于web技术的多路无线温度、电压智能监测装置，其在传统的传感器技术监测基础上引入互联网web技术和移动通信技术，将监测信息连入互联网，通过计算机以网页形式远程实时监测，并可通过无线智能终端不受地域限制地监测。其操作简单、使用方便、可靠性好、信息共享能力强，有效解决了现有技术的不足。

为实现该技术目的，本实用新型的方案是：一种基于web技术的多路无线温度、电压智能监测装置，包括温度电压监测子系统、数据中继子系统、接收报警与WEB监测系统，所述三个系统均通过无线载波进行数据链路和传输，所述接收报警与WEB监测系统还通过GSM网络与无线智能终端通信，所述接收报警与WEB监测系统还通过以太网与远程计算机通信；所述的温度电压监测子系统由六路温度电压发送器组成，且该温度电压发送器包括CPU和与CPU相连接的可编程存储器、电源管理模块、温度电压检测ADC和RF芯片，所述温度电压检测ADC与芯片温度感应器、温度传感器和电源管理模块相连接，所述电源管理模块与电源相连接，所述RF芯片与滤波器相连接，所述滤波器与天线一相连接，所述CPU还外接32768Hz晶振和26MHz晶振；所述数据中继子系统包括CPU和与CPU相连接的可编程存储器、电源管理模块、温度电压检测ADC和RF芯片、随机存储器和LCD，所述温度电压检测ADC与芯片温度感应器、电源管理模块相连接，所述电源管理模块与电源相连接，所述RF芯片与滤波器相连接，所述滤波 器与天线一相连接，所述CPU还外接32768Hz晶振和26MHz晶振；所述的接收报警与WEB监测系统包括CPU和与CPU相连接的可编程存储器、电源管理模块、温度电压检测ADC和RF芯片、随机存储器、LCD、网口控制器、GSM模块和蜂鸣器，所述网口控制器与远程计算机相连接，所述温度电压检测ADC与芯片温度传感器和电源管理模块相连接，所述电源管理模块与电源相连接，所述RF芯片与滤波器相连接，所述滤波器与天线一相连接，所述GSM模块与SIM卡和天线二相连接，所述CPU还外接32768Hz晶振和26MHz晶振。

进一步地，所述CPU型号为C4F57QF48。

进一步地，所述网口控制器为RTL8019AS以太网控制芯片。

进一步地，所述GSM模块为PT39I型号的GSM通信模块。

进一步地，所述天线二将监测到的温度和电压信号发送到无线智能终端。

进一步地，所述温度电压发送器和接收报警与WEB监测系统通过天线一互相通信。

采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型采用无线射频技术使温度传感器与数据集中器之间实现无线数据传送，因此可以不改变开关柜内部的物理结构就能使温度传感器与被测点直接接触，实现精确温度的测量，能有效的解决高压隔离的问题；

2、本实用新型还具有电池电压的监测功能，可以实时地监测温度监测器本身电源的电量情况，完全避免了电池质量问题导致的温度 监测器失效的问题；

3、本实用新型在传统的传感器技术监测基础上引入互联网web技术和GSM移动通信技术，将监测信息连入互联网，通过计算机以网页形式远程实时监测，并可通过无线智能终端不受地域限制地监测。

综上所述，本实用新型操作简单、使用方便、可靠性好、信息共享能力强，有效解决了现有技术的不足。

附图说明

图1是本实用新型实施例的整体结构示意图；

图2是本实用新型实施例的温度电压发送器的结构示意图；

图3是本实用新型实施例的数据中继子系统结构示意图；

图4是本实用新型实施例的接收报警与WEB监测系统结构图；

图5是本实用新型图2的温度电压发送器内部结构示意图；

图6是本实用新型实施例的射频滤波网络内部结构示意图；

图7是本实用新型实施例的编程接口连接结构示意图；

图8是本实用新型实施例的电源结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，本实用新型最佳实施例的一种基于web技术的多路无线温度、电压智能监测装置，其特征在于：包括用于采集设备内元件温度和电压信号的温度电压监测子系统、用于对于所采集信号进行打包处理和转发的数据中继子系统、用于对于所采集信号进行分析处理的接收报警与WEB监测系统，所述三个系统均通过无线载波进行数据链路和传输，所述接收报警与WEB监测系统还通过GSM网络与无线智能终端通信，所述接收报警与WEB监测系统还通过以太网与远程计算机通信。

如图2所示，所述温度电压监测子系统由六路温度电压发送器组成，且该温度电压发送器包括CPU2-1和与CPU2-1相连接的可编程存储器2-2、电源管理模块2-4、温度电压检测ADC2-5和RF芯片2-9，所述温度电压检测ADC2-5与芯片温度感应器2-6、温度传感器2-12和电源管理模块2-4相连接，所述电源管理模块2-4与电源2-3相连接，所述RF芯片2-9与滤波器2-10相连接，所述滤波器2-10与天线一2-11相连接，所述CPU2-1还外接32768Hz晶振2-7和26MHz晶振2-8。

