实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的在于提供一种无线温度检测装置及系统,以改善上述的缺陷。
本实用新型的实施例是这样实现的:
第一方面,本实用新型实施例提供了一种无线温度检测装置,应用于无线温度检测系统,所述无线温度检测系统包括:多个电力开关柜和终端设备,所述无线温度检测装置包括:多个无线温度检测模块、多个降温装置和主控模块。每个所述无线温度检测模块均用于安装在对应的一个所述电力开关柜内部,每个所述降温装置均用于安装在对应的一个所述电力开关柜上,每个所述无线温度检测模块和每个所述降温装置均位于靠近对应的该所述电力开关柜内部的刀闸开关,每个所述无线温度检测模块均通过无线网络与所述主控模块耦合,每个所述降温装置均与所述主控模块耦合,所述主控模块用于通过移动数据网络与所述终端设备耦合。所述温度检测模块,用于持续检测获取对应的一个所述电力开关柜内部的所述刀闸开关的刀闸温度信息,并将所述刀闸温度信息通过无线网络持续发送至所述主控模块。所述主控模块,用于将根据每个所述刀闸温度信息获取的每个刀闸温度值均和刀闸温度阈值比较,当所述刀闸温度值大于所述刀闸温度阈值时,将生成对应该所述电力开关柜的降温指令至对应的所述降温装置,并将生成对应该所述电力开关柜的温度报警信息通过短信或彩信的方式发送至所述终端设备。
进一步的,所述温度检测模块包括:至少两个无线温度检测传感器,每个所述无线温度检测传感器均安装在对应的一个所述电力开关柜内部,每个所述无线温度检测传感器位于对应的该所述电力开关柜内部的位置和其余所述无线温度检测传感器均不同,每个所述无线温度检测传感器均位于靠近对应的该所述电力开关柜内部的所述刀闸开关,每个所述无线温度检测传感器均通过无线网络与所述主控模块耦合。
进一步的,每个所述无线温度检测传感器均包括:温度传感单元和信号发送单元,所述温度传感单元和所述信号发送单元耦合,所述信号发送单元通过无线网络与所述主控模块耦合。
进一步的,每个所述信号发送单元均通过433MHz无线网络与所述主控模块耦合。
进一步的,每个所述温度传感单元均为接触式温度传感器。
进一步的,所述主控模块包括:信号接收单元、处理单元和通信单元,所述信号接收单元通过无线网络与每个所述无线温度检测模块耦合,所述处理单元分别与所述信号接收单元和所述通信单元耦合,每个所述降温装置均与所述处理单元耦合,所述通信单元用于通过移动数据网络与所述终端设备耦合。
进一步的,所述通信单元通过RS-232通信总线与所述处理单元耦合。
进一步的,所述无线温度检测装置还包括:电源模块,所述电源模块用于与外部电源耦合,所述电源模块与所述主控模块耦合。
进一步的,所述电源模块包括:降压变压器、滤波电路和整流降压电路,所述降压变压器的一次侧绕组用于与所述外部电源耦合,所述滤波电路分别与所述降压变压器的二次侧绕组和所述整流降压电路耦合,所述整流降压电路与所述主控模块耦合。
第二方面,本实用新型实施例提供了一种无线温度检测系统,所述无线温度检测系统包括:多个电力开关柜、终端设备和所述无线温度检测装置,每个所述电力开关柜包括:刀闸开关。每个所述电力开关柜内均安装有所述无线温度检测装置的无线温度检测模块,每个所述电力开关柜上均安装有所述无线温度检测装置的降温装置,所述刀闸开关的位置靠近所述无线温度检测模块和所述降温装置,所述无线温度检测装置通过移动数据网络与所述终端设备耦合。
本实用新型实施例的有益效果是:
通过每个温度检测模块均持续检测获取该电力开关柜内部的刀闸开关的刀闸温度信息,并将刀闸温度信息通过无线网络持续发送至主控模块。主控模块则能够在该刀闸温度值大于刀闸温度阈值时,将生成对应该电力开关柜的降温指令发送至对应的降温装置,以控制对应的该降温装置对该电力开关柜的刀闸开关进行降温,并将生成对应该电力开关柜的温度报警信息通过短信或彩信的方式发送至终端设备。因此,通过每个温度检测模块均对对应电力开关柜的刀闸开关进行检测,使得多个电力开关柜均能够得到有效监控,且每个温度检测模块的无线耦合的方式也能够有效降低成本。此外,通过主控模块对降压装置的控制,以及通过短信或彩信的方式实现远程报警,使得巡检人员不仅能够获知过温的情况,且电力开关柜的过温还能够被自动控制,有效避免了烧毁故障的产生。