CN210323920U - 一种智能母线温湿度控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种智能母线温湿度控制系统，包括多个无线测控装置、云端服务器、远程监控平台，所有无线测控装置绑定在母线接头的外周，所有无线测控装置无线通信连接云端服务器，云端服务器通过有线网络或无线网络连接远程监控平台；无线测控装置包括陶瓷壳体、可伸缩塑料绑带、散热风扇以及PCB线路板，PCB线路板上设有AC‑DC电源模块、温湿度传感器、微控制器、LORA无线通信模块，壳体的底部贴合接触母线接头的表面，在壳体的底部开设通孔，AC‑DC电源模块的输入端焊接取电极柱，取电极柱穿过通孔与母线接头的表面相接触。本系统可对母线接头的温湿度实现在线实时精确监控，实现成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及智能母线温湿度检测技术领域，尤其涉及一种智能母线温湿度控制系统。
背景技术
随着各行各业的用电量迅增，尤其是越来越多的高层建筑和大型厂房车间的出现，作为输电导线的传统电缆在大电流输送系统中已不能满足要求，多路电缆的并联使用给现场安装施工连接带来了诸多不便。智能母线作为一种新型配电导线应运而生，与传统的电缆相比，在大电流输送时充分体现出它的优越性。
然而智能母线作为供电系统中总制开关与各分路电路之间的连接导体（铜排或铝排），其在工作过程中会因各种原因而出现温度或湿度升高的现象，较高温度或湿度会使相邻的绝缘部件性能劣化，因此，母线的温湿度需要控制在一定范围内以保证母线的工作性能和可靠性。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种结构简单合理、实现成本低、温湿度监控精度高且实时性强的智能母线温湿度控制系统。
为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为，一种智能母线温湿度控制系统，包括多个无线测控装置、云端服务器、远程监控平台，所有无线测控装置按一定间隔距离固定绑定在母线接头的外周，所有无线测控装置均无线通信连接云端服务器，云端服务器通过有线网络或无线网络连接远程监控平台；无线测控装置包括陶瓷壳体、套设于陶瓷壳体两端的可伸缩塑料绑带、设于陶瓷壳体上部的散热风扇以及设于壳体内部的PCB线路板，PCB线路板上设有AC-DC电源模块、温湿度传感器、微控制器、LORA无线通信模块、告警指示灯，AC-DC电源模块的输出端连接PCB线路板的供电端口，为PCB线路板提供电源，温湿度传感器连接微控制器的输入端，LORA无线通信模块通过SPI总线连接微控制器的SPI端口，散热风扇和告警指示灯连接微控制器的I/O口，陶瓷壳体的底部贴合接触母线接头的表面，在陶瓷壳体的底部开设通孔，AC-DC电源模块的输入端焊接取电极柱，取电极柱穿过通孔与母线接头的表面相接触，AC-DC电源模块通过取电极柱在母线接头导体中获取电源。
作为本实用新型的一种改进，所述云端服务器包括电源适配器、LORA网关、微处理器、存储服务器、以太网模块、4G/5G模块，电源适配器连接微处理器的供电端口，为云端服务器提供电源，LORA网关和存储服务器分别连接微处理器的信号输入端和输出端，存储服务器连接以太网模块、4G/5G模块，远程监控平台通过以太网络连接以太网模块，或通过无线网络连接4G/5G模块。
作为本实用新型的一种改进， 所述LORA无线通信模块和LORA网关均包括LORA无线收发模块和LORA天线，LORA无线通信模块上的LORA无线收发模块的输入端连接微控制器的SPI端口，LORA无线通信模块上的LORA无线收发模块的输出端连接LORA天线，LORA网关上的LORA无线收发模块的输入端连接LORA天线，LORA网关上的LORA无线收发模块的输出端连接微处理器的信号输入端。
作为本实用新型的一种改进，所述LORA无线收发模块采用SX1278芯片进行设计，所述LORA天线采用工作频率为433MHz的射频天线。
