CN207964108U - 一种电能表温升监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电能表温升监控系统，涉及电力技术领域，该系统包括：电能表接插件、温度采集模组和上位机，温度采集模组包括感温探头、处理电路和数据导线，感温探头和所述处理电路通过数据导线连接，感温探头接插在电能表接插件的接插端子的短接插孔中，处理电路与上位机建立通信连接，该系统在实现监控时，将电能表接插件与待监控电能表相连，使得感温探头中的感温结构件、电能表接插件中的接插端子和待监控电能表的接线端子之间有直接有效的热传递，因此温度采集模块能够快速感知到电能表的接线端子处的温度值并发送给上位机进行数据分析，实现对电能表中的接线端子的温度进行实时监控，有效防止温度过高带来的损坏和安全隐患。

Description

一种电能表温升监控系统

技术领域

本实用新型涉及电力技术领域，尤其是一种电能表温升监控系统。

背景技术

随着国民经济的迅速发展，对电力的需求也日趋上升，各类电控仪表与生活息息相关。在电控仪表的使用过程中，仪表老化、导线选择不当或导线中电流过大等都会造成电控仪表温度的升高，若温度过高则会导致仪表烧毁，甚至发生火灾。

实用新型内容

本发明人针对上述问题及技术需求，提出了一种电能表温升监控系统，该系统可以对电能表中的接线端子的温度进行实时监控，有效防止温度过高带来的损坏和安全隐患。

本实用新型的技术方案如下：

一种电能表温升监控系统，该系统包括：电能表接插件、温度采集模组和上位机，温度采集模组包括感温探头、处理电路和数据导线，感温探头和处理电路通过数据导线连接；

电能表接插件包括接插件本体和N个接插端子，接插件本体采用绝缘材料制成，接插端子采用高导电材料制成，每个接插端子的底部开设有进出线插孔、侧边开设有短接插孔；接插件本体的底部内部包括有底座，底座上开设有 N个电表进出线孔和一个感温进出线孔；N个接插端子固定设置在接插件本体的底座上，每个接插端子底部的进出线插孔分别对应一个电表进出线孔，且每个接插端子上的短接插口朝向外侧，N为正整数；

感温探头包括感温结构件和感温模块，感温结构件采用高导热材料制成且感温结构件的形状与接插端子侧边的短接插孔的形状相匹配；感温模块包括温度传感器、数字信号处理DSP和电路板，DSP内部集成有总线模块，温度传感器和DSP分别焊接在电路板上并通过电路板上的线路结构相连，感温结构件与感温模块相连且感温结构件与温度传感器接触实现热传递；处理电路包括微控制单元MCU、总线接口、通讯接口和供电电源，总线接口支持的总线类型与DSP中的总线模块的总线类型相同，MCU分别连接总线接口、通讯接口和供电电源；感温探头中的感温结构件接插在电能表接插件中的一个接插端子的短接插孔中，感温探头中的DSP连接数据导线的一端，数据导线的另一端从电能表接插件底座上的感温进出线孔引出并连接处理电路的总线接口，处理电路中的通讯接口还连接上位机；

系统通过电能表接插件连接待监控电能表，待监控电能表上的各个接线端子分别与电能表接插件上的N个接插端子过盈配合，每个接插端子底部的进出线插孔分别连接电源线，电源线从接插端子对应的电表进出线孔引出后连接至市电电源；感温探头用于采集待监控电能表的各个接线端子的温度值并通过数据导线将温度值发送给处理电路，处理电路用于通过通讯接口将温度值发送给上位机。

其进一步的技术方案为，感温模块中的温度传感器、DSP和电路板灌封在一起形成塑封结构。

其进一步的技术方案为，数据导线外部包裹有耐压300/600V的绝缘护套。

其进一步的技术方案为，温度传感器采用微机电系统MEMS温度传感器。

本实用新型的有益技术效果是：

1、本申请公开了一种电能表温升监控系统，该系统包括电能表接插件、温度采集模组和上位机，温度采集模组通过感温探头接插在电能表接插件的接插端子中，该系统通过待监控电能表的接线端子与电能表接插件的接插端子之间的过盈配合实现电能表接插件与待监控电能表的连接，这一结构使得高导热的感温结构件、电能表接插件中的接插端子和待监控电能表的接线端子之间有直接有效的热传递，因此该系统通过采集感温结构件处的温度即能确定待监控电能表的接线端子的温度，实现对电能表中的接线端子的温度进行实时监控，有效防止温度过高带来的损坏和安全隐患。