温度电压监测子系统由六路温度电压发送器组成，采用这种结构原因是由于误操作或是器件的性能问题可能导致设备引起的意外事故，通过对多个器件的温度检测和实时温度的数据采集，获得温度值，可以有效的避免事故的发生，同时也为技术分析提供重要的实时的数 据记录资料。

上述的六路温度电压发送器通过轮流的方式将信号发送到CPU2-1，CPU2-1通过快速扫描将信号存入随机存储器2-13。CPU2-1内烧录中断程序代码，当任意一路温度电压发送器信号异常时，CPU2-1中断，查找其默认序号，并发送指令到远程计算机或者智能终端告知故障。

如图3所示，所述数据中继子系统包括CPU3-1和与CPU3-1相连接的可编程存储器3-2、电源管理模块3-4、温度电压检测ADC3-5和RF芯片3-9、随机存储器3-13和LCD3-14，所述温度电压检测ADC3-5与芯片温度感应器3-6、电源管理模块3-4相连接，所述电源管理模块3-4与电源3-3相连接，所述RF芯片3-9与滤波器3-10相连接，所述滤波器3-10与天线一3-11相连接，所述CPU3-1还外接32768Hz晶振3-7和26MHz晶振3-8。

如图4所示，所述接收报警与WEB监测系统包括CPU4-1和与CPU4-1相连接的可编程存储器4-2、电源管理模块4-4、温度电压检测ADC4-5和RF芯片4-9、随机存储器4-13、LCD4-14、网口控制器4-15、GSM模块4-17和蜂鸣器4-20，所述网口控制器4-15与远程计算机4-16相连接，所述温度电压检测ADC4-5与芯片温度传感器4-12和电源管理模块4-4相连接，所述电源管理模块4-4与电源4-3相连接，所述RF芯片4-9与滤波器4-10相连接，所述滤波器4-10与天线一4-11相连接，所述GSM模块4-17与SIM卡4-18和天线二4-19相连接，所述CPU4-1还外接32768Hz晶振4-7和26MHz晶振4-8。

如图5所示，所述的温度电压发送器的温度传感电路由电感RT1、电容C10和电阻R3组成，由电容C5、C7组成电压监测电路。其中，电感RT1、电容C10、电阻R3的一端连接到无线收发核心芯片U1的第3引脚P2.0；电容C5、电容C7的一端接到无线收发核心芯片U1的第45引脚并且接到AVCC，电容C5、电容C7另外的一端接地。

如图6所示，为系统的滤波网络电路，其中，Y2为晶体谐振器，与电容C30、电容C31以及无线收发核心芯片U1组成晶体振荡电路，所述Y2的两端分别接到无线收发核心芯片U1的第36和37脚，电容C30和电容C31的一端分别和无线收发核心芯片U1的第36、37脚连接，另一端接地。电容C13，电容C14，电容C15，电容C25，电容C26，电容C27为射频电源滤波电容，其中电容C13、电容C14和电容C15并联在一起与无线收发核心芯片U1的第31和32射频电源AVDDRF引脚连接。电容C25，电容C26，电容C27并联在一起与无线收发核心芯片U1的第38和39射频电源AVDDRF引脚连接，电阻R4的一端与无线收发核心芯片U1的第44射频偏置脚连接，另一端接地。电感L4，电感L10，电感L5，电感L27与电容C16，电容C19，电容C20，电容C28组成平衡滤波电路，其中电感L4和电感L10的一端分别与无线收发核心芯片U1的第41脚RF-和第40脚RF+相连接，作为平衡滤波器的输入，而电感L4和电感L10的另外一端于电容C19两端分别连接，电容C16的一端与电感L4，电容C19和电感L5连接在一起，另一端接地。电感L9与电容C19，电感L10和电容C20接在一起，另一端与电容C28串联后接地，电容C20与电感L5的另外一端按在一起作为 平衡滤波器的输出。电容C17，电容C24，电容C18与电感L6，电感L7，电感L8组成T型滤波以及阻抗匹配输出电路。J3为天线接口，连接50欧姆阻抗的天线。

如图7所示，为系统的编程接口，在计算机上编写的系统控制代码协议通过编程口烧录，存入可编程存储器2，使系统能接收和发送相关指令。

如图8所示，为系统电源，由图可知，电源设置有双选开关，系统正常使用时，市电通过电源管理模块4转换成直流电为系统提供电源，并为电池充电，当市电故障时，CPU1控制电源管理模块4将电源切换到电池一侧，保证监测不间断。

所述CPU4-1型号为C4F57QF48。

所述网口控制器4-15为RTL8019AS以太网控制芯片。

所述GSM模块4-17为PT39I型号的GSM通信模块，其与CPU的接口为USB接口。PT39I是一款非常典型的无线通信GSM模块，可以快速、安全、可靠地实现系统方案中的数据功能、语音功能、短消息服务功能和传真功能。工作电压为3.4V-4.3V，实际使用冲建议的电压值为3.8V-4.0V.工作在900MHz和1800MHz以及1900MHz三个频段，所在频段功耗分别为2W(900MHz)和1W(1800MHz和1900MHz)。

