CN207440562U - 一种高性能的温度监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种高性能的温度监控系统，涉及电力技术领域，该系统包括温度探头以及监控装置；温度探头中包括温度传感器、信号放大模块、数字信号处理DSP控制核心、总线模块、供电模块和第一通讯模块，监控装置包括微控制单元MCU、报警模块和第二通讯模块，温度探头与监控装置建立有通讯连接，温度探头设置在监测点处，温度探头用于采集监测点的温度值并将温度值通过通讯连接发送给监控装置，监控装置用于在监测点的温度值达到温度阈值时报警；该系统对温度探头进行了特殊设计，直接采用数字输出，具有采集精确度高、后续电路简单以及维修方便的优点。

Description

一种高性能的温度监控系统

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其是一种高性能的温度监控系统。

背景技术

近年来，电力系统输变电网络朝着高电压、大容量的方向发展，电力负荷呈高速增长态势，电力设备在负载电流过大时会出现温度过高的情况，最后可能会导致接触点融化或烧毁，引起停电、失火等恶性事故，从而造成重大经济损失，所以实时的监测关键点的温度是非常必要的。

目前市场上的主流的温度监控系统主要包括温度探头部分和处理器部分，温度探头部分为NTC(Negative Temperature CoeffiCient，负温度系数)热敏电阻，温度探头部分设置在关键点处进行温度的采集，当关键点处的温度发生变化时，温度探头部分的NCT热敏电阻的阻值会发生变化，温度探头部分将NTC热敏电阻的阻值发送给处理器部分，处理器部分查询预先标定的阻值与温度的对应曲线，从而确定与NTC热敏电阻的阻值对应的温度，即为关键点处的温度。由于温度探头部分是将阻值发送给处理器部分，也即输出的是模拟量，因此精确度不高，同时NTC阻值存在一定的阻值误差，因此处理器部分必须预先标定阻值与温度的对应曲线，当温度探头部分损坏时，需要将整个系统返厂进行部件更新及校准标定，不仅较为不便，还会影响客户的实时使用。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种高性能的温度监控系统，该系统对温度探头进行了特殊设计，采集精确度高，后续电路简单，维修方便。

本实用新型的技术方案如下：

一种高性能的温度监控系统，该系统包括温度探头以及监控装置；

温度探头中包括温度传感器、信号放大模块、数字信号处理DSP控制核心、总线模块、供电模块和第一通讯模块，DSP控制核心中包括模数转换模块；温度传感器的输出端连接信号放大模块，信号放大模块的输出端连接DSP控制核心，DSP控制核心还分别连接总线模块和第一通讯模块，供电模块的输出端分别连接温度传感器和DSP控制核心并供电，第一通讯模块用于连接监控装置；

监控装置包括微控制单元MCU、报警模块和第二通讯模块，MCU分别连接报警模块和第二通讯模块，第二通讯模块用于连接温度探头；

温度探头与监控装置建立有通讯连接，温度探头设置在监测点处，温度探头用于采集监测点的温度值并将温度值通过通讯连接发送给监控装置，监控装置用于在监测点的温度值达到温度阈值时报警。

其进一步的技术方案为，该系统中包括至少两个温度探头，至少两个温度探头分别设置在不同的监测点处，每个温度探头分别与监控装置建立通讯连接，每个温度探头的DSP控制核心中还包括存储模块，存储模块中存储有温度探头的标识信息。

其进一步的技术方案为，总线模块包括集成电路总线IIC总线模块、串行外设接口SPI总线模块和单总线接口OWI总线模块中的至少一种。

其进一步的技术方案为，第一通讯模块和第二通讯模块分别包括依次连接的RS-485接口芯片和通讯接口，温度探头和监控装置通过RS-485总线建立有线通讯连接；

和/或，第一通讯模块和第二通讯模块分别包括无线通讯模块，温度探头和监控装置建立无线通讯连接。

其进一步的技术方案为，监控装置中还包括档位设置模块，档位设置模块连接MCU，MCU用于根据档位设置模块所设置的档位确定温度阈值。

其进一步的技术方案为，报警模块包括指示灯和/或蜂鸣器。

其进一步的技术方案为，系统中包括至少两个监控装置，系统中还包括管理设备，监控装置与管理设备建立有通讯连接，管理设备包括柜门显示设备和/或服务器。

本实用新型的有益技术效果是：

1、本申请公开的高性能的温度监控系统对温度探头进行了特殊设计，使得后续电路可以简化，温度探头采用温度传感器采集温度并直接采用数字输出方式，相比于模拟输出的方式精确度更高，同时在温度探头损坏更坏后，无需对整个系统进行校准，维护简单，使整个系统性能更好。