2、本申请中的电能表接插件相对于现有市售的电能表接插件的改动较小，只需要增开感温进出线孔，其余结构无需变动，该系统通过电能表接插件与待监控电能表相连的结构也与现有的电能表接插件与电能表相连的方式类似，因此易于装配，对电能表接插件的原始功能也没有影响。

3、该系统中，感温探头中的温度传感器通过高导热的感温结构件与测点连接，能够快速感知到测点处的温度值，响应速度快，同时采用MEMS温度传感器，输出稳定、精确度高。

4、该系统中的感温探头通过塑封实现感温模块中的导电部分器件的绝缘，可以有效防止误操作引起的器件损坏或其他安全隐患，绝缘性较好，安全性较高。

附图说明

图1是本申请公开的电能表接插件的结构示意图。

图2是电能表接插件中的接插端子的结构示意图。

图3是本申请公开的电能表接插件的底部示意图。

图4是本申请中的温度采集模块的示意图。

图5是感温探头接插在接插端子的短接插孔中的剖面示意图。

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。

本申请公开了一种电能表温升监控系统，该系统可以监控待监控电能表的各个接线端子的温升，该系统包括电能表接插件、温度采集模组和上位机。

请参考图1示出的结构图，电能表接插件包括接插件本体10和N个接插端子20，N为正整数，图1以N＝4为例。接插件本体10采用绝缘材料制成，通常采用塑料制成，如图1所示，接插件本体10通常呈矩形板状，接插件本体 10的底部内部包括有底座11。接插端子20采用高导电材料制成，通常采用高导电高导热的金属制成，请参考图2示出的接插端子20的结构图，接插端子 20包括端子前端21和端子后端22，端子前端21通常呈圆柱形触头结构，端子后端22的顶部连接端子前端21，端子前端21和端子后端22呈一体式结构或分体式结构，端子后端22的底部开设有进出线插孔23、侧边开设有短接插孔 24，通常包括两个短接插孔24。N个接插端子20通过端子后端22固定设置在接插件本体的底座11上，且端子后端22的短接插口朝向外侧方便接线。请参考图3，接插件本体10的底座11开设有N个电表进出线孔25和一个感温进出线孔26，该感温进出线孔26是相对目前市售的电能表接插件多开的孔位，通常是采用开口治具在底座11的塑件尺寸较薄位置开孔，比如开设直径为6mm 圆孔。N个接插端子20接插在接插件本体的底座11上时，每个接插端子20 底部的进出线插孔23分别对应一个电表进出线孔25。本申请中的电能表接插件与现有市售的电能表接插件的结构类似，但比目前市售的电能表接插件增开了感温进出线孔26，电能表接插件除了上述结构外，还包括有其他结构，本申请对此不再一一赘述，其余部分的结构可以参照目前市售的电能表接插件。

请参考图4，温度采集模组包括感温探头30、处理电路40和数据导线50，感温探头30和处理电路40通过数据导线50连接，一个处理电路40通常同时连接多个感温探头30从而采集多路数据，通常最多可以连接并采集8路感温探头30的数据。可选的，数据导线50外部包裹有耐压300/600V的绝缘护套。

请参考上述图4，感温探头30包括感温结构件31和感温模块32，感温结构件31与感温模块32相连，感温结构件31采用高导热材料制成，比如采用金属制成，且感温结构件31的形状与接插端子20侧边的短接插孔24的形状相匹配。感温模块32包括温度传感器、DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)和电路板，可选的，温度传感器采用MEMS(Micro-Electro-Mechanical System，微机电系统)温度传感器；DSP内部集成有总线模块，该总线模块可以是IIC总线(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)模块、SPI(SerialPeripheral Interface，串行外设接口)总线模块和OWI(单总线接口)总线模块中的任意一种，本申请以IIC总线模块为例；电路板通常为PCB板(Printed Circuit Board，印刷线路板)，电路板内部预先布设有线路结构，温度传感器和DSP分别焊接在电路板上并通过电路板上的线路结构相连，感温模块32中的温度传感器、 DSP和电路板灌封在一起形成塑封结构实现绝缘，感温结构件31与温度传感器接触实现热传递。感温探头30中的感温结构件31接插在电能表接插件中的一个接插端子20的短接插孔24中，如图5示出了感温探头30接插在接插端子 20的短接插孔24中的剖面示意图。感温探头30的感温模块32中的DSP连接数据导线50的一端，数据导线50的另一端从电能表接插件的接插件本体10 的底座11上的感温进出线孔26引出并连接至处理电路40。