所述天线二4-19将监测到的温度和电压信号发送到无线智能终端。

所述温度电压发送器和接收报警与WEB监测系统通过天线一4-11互相通信。

系统工作时，温度电压监测子系统的各路温度电压发送器的温度传感器实时采集设备元件的温度值，经过温度电压检测ADC4-5的A/D转换后，再以轮流的方式将信号发送到CPU4-1，通过对多个器件的温度检测和实时温度的数据采集，获得温度值，可以有效的避免事故的发生，同时也为技术分析提供重要的实时的数据记录资料。

CPU4-1通过快速扫描将信号存入随机存储器4-13。CPU4-1内烧录中断程序代码，当任意一路温度电压发送器信号异常时，CPU1中断，查找其默认序号，并通过RF芯片4-9、滤波器4-10的信号处理再由天线一4-11将指令信号发送到数据中继子系统的天线一4-11，数据中继子系统接收到信号后经过其CPU3-1处理后，将数据存入随机存储器3-13，并由LCD3-14在现场显示故障信息，数据中继子系统最后将打包处理的信息发到接收报警与WEB监测系统，接收报警与WEB监测系统以上述相同方式将信息处理、存储和显示后，再通过其网口控制器4-15将信息通过互联网传送到远程计算机，或者由GSM模块4-17处理后由天线二4-19将信号发送到无线智能终端，实现远程监测的目的。

以上所述，仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于web技术的多路无线温度、电压智能监测装置，其特征在于：包括温度电压监测子系统、数据中继子系统、接收报警与WEB监测系统，所述三个系统均通过无线载波进行数据链路和传输，所述接收报警与WEB监测系统还通过GSM网络与无线智能终端通信，所述接收报警与WEB监测系统还通过以太网与远程计算机通信；

所述温度电压监测子系统由六路温度电压发送器组成，且该温度电压发送器包括CPU(2-1)和与CPU(2-1)相连接的可编程存储器(2-2)、电源管理模块(2-4)、温度电压检测ADC(2-5)和RF芯片(2-9)，所述温度电压检测ADC(2-5)与芯片温度感应器(2-6)、温度传感器(2-12)和电源管理模块(2-4)相连接，所述电源管理模块(2-4)与电源(2-3)相连接，所述RF芯片(2-9)与滤波器(2-10)相连接，所述滤波器(2-10)与天线一(2-11)相连接，所述CPU还外接32768Hz晶振(2-7)和26MHz晶振(2-8)；

所述数据中继子系统包括CPU(3-1)和与CPU(3-1)相连接的可编程存储器(3-2)、电源管理模块(3-4)、温度电压检测ADC(3-5)和RF芯片(3-9)、随机存储器(3-13)和LCD(3-14)，所述温度电压检测ADC(3-5)与芯片温度感应器(3-6)、电源管理模块(3-4)相连接，所述电源管理模块(3-4)与电源(3-3)相连接，所述RF芯片(3-9)与滤波器(3-10)相连接，所述滤波器(3-10)与天线一(3-11)相连接，所述CPU还外接32768Hz晶振(3-7)和26MHz晶振(3-8)；

所述接收报警与WEB监测系统包括CPU(4-1)和与CPU(4-1)相连 接的可编程存储器(4-2)、电源管理模块(4-4)、温度电压检测ADC(4-5)和RF芯片(4-9)、随机存储器(4-13)、LCD(4-14)、网口控制器(4-15)、GSM模块(4-17)和蜂鸣器(4-20)，所述网口控制器(4-15)与远程计算机(4-16)相连接，所述温度电压检测ADC(4-5)与芯片温度传感器(4-12)和电源管理模块(4-4)相连接，所述电源管理模块(4-4)与电源(4-3)相连接，所述RF芯片(4-9)与滤波器(4-10)相连接，所述滤波器(4-10)与天线一(4-11)相连接，所述GSM模块(4-17)与SIM卡(4-18)和天线二(4-19)相连接，所述CPU还外接32768Hz晶振(4-7)和26MHz晶振(4-8)。

2.根据权利要求1所述的一种基于web技术的多路无线温度、电压智能监测装置，其特征在于：所述CPU(2-1、3-1、4-1)型号为C4F57QF48。

3.根据权利要求1所述的一种基于web技术的多路无线温度、电压智能监测装置，其特征在于：所述网口控制器(4-15)为RTL8019AS以太网控制芯片。

4.根据权利要求1所述的一种基于web技术的多路无线温度、电压智能监测装置，其特征在于：所述GSM模块(4-17)为PT39I型号的GSM通信模块。

5.根据权利要求1所述的一种基于web技术的多路无线温度、电压智能监测装置，其特征在于：所述天线二(4-19)将监测到的温度和电压信号发送到无线智能终端。

6.根据权利要求1所述的一种基于web技术的多路无线温度、 电压智能监测装置，其特征在于：所述温度电压发送器和接收报警与WEB监测系统通过天线一(4-11)互相通信。