CN206248239U - 一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统 - Google Patents
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Abstract
一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,包括位于开关柜外部的第一温度检测模块、第一信号调理模块、第一无线数据处理模块;设置在开关柜内的第二温度检测模块、第二信号调理模块、第二无线数据处理模块。本实用新型系统基于外部环境温度判断开关柜内温度是否过高,可在开关柜内温度过高时进行报警,通知工作人员进行排查,有效保障了开关柜的安全可靠运行。
Description
技术领域
本实用新型一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,涉及开关柜在线监测领域。
背景技术
对温度进行监控是开关柜在线监测的重要内容,现有的温度检测通常都是在开关柜内装设温度传感器进行温度监测,但是由于开关柜的工作环境恶劣,有些地方昼夜温差大,四季温度变化大,只能认为观察温度数据判断温度是否过高,无法根据外部温度环境来判断开关柜内温度是否过高,因此,当温度过高进行预警的判据明显不足。
发明内容
为解决上述技术问题,本实用新型提供一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,基于外部环境温度判断开关柜内温度是否过高,可在开关柜内温度过高时进行报警,通知工作人员进行排查,有效保障了开关柜的安全可靠运行。
本实用新型采取的技术方案为:
一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,包括位于开关柜外部的第一温度检测模块、第一信号调理模块、第一无线数据处理模块;设置在开关柜内的第二温度检测模块、第二信号调理模块、第二无线数据处理模块。所述第一温度检测模块连接第一信号调理模块,第一信号调理模块连接第一A/D转换模块,第一A/D转换模块连接第一无线数据处理模块。所述第二温度检测模块连接第二信号调理模块,第二信号调理模块连接第二A/D转换模块,第二A/D转换模块连接第二无线数据处理模块。所述第二无线数据处理模块连接按键模块、显示模块、报警模块。第一无线数据处理模块与第二无线数据处理模块之间通过Zigbee网络无线连接。
该系统还包括位于开关柜外部的第一电源模块、设置在开关柜内的第二电源模块,所述第一电源模块、第二电源模块均采用交流220V供电,利用全桥整流电路将交流电整流成具有稳压特性直流电。
所述第一温度检测模块、第二温度检测模块均为DS18B20型的温度传感器。
所述第一信号调理模块、第二信号调理模块均包括OP07型DIFET运算放大器。
所述第一A/D转换模块、第二A/D转换模块均为MC14433型A/D转换器。
所述第一无线数据处理模块包括第一Zigbee无线传输芯片,第一Zigbee无线传输芯片中集成有第一MCU处理器、第一无线收发模块,第一MCU处理器连接第一无线收发模块。
所述第一MCU处理器为8051单片机,所述第一无线收发模块为RF收发器。
所述第二无线数据处理模块包括第二Zigbee无线传输芯片,第二Zigbee无线传输芯片中集成有第二MCU处理器、第二无线收发模块,第二MCU处理器连接第二无线收发模块、按键模块、显示模块、报警模块。
所述第二MCU处理器为8051单片机,所述第二无线收发模块为RF收发器。
所述显示模块为静态数码管。
本实用新型一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,有益效果如下:
1:利用Zigbee无线网络,将采集到的两种不同环境下的温度数据进行比较,可以为判断开关柜是否温度过高提供更合理的判据。
2:可以根据使用者需要设定温升差值,达到该差值之后,报警器才报警。
3:利用Zigbee网络传送无线数据,更稳定方便。
附图说明
图1是本实用新型系统结构连接示意图。
图2是本实用新型系统的电源模块电路图。
图3是本实用新型系统的信号调理模块电路图。
图4是本实用新型系统的无线数据处理模块电路图。
图5是本实用新型系统的报警模块电路图。
图6是本实用新型系统的工作流程图。
具体实施方式
一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,包括位于开关柜外部的第一温度检测模块1、第一信号调理模块2、第一无线数据处理模块;设置在开关柜内的第二温度检测模块3、第二信号调理模块4、第二无线数据处理模块。
所述第一温度检测模块1连接第一信号调理模块2,第一信号调理模块2连接第一A/D转换模块5,第一A/D转换模块5连接第一无线数据处理模块。
所述第二温度检测模块3连接第二信号调理模块4,第二信号调理模块4连接第二A/D转换模块6,第二A/D转换模块6连接第二无线数据处理模块。所述第二无线数据处理模块连接按键模块7、显示模块8、报警模块9。
第一无线数据处理模块与第二无线数据处理模块之间通过Zigbee网络无线连接。
该系统还包括位于开关柜外部的第一电源模块10、设置在开关柜内的第二电源模块11,所述第一电源模块10、第二电源模块11均采用交流220V供电,利用全桥整流电路将交流电整流成具有稳压特性直流电,电源模块电路图如图2所示。
所述第一温度检测模块1、第二温度检测模块3均为DS18B20型的温度传感器。它有耐磨耐碰,体积小,使用方便,封装形式多样等优点,测温范围为-55℃~+125℃。
所述第一信号调理模块2、第二信号调理模块4均采用OP07型DIFET运算放大器,具有低失调、高开环增益的特性。
所述第一A/D转换模块5、第二A/D转换模块6均为MC14433型A/D转换器,具有外接元件少,输入阻抗高,功耗低,电源电压范围宽,精度高等特点。
所述第一无线数据处理模块包括第一Zigbee无线传输芯片,第一Zigbee无线传输芯片中集成有第一MCU处理器12、第一无线收发模块13,第一MCU处理器12连接第一无线收发模块13。所述第一MCU处理器12为8051单片机,所述第一无线收发模块13为RF收发器。所述第二无线数据处理模块包括第二Zigbee无线传输芯片,第二Zigbee无线传输芯片中集成有第二MCU处理器14、第二无线收发模块15,第二MCU处理器14连接第二无线收发模块15、按键模块7、显示模块8、报警模块9。
所述第二MCU处理器14为8051单片机,所述第二无线收发模块15为RF收发器。RF收发器为2.4-GHz IEEE 802.15.4的RF收发器,收发距离为150-200米,有极高的接收灵敏度和抗干扰性能,只需一个晶振,即可满足网络系统需要,可同时发送和接受数据,进行Zigbee通信。
第二无线数据处理模块连接按键模块7,可以对温度差值进行设定。
所述显示模块8为静态数码管,可以很方便的显示出温度数据。
报警模块9采用SONTEEN公司的蜂鸣器,其输入电压为3.5—5.5V,频率为2300±500Hz,其驱动电路如图5所示。
工作原理:
当电源模块接通电源开始工作后,最前端是的DS18B20型的温度传感器,流过器件的电流(A)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数,即:Ir/T=1μA/K,式中:Ir为流过器件(DS18B20)的电流,单位为A;T为热力学温度,单位为K。温度传感器把采集到的模拟信号,经过信号调理模块,对采集到的信号进行适当调整,即放大,滤波,共模抑制及隔离等等,信号调理模块如图3所示。转换后的数据将适合A/D转换模块的需要。A/D转换模块把模拟量转换为数字量后输出给MCU处理器,MCU处理器控制数据的采集传输,它是整个系统的核心,这个MCU处理器集成在无线传输芯片CC2530中,可同时收发数据,无线收发模块的通信距离为150-200米。
在开始进行温度监测前,用户可先利用按键模块7设定一个温差值,若数据超过这个值,第二MCU处理器14驱动报警模块9报警,不超过就正常运行。
位于开关柜的第二MCU处理器14收到两个温度数据后,将开关柜内的温度数值减去环境温度的数值,将这个差值与用户输入的设定差值进行比较,大于用户设定值,就驱动蜂鸣器发出报警声音提醒工作人员。同时,还有一个显示模块8和第二MCU处理器14相连,显示模块8是由多个发光二极管封装在一起组成“8”字型的数码管器件,引线已在内部连接完成,只需引出它们的各个笔划,公共电极。就可以控制着数码管的亮或暗,以达到显示的目的。显示模块8可以显示开关柜内温度,外部环境温度,用户设定差值和实时差值,程序工作流程图如图6所示。
Claims (10)
1.一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,包括位于开关柜外部的第一温度检测模块(1)、第一信号调理模块(2)、第一无线数据处理模块;设置在开关柜内的第二温度检测模块(3)、第二信号调理模块(4)、第二无线数据处理模块;其特征在于: 所述第一温度检测模块(1)连接第一信号调理模块(2),第一信号调理模块(2)连接第一A/D转换模块(5),第一A/D转换模块(5)连接第一无线数据处理模块;所述第二温度检测模块(3)连接第二信号调理模块(4),第二信号调理模块(4)连接第二A/D转换模块(6),第二A/D转换模块(6)连接第二无线数据处理模块;所述第二无线数据处理模块连接按键模块(7)、显示模块(8)、报警模块(9);第一无线数据处理模块与第二无线数据处理模块之间通过Zigbee网络无线连接。
2.根据权利要求1所述一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,其特征在于:该系统还包括位于开关柜外部的第一电源模块(10)、设置在开关柜内的第二电源模块(11),所述第一电源模块(10)、第二电源模块(11)均采用交流220V供电,利用全桥整流电路将交流电整流成具有稳压特性直流电。
3.根据权利要求1所述一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,其特征在于:所述第一温度检测模块(1)、第二温度检测模块(3)均为DS18B20型的温度传感器。
4.根据权利要求1所述一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,其特征在于:所述第一信号调理模块(2)、第二信号调理模块(4)均包括OP07型DIFET运算放大器。
5.根据权利要求1所述一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,其特征在于:所述第一A/D转换模块(5)、第二A/D转换模块(6)均为MC14433型A/D转换器。
6.根据权利要求1所述一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,其特征在于:所述第一无线数据处理模块包括第一Zigbee无线传输芯片,第一Zigbee无线传输芯片中集成有第一MCU处理器(12)、第一无线收发模块(13),第一MCU处理器(12)连接第一无线收发模块(13)。
7.根据权利要求6所述一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,其特征在于:所述第一MCU处理器(12)为8051单片机,所述第一无线收发模块(13)为RF收发器。
8.根据权利要求1所述一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,其特征在于:所述第二无线数据处理模块包括第二Zigbee无线传输芯片,第二Zigbee无线传输芯片中集成有第二MCU处理器(14)、第二无线收发模块(15),第二MCU处理器(14)连接第二无线收发模块(15)、按键模块(7)、显示模块(8)、报警模块(9)。
9.根据权利要求8所述一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,其特征在于:所述第二MCU处理器(14)为8051单片机,所述第二无线收发模块(15)为RF收发器。
10.根据权利要求1所述一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统,其特征在于:所述显示模块(8)为静态数码管。
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CN201621323886.4U CN206248239U (zh) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | 一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统 |
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CN201621323886.4U Active CN206248239U (zh) | 2016-12-05 | 2016-12-05 | 一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统 |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110233436A (zh) * | 2019-05-27 | 2019-09-13 | 国网江苏省电力有限公司江阴市供电分公司 | 基于智能控制及在线监测的户外电力柜降温降湿防凝方法 |
CN112729610A (zh) * | 2020-12-23 | 2021-04-30 | 上海上科电器(集团)有限公司 | 基于物联网的电力设备温度数据远程监控系统及方法 |
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- 2016-12-05 CN CN201621323886.4U patent/CN206248239U/zh active Active
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