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本实用新型实施例而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本实用新型的描述中,需要说明的是,术语“顶”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中,还需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“设置”、“连接”、“耦合”、“安装”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参阅图1,本实用新型实施例提供了一种无线温度检测系统10,该无线温度检测系统10包括:电力开关柜100、无线温度检测装置200和终端设备300。
电力开关柜100可以为多个,且每个电力开关柜100均可以为高压开关柜或低压开关柜,例如:GG-IA(F)型。每个电力开关柜100的外壳上设有按钮或显示屏,以便操作人员的控制。每个电力开关柜100的内部则设置有电气元件。通过电力开关柜100内部的电气元件,该电力开关柜100能够获取电网的电能,并将获取到的电能进行分配,以便每个用户均能够获取自身所需的电能。此外,每个电力开关柜100内部的电气元件还具有保护作用。当发现单相接地短路、双相短路或三相短路时,能够对用户形成有效的短路保护,防止短路对用户日常使用的设备造成损害。
如图1和图2所示,每个电力开关柜100可以包括:刀闸开关110,本实施例中,刀闸开关110可以为该电力开关柜100内部进线处或出线处的开关。具体的,刀闸开关110包括:刀闸本体111、连接片112、第一螺栓113、第二螺栓114和第三螺栓115。刀闸本体111具有圆柱状的底座,而刀闸本体111在底座的顶端为片状结构。连接片112可以为折叠状的片状结构。连接片112的一端能够和刀闸本体111的片状结构紧密贴合,并通过第一螺栓113和第二螺栓114实现可拆卸连接。此外,连接片112的另一端能够通过第三螺栓115与进线电缆或出线电缆实现可拆卸连接。本实施例中,在该电力开关柜100处于高负荷状态运行时,连接片112与进线电缆或出线电缆实现的接合处,以及连接片112与刀闸本体111的接合处均容易产生高温。故无线温度检测装置200能够对连接片112与进线电缆或出线电缆接合处的温度,以及连接片112与刀闸本体111接合处的温度均进行检测。
无线温度检测装置200具有温度检测、信号处理和信号发送的集成电路设备。无线温度检测装置200能够通过将每个检测传感器均安装在对应电力开关柜100内部的内壁上,并靠近对应电力开关柜100内的刀闸开关110。故无线温度检测装置200能够对每个电力开关柜100内连接片112与进线电缆或出线电缆实现的接合处的温度,以及每个电力开关柜100内连接片112与刀闸本体111的接合处的温度均进行检测。无线温度检测装置200可通过自身的处理运算能力,将根据检测到的每个刀闸温度信息获取的刀闸温度值和刀闸温度阈值比较。当该刀闸温度值大于刀闸温度阈值时,无线温度检测装置200则能够生成对应该过温的电力开关柜100的温度报警信息,并通过短信或彩信的传输方式发送至终端设备300,以便于巡检人员能够获知该电力开关柜100即将过温。此外,无线温度检测装置200还能够通过将每个降温设备安装每个电力开关柜100上,并靠近该电力开关柜100内的刀闸开关110。在该刀闸温度值大于刀闸温度阈值时,无线温度检测装置200通过降温设备,便能够对该电力开关柜100即将过温的刀闸开关110进行降温。
终端设备300可以是个人电脑(personal computer,PC)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(personal digital assistant,PDA)等。本实施例中,终端设备300可以为巡检人员的移动智能手机。终端设备300能够通过移动数据网络与无线温度检测装置200耦合,故终端设备300能够通过短信或彩信的方式接收终端无线温度检测装置200发送的温度报警信息。终端设备300通过自身的解析处理,以及显示能力,从而能够将接收到温度报警信息进行显示,以使巡检人员通过观看终端设备300的显示屏能够清楚的获知对应的哪一个电力开关柜100即将过温。