2、当该系统中包括多个温度探头时，每个温度探头中有固定的标识信息，可以直接定位到超过温度阈值的监测点位置。

附图说明

图1是本申请公开的温度监控系统的系统图。

图2是温度探头的结构图。

图3是监控装置的结构图。

图4是监控装置的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步说明。

请参考图1示出的系统结构图，本申请公开了一种高性能的温度监控系统，该系统包括温度探头110以及监控装置120，温度探头110设置在监测点处，且温度探头110与监控装置120建立有通讯连接。通常情况下，该系统中包括至少两个温度探头110，该至少两个温度探头分别设置在不同的监测点处，且分别与监控装置120建立通讯连接，如图1以系统中包括8个温度探头110为例。该系统还可以包括至少两个监控装置120，每个监控装置120都如图1所示连接多个温度探头110，该系统中还包括管理设备，管理设备是如柜门显示设备和服务器之类的设备，管理设备与监控装置120建立有通讯连接，包括无线通讯连接，图1中未示出。比如监控装置120自带RS485串行通讯接口，其采用现场总线技术连接柜门显示设备，使得柜门显示设备可以同时管理多台监控装置120从而同时管理更多个设置在不同监测点处的温度探头110。再比如监控装置120内置无线通讯模块，则其可以通过无线通讯模块与服务器建立无线通讯连接，服务器可以远程实时监控多台监控装置120从而实时监控更多监测点处的温度。

请参考图2示出的本申请中的温度探头110的结构图，温度探头110中包括温度传感器、信号放大模块、DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)控制核心、总线模块、供电模块和第一通讯模块，

温度传感器的输出端连接信号放大模块，该信号放大模块可以是市售的信号放大芯片，信号放大模块的输出端连接DSP控制核心，供电模块的输出端分别连接温度传感器和DSP控制核心并进行供电。DSP控制核心连接总线模块，可选的，总线模块包括IIC总线(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)模块、SPI(Serial Peripheral Interface，串行外设接口)总线模块和OWI(单总线接口)总线模块中的至少一种。DSP控制核心还分别连接第一通讯模块，DSP控制核心中包括模数转换模块，温度传感器在采集到监测点的温度值后，由信号放大模块进行放大后输入DSP控制核心，DSP控制核心中的模数转换模块负责进行模数转换，并采用与总线模块对应的方式输出数字信号，比如采用IIC数字输出。第一通讯模块用于连接监控装置120，DSP控制核心通过该第一通讯模块将温度值数字输出给监控装置120。由于本申请公开的系统中通常会包括至少两个温度探头，因此为了对不同的温度探头进行区分，每个温度探头的DSP控制核心中还包括存储模块，模数转换模块的输出端连接存储模块，该存储模块中存储有该温度探头自身的标识信息，比如烧录有温度探头110的ID(Identification)编码，DSP控制核心在将温度值输出给监控装置120时，会一并将标识信息也发送给监控装置120。

温度探头110中的第一通讯模块的组成不同时，温度探头110与监控装置120之间建立的可以是无线通讯连接和/或有线通讯连接。在第一种情况中，第一通讯模块中包括依次连接的RS-485接口芯片和通讯接口，RS-485接口芯片与DSP控制核心相连，则在这种情况下，温度探头110和监控装置120通过RS-485总线建立有线通讯连接。在第二种情况中，第一通讯模块包括无线通讯模块，比如市售的WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)芯片和蓝牙芯片等，此时温度探头和监控装置建立无线通讯连接。