请参考上述图4，处理电路包括MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)、总线接口、通讯接口和供电电源，总线接口支持的总线类型与DSP中的总线模块的总线类型相同，则对应DSP中的IIC总线模块，处理电路40中的总线接口为IIC接口，通讯接口可以是RS485通讯接口，MCU分别连接总线接口、通讯接口和供电电源，数据导线50的另一端连接处理电路40时具体为连接处理电路40中的总线接口，实现感温探头30和处理电路40之间的总线通信。处理电路40中的通讯接口还连接上位机，实现温度采集模组和上位机之间的通讯。处理电路40中还可以增加用于报警的蜂鸣器和发光二极管等，在检测到的温度值达到预设的温度值时直接就地报警。

本申请公开的温升监控系统通过电能表接插件连接待监控电能表，电能表接插件接插在待监控电能表上，待监控电能表上的各个接线端子分别与电能表接插件上的N个接插端子过盈配合，每个接插端子底部的进出线插孔23分别连接电源线，电源线从接插端子20对应的电表进出线孔25引出后连接至市电电源的火线和零线。由于感温探头30的感温结构件31插接在接插端子20的短接插孔24中，而接插端子20与待监控电能表上的接线端子过盈配合，使得高导热的感温结构件31、接插端子20和接线端子之间有直接的热传递，因此感温探头30可以通过温度传感器快速感应到感温结构件31的温度值，也即感应到接插端子20和待监控电能表上的接线端子的温度值，感温探头30内部的DSP 采用与总线模块对应的方式输出数字信号，比如通过数据导线采用IIC数字输出至处理电路40，处理电路40通过通讯接口将温度值发送给上位机，由上位机在后台进行数据处理分析。

以上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 (4)

1.一种电能表温升监控系统，其特征在于，所述系统包括：电能表接插件、温度采集模组和上位机，所述温度采集模组包括感温探头、处理电路和数据导线，所述感温探头和所述处理电路通过所述数据导线连接；

所述电能表接插件包括接插件本体和N个接插端子，所述接插件本体采用绝缘材料制成，所述接插端子采用高导电材料制成，每个所述接插端子的底部开设有进出线插孔、侧边开设有短接插孔；所述接插件本体的底部内部包括有底座，所述底座上开设有N个电表进出线孔和一个感温进出线孔；所述N个接插端子固定设置在所述接插件本体的底座上，每个所述接插端子底部的进出线插孔分别对应一个电表进出线孔，且每个所述接插端子上的短接插口朝向外侧，N为正整数；

所述感温探头包括感温结构件和感温模块，所述感温结构件采用高导热材料制成且所述感温结构件的形状与所述接插端子侧边的短接插孔的形状相匹配；所述感温模块包括温度传感器、数字信号处理DSP和电路板，DSP内部集成有总线模块，所述温度传感器和DSP分别焊接在所述电路板上并通过所述电路板上的线路结构相连，所述感温结构件与所述感温模块相连且所述感温结构件与所述温度传感器接触实现热传递；所述处理电路包括微控制单元MCU、总线接口、通讯接口和供电电源，所述总线接口支持的总线类型与所述DSP中的总线模块的总线类型相同，MCU分别连接所述总线接口、通讯接口和供电电源；所述感温探头中的感温结构件接插在所述电能表接插件中的一个接插端子的短接插孔中，所述感温探头中的DSP连接所述数据导线的一端，所述数据导线的另一端从所述电能表接插件底座上的感温进出线孔引出并连接所述处理电路的总线接口，所述处理电路中的通讯接口还连接所述上位机；

所述系统通过所述电能表接插件连接待监控电能表，所述待监控电能表上的各个接线端子分别与所述电能表接插件上的N个接插端子过盈配合，每个所述接插端子底部的进出线插孔分别连接电源线，所述电源线从所述接插端子对应的电表进出线孔引出后连接至市电电源；所述感温探头用于采集所述待监控电能表的各个接线端子的温度值并通过所述数据导线将所述温度值发送给所述处理电路，所述处理电路用于通过所述通讯接口将所述温度值发送给所述上位机。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述感温模块中的温度传感器、DSP和电路板灌封在一起形成塑封结构。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述数据导线外部包裹有耐压300/600V的绝缘护套。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述温度传感器采用微机电系统MEMS温度传感器。