请参阅图3,本实用新型实施例提供了一种无线温度检测装置200,该无线温度检测装置200包括:电源模块210、无线温度检测模块220、主控模块230和降温装置240。
电源模块210用于通过与外部电源的耦合而获取电能,电源模块210将获取的电能整流降压后在输出至耦合的主控模块230,以保证主控模块230的正常工作。
无线温度检测模块220为多个,每个无线温度检测模块220均用于通过温度传感器持续检测并获取对应电力开关柜内刀闸开关的刀闸温度信息。每个无线温度检测模块220通过无线网络与主控模块230耦合,便能够将获取到刀闸温度信息持续发送至耦合的主控模块230。
主控模块230用于将根据每个刀闸温度信息获取的每个刀闸温度值均和刀闸温度阈值比较。当刀闸温度值大于所述刀闸温度阈值时,主控模块230能够将根据预设程序生成对应该电力开关柜的降温指令至对应耦合的降温装置240,并还能够将根据预设程序生成对应该电力开关柜的温度报警信息通过短信或彩信的方式发送至耦合的终端设备。
降温装置240为多个,每个降温装置240均能够根据降温指令闭合自身的回路,进而能够驱动自身的扇叶转动而实现自身所安装的该电力开关柜内的刀闸开关进行降温。
请参阅图4,电源模块210可包括:降压变压器T1、滤波电路211和整流降压电路212。其中,降压变压器T1的一次侧绕组和外部电源耦合,降压变压器T1的二次侧绕组则与滤波电路211耦合,而整流降压电路212则与滤波电路211耦合。
降压变压器T1用于将获取的外部电源的电信号进行降压后输出。具体的,降压变压器T1可以R型隔离变压器,降压变压器T1的一次侧绕组为220V(带屏蔽线),二次侧绕组可以为16V/30W(带中间抽头)或6V/12W(不带中间抽头)。降压变压器T1通过一次侧绕组和二次侧绕组的电磁耦合关系,能够将该电信号降压后,由二次侧绕组与滤波电路211的耦合而输出至滤波电路211。
滤波电路211通过与降压变压器T1的耦合,以将降压变压器T1输入的电信号中的干扰信号滤除,以防止外部电源中干扰信号对无线温度检测装置200的正常工作产生影响。本实施例中,滤波电路211可采用EMI滤波器(EMI、Electromagnetic Interference),其中,EMI滤波器的型号可以为:NFI-2C05-VF型、NFI-2C10-VF型或NFI-2C20-VF型,其功率可大于40W。滤波电路211通过滤波和屏蔽的方式以消除输入的外部电源存在的电磁干扰。滤波电路211通过自身的串联电抗器和并联电容器,能够将电信号中的高频干扰信号滤除。滤波电路211通过与整流降压电路212的耦合,能够将滤波后的信号输出至整流降压电路212。
整流降压电路212用于将滤波电路211输出的电信号进行整流。具体的,整流降压电路212可以包括:桥式整流电路和三端稳压芯片。桥式整流电路和三端稳压芯片耦合,其中,三端稳压芯片可以为LM8715、LM7915或LM7805。整流降压电路212通过自身的整流桥能够将由输出端获取交流的电信号整流为直流的电信号,并再通过三端稳压芯片进行降压。整流降压电路212通过与主控模块230的耦合,以再将降压后的直流信号输出至主控模块230,以保证主控模块230的正常工作。
如图2和图4所示,每个无线温度检测模块220包括:至少两个无线温度检测传感器221。每个无线温度检测传感器221均安装在电力开关柜内部的内侧壁上,并位于靠近电力开关柜内部的刀闸开关,且每个无线温度检测传感器221位于电力开关柜上的位置和其余无线温度检测传感器221均不同。本实施例中,无线温度检测传感器221的数量可以为两个。具体的,其中一个无线温度检测传感器221位于电力开关柜上的位置为靠近并接触连接片与进线电缆或出线电缆实现的接合处,而另一个无线温度检测传感器221位于电力开关柜上的位置为靠近并接触连接片与刀闸本体的接合处。
每个无线温度检测传感器221均具备温度检测和无线通信的能力,其可以为SDF3000型无源无线温度传感器。具体的,每个无线温度检测传感器221均包括:温度传感单元2211和信号发送单元2212。温度传感单元2211和信号发送单元2212耦合,信号发送单元2212则通过无线网络与主控模块230耦合。