请参考图3示出的监控装置120的结构图，监控装置120包括MCU(MicrocontrollerUnit，微控制单元)、报警模块和第二通讯模块，MCU分别连接报警模块和第二通讯模块，第二通讯模块用于连接温度探头110，第二通讯模块的组成与第一通讯模块相同，也即在上述第一通讯模块的第一种情况中，第二通讯模块中也包括依次连接的RS-485接口芯片和通讯接口，RS-485接口芯片与MCU相连。在上述第一通讯模块的第二种情况中，第二通讯模块中也包括与第一通讯模块中相同类型的无线通讯模块。报警模块包括指示灯和/或蜂鸣器，当系统中包括多个温度探头110时，监控装置120也包括多个报警模块，每个报警模块分别与MCU连接，且每个报警模块与一个温度探头110对应。可选的，该监控装置120中还包括档位设置模块，档位设置模块连接MCU，MCU用于根据档位设置模块所设置的档位确定温度阈值，该档位设置模块可以是旋钮或按键等形式。请参考图4示出的监控装置的外观图，监控装置的外壳上设置有通讯接口410、报警指示灯420和档位设置旋钮430，通讯接口410用于插接RS-485总线从而连接温度探头，如图4示例性地示出了监控装置包括地5个通讯接口410，也即该监控装置可以连接5个温度探头，报警指示灯420的数量同样是5个，每个报警指示灯420对应每个通讯接口410所连接的温度探头，档位设置旋钮430包括若干个预设的档位，通过转动旋钮设置不同的档位，如图4示出的图中包括10个档位。

本申请公开的高性能的温度监控系统的工作原理为：

将温度探头和监控装置连接在一起，并将各个温度探头设置在监测点处，温度探头用于采集监测点的温度值并将温度值发送给监控装置，监控装置根据档位设置模块所设置的档位确定温度阈值，当某一个温度探头发送的温度值达到温度阈值时，监控装置通过该温度探头对应的报警模块进行报警，提示用户该温度探头所设置的监测点处的温度过高，当监测点的温度降低至温度阈值之下时，报警消除。同时监控装置可以对数据进行存储，方便数据追溯，也可以输出温度曲线方便查看。

以上所述的仅是本申请的优选实施方式，本实用新型不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高性能的温度监控系统，其特征在于，所述系统包括温度探头以及监控装置；

所述温度探头中包括温度传感器、信号放大模块、数字信号处理DSP控制核心、总线模块、供电模块和第一通讯模块，所述DSP控制核心中包括模数转换模块；所述温度传感器的输出端连接所述信号放大模块，所述信号放大模块的输出端连接所述DSP控制核心，所述DSP控制核心还分别连接所述总线模块和所述第一通讯模块，所述供电模块的输出端分别连接所述温度传感器和所述DSP控制核心并供电，所述第一通讯模块用于连接所述监控装置；

所述监控装置包括微控制单元MCU、报警模块和第二通讯模块，所述MCU分别连接所述报警模块和所述第二通讯模块，所述第二通讯模块用于连接所述温度探头；

所述温度探头与所述监控装置建立有通讯连接，所述温度探头设置在监测点处，所述温度探头用于采集所述监测点的温度值并将所述温度值通过所述通讯连接发送给所述监控装置，所述监控装置用于在所述监测点的温度值达到温度阈值时报警。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统中包括至少两个温度探头，所述至少两个温度探头分别设置在不同的监测点处，每个所述温度探头分别与所述监控装置建立通讯连接，每个所述温度探头的DSP控制核心中还包括存储模块，所述存储模块中存储有所述温度探头的标识信息。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述总线模块包括集成电路总线IIC总线模块、串行外设接口SPI总线模块和单总线接口OWI总线模块中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一通讯模块和所述第二通讯模块分别包括依次连接的RS-485接口芯片和通讯接口，所述温度探头和所述监控装置通过RS-485总线建立有线通讯连接；

和/或，所述第一通讯模块和所述第二通讯模块分别包括无线通讯模块，所述温度探头和所述监控装置建立无线通讯连接。

5.根据权利要求1至4任一所述的系统，其特征在于，所述监控装置中还包括档位设置模块，所述档位设置模块连接所述MCU，所述MCU用于根据所述档位设置模块所设置的档位确定所述温度阈值。

6.根据权利要求1至4任一所述的系统，其特征在于，所述报警模块包括指示灯和/或蜂鸣器。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统中包括至少两个监控装置，所述系统中还包括管理设备，所述监控装置与所述管理设备建立有通讯连接，所述管理设备包括柜门显示设备和/或服务器。