每个温度传感单元2211均可以为接触式温度传感器,每个温度传感单元2211通过与对应的刀闸开关接触。每个温度传感单元2211通过自身的热敏电阻,则能够获取该刀闸开关在该接触位置的刀闸温度信号,其中,该刀闸温度信号可以为模拟信号。每个温度传感单元2211通过采集线缆与对应的信号发送单元2212的耦合,则能够将刀闸温度信号输出至对应的信号发送单元2212。本实施例中,每个温度传感单元2211的测温时间间隔为1秒,而每个温度传感单元2211将刀闸温度信号输出至对应的信号发送单元2212的时间间隔也为1秒。
每个信号发送单元2212均用于将获取的刀闸温度信号转换为刀闸温度信息,并通过无线网络发送至主控模块230。具体的,每个信号发送单元2212均可以为DATA-7601型433M无线数据传输芯片。每个信号发送单元2212通过采集线缆获取到对应温度传感单元2211发送的刀闸温度信号后,该信号发送单元2212能够通过自身的逻辑电路将该刀闸温度信号进行模数转换,并将转换的信号和自己的地址信息打包为刀闸温度信息。每个信号发送单元2212均通过433MHz无线网络与主控模块230耦合,故每个信号发送单元2212将转换打包的刀闸温度信息通过433MHz无线网络发送至主控模块230。可以理解的,信号发送单元2212发送刀闸温度信息的时间间隔也为1秒。通过每个信号发送单元2212与主控模块230的无线耦合,避免了繁杂的布线,降低了无线温度检测装置200的制造成本。
主控模块230用于实现无线温度检测装置200中的控制作用,主控模块230包括:信号接收单元231、处理单元232和通信单元233。
信号接收单元231用于通过433MHz无线网络与每个无线温度检测模块220耦合,即与每个信号发送单元2212耦合,故信号接收单元231能够通过433MHz无线网络接收每个信号发送单元2212发送的刀闸温度信息。具体的,信号接收单元231可以为:RCR-433集成电路芯片。信号接收单元231的ANT引脚设有接收天线,故信号接收单元231能够通过其ANT引脚以1秒的间隔持续的获取每个信号发送单元2212发送的刀闸温度信息,并将每个刀闸温度信息均进行解码。信号接收单元231通过DATA引脚与处理单元232耦合,故信号接收单元231能够通过DATA引脚由处理单元232以1秒的间隔持续读取信号接收单元231解码后的每个刀闸温度信息。
处理单元232可为具备信号逻辑处理的集成电路芯片。上述的集成电路芯片可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,CPU)、网络处理器(NetworkProcessor,NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程门阵列(FieldProgrammable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
本实施例中,处理单元232可以为STM32系列的单片机,例如STM32F103型。处理单元232的GPIOD.0接口能够与信号接收单元231的DATA引脚耦合,从而以1秒的时间间隔读取信号接收单元231每个解码的刀闸温度信息。处理单元232所设置的1秒的读取时间间隔能够有效的避免处理单元232由于获取刀闸温度信息的数据量过大,而造成运算时的冗杂。处理单元232获取到每个刀闸温度信息后,处理单元232能够解析每个刀闸温度信息,从而获取每个刀闸温度信息所对应的刀闸温度值和每个刀闸温度信息中地址信息。可以理解的,处理单元232获取到地址信息,即处理单元232获取到了该地址信息所对应的无线温度检测传感器221是检测的哪一个电力开关柜。
处理单元232通过自身存储电路能够存储刀闸温度阈值。处理单元232能够将每个刀闸温度值和存储的刀闸温度阈值通过自身的比较电路进行比较。处理单元232能够根据比较电路的比较结果而通过预设控制程序判断刀闸开关的接触部是否过温。具体的,当多个刀闸温度值均小于或等于刀闸温度阈值时,处理单元232的比较电路能够输出低电平,处理单元232能够根据低电平获和解析得到的地址信息,能够获知对应的电力开关柜的刀闸开关的两个接触部均未过温,进而不生成控制指令。但当任意一个无线温度检测模块220所对应的两个刀闸温度值中任意一个或两个大于刀闸温度阈值时,处理单元232的比较电路能够输出高电平,处理单元232能够根据高电平和解析得到的地址信息,能够获知对应的电力开关柜的刀闸开关的两个接触部的其中一个或全部均过温。其中,为保证设备的安全,刀闸温度阈值为小于接触部烧毁温度。当处理单元232判断为过温时,处理单元232能够通过自身控制程序生成包含对应该过温刀闸开关的地址的温度报警指令和降温指令,其中,降温指令可以为高电平信号。处理单元232通过USART1接口与通信单元233的耦合,则能够将温度报警指令发送至通信单元233。处理单元232的GPIOA.0接口通过局域网总线与每个降温装置240的耦合,处理单元232根据解析得到的地址信息,则能够将降温指令通过局域网总线发送至地址信息对应的降温装置240。
通信单元233为具有信号处理能力的集成电路芯片,本实施例中,通信单元233可以为USR-GPRS232-7S3型。通信单元233通过RS-232通信总线与处理单元232耦合。具体的,通信单元233的RS-232串口通过RS-232通信总线以和处理单元232的USART1接口耦合。通信单元233内还设有SIM卡,从而通信单元233可读取SIM卡内的电话号码。当通信单元233接收到处理单元232发送的温度报警指令后,通信单元233能够将该温度报警指令进行编码转换,从而生成温度报警信息。通信单元233还能够以既定的通信协议与终端设备通过移动数据网络形成耦合。当通信单元233生成温度报警信息后,通信单元233能够读取该SIM卡的电话号码,以将该温度报警信息通过移动数据网络以短信或彩信的形式发送至与SIM卡内电话号码匹配的终端设备。
每个降温装置240包括:继电器241和风扇242;每个继电器241的控制端均通过局域网总线与处理单元232的GPIOA.0接口耦合,每个继电器241的输入端和输出端则与耦合在该降温装置240的风扇242的控制回路中。
本实施例中,继电器241可以为G6AU-274P型。初始状态下,继电器241的输入端和输出端之间为断开。当继电器241通过控制端接收到处理单元232发送高电平的降温指令时,继电器241的输入端和输出端之间由断开改变为导通。故该降温装置240中风扇242的控制回路由于继电器241的导通而形成闭合导通,从而该降温装置240中风扇242由于回路导通而开始转动,进而该降温装置240便能够通过风扇242的转动而产生空气对流,以对该降温装置240所安装的电力开关柜的刀闸开关进行降温。
综上所述,本实用新型实施例提供了一种无线温度检测装置及系统,无线温度检测装置应用于无线温度检测系统,无线温度检测系统包括:多个电力开关柜和终端设备,无线温度检测装置包括:多个无线温度检测模块、多个降温装置和主控模块。每个无线温度检测模块均用于安装在对应的一个电力开关柜内部,每个降温装置均用于安装在对应的一个电力开关柜上。每个无线温度检测模块和每个降温装置均位于靠近对应的该电力开关柜内部的刀闸开关。每个无线温度检测模块均通过无线网络与主控模块耦合,每个降温装置均与主控模块耦合,主控模块用于通过移动数据网络与终端设备耦合。
通过每个温度检测模块均持续检测获取该电力开关柜内部的刀闸开关的刀闸温度信息,并将刀闸温度信息通过无线网络持续发送至主控模块。主控模块则能够在该刀闸温度值大于刀闸温度阈值时,将生成对应该电力开关柜的降温指令发送至对应的降温装置,以控制对应的该降温装置对该电力开关柜的刀闸开关进行降温,并将生成对应该电力开关柜的温度报警信息通过短信或彩信的方式发送至终端设备。因此,通过每个温度检测模块均对对应电力开关柜的刀闸开关进行检测,使得多个电力开关柜均能够得到有效监控,且每个温度检测模块的无线耦合的方式也能够有效降低成本。此外,通过主控模块对降压装置的控制,以及通过短信或彩信的方式实现远程报警,使得巡检人员不仅能够获知过温的情况,且电力开关柜的过温还能够被自动控制,有效避免了烧毁故障的产生。
以上仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。