作为本实用新型的一种改进， 所述温湿度传感器采用DHT11温湿度一体传感器，陶瓷壳体的底部开设有感测槽，温湿度传感器的感测端面凸出于感测槽外部与母线接头的外表面相贴合接触。
作为本实用新型的一种改进，所述微控制器采用超低功耗的单片机STM8L151C8T6芯片进行设计，所述微处理器采用STM32F103C8T6最小系统板进行设计。
作为本实用新型的一种改进， 所述散热风扇采用12V DC的涡轮风扇，涡轮风扇通过紧固件固定安装于陶瓷壳体的顶部。
作为本实用新型的一种改进， 所述远程监控平台采用PC机、PDA手持终端、智能手机中的任一种或几种组合。
作为本实用新型的一种改进，所述陶瓷壳体的一对侧壁上开设套接孔，可伸缩塑料绑带的一端部固定套接在套接孔中，另一端部上设有固定卡扣，陶瓷壳体的顶部开设指示灯孔和天线孔，告警指示灯和LORA天线分别套设于指示灯孔和天线孔中。
相对于现有技术，本实用新型的温度监控系统整体结构设计巧妙，结构简单合理，易于安装使用，通过将若干个无线测控装置按一定间隔距离固定绑定在母线接头外周，可对供电系统中的母线实现在线实时周密地温度数据及温升速度监测，所有无线测控装置均无线通信连接一个云端服务器集中采集所有无线测控装置的感测数据，无线测控装置将所监测到的母线温湿度数据实时发送至云端服务器进行预处理和存储，云端服务器通过有线网络或无线网络连接一个远程监控平台，使得系统的可扩展性大大提升，远程监控平台可随时调取云端服务器中的温湿度数据，并通过显示屏对所有温湿度检测点的温湿度数据进行温湿度曲线显示，同时可在远程监控平台中对于温湿度过高或温升过快的温湿度检测点进行温湿度反馈控制，同时将温湿度反馈控制指令传输至无线测控装置，以触发散热风扇对母线接头进行温湿度控制，并在散热风扇无法将母线接头的温湿度控制在设定阈值时，远程监控平台再次触发预警提示，并将告警指令传输至无线测控装置中以触发告警指示灯，以方便工作人员查找具体的温湿度检测点来排查故障原因。另外，无线测控装置通过陶瓷壳体底部的取电极柱在母线接头导体中获取交流AC电源，然后转换成适于PCB线路板使用的DC电源，从而为无线测控装置进行连续稳定可靠供电，该种就地取电的供电结构简单实用，使用成本低，并且无线测控装置采用绝缘性能好、耐高温且散热性能佳的陶瓷壳体，对其内部的器件具有良好的隔热散热保护作用，并利用可伸缩塑料绑带可比较方便快捷地将无线测控装置固定安装于母线接头的外周，并且可确保无线测控装置与母线的表面贴合接触，确保感测数据的精准性。
附图说明
图1为本实用新型的智能母线温湿度控制系统结构示意图。
图2为本实用新型的智能母线温度监控系统中无线测控装置的外形结构示意图。
图中：1-陶瓷壳体，2-可伸缩塑料绑带，3-散热风扇，4-告警指示灯，5-LORA天线，6-温湿度传感器的感测端面，7-取电极柱，8-固定卡扣。
具体实施方式
为了加深对本实用新型的理解和认识，下面结合附图对本实用新型作进一步描述和介绍。
如图1和2所示，一种智能母线温湿度控制系统，包括若干个无线测控装置、一个云端服务器、一个远程监控平台，所有无线测控装置按一定间隔距离固定绑定在母线接头外周，相邻两个无线测控装置之间的间距可设置在1.0-2.0m，从而可对供电系统中的母线接头实现在线实时周密地温湿度参数监测，无线测控装置的数量根据供电系统中母线接头的数目进行设定。所有无线测控装置均无线通信连接云端服务器，无线测控装置将所监测到的母线温湿度数据实时发送至云端服务器进行预处理和存储，云端服务器通过有线网络或无线网络连接远程监控平台，远程监控平台可随时调取云端服务器中的温湿度数据，并通过显示屏对所有温湿度检测点的数据进行温湿度曲线显示，同时可在远程监控平台中对于温湿度过高或温升过快的温湿度检测点进行温湿度反馈控制，同时将温湿度反馈控制指令传输至无线测控装置，以触发散热风扇3对母线接头进行温湿度控制，并在散热风扇3无法将母线接头的温湿度控制在设定阈值时，远程监控平台再次触发预警提示，并将告警指令传输至无线测控装置中以触发告警指示灯4，以方便工作人员查找具体的温湿度检测点来排查故障原因。
所述无线测控装置包括矩形包括陶瓷壳体1、套设于陶瓷壳体1两端的可伸缩塑料绑带2、设于陶瓷壳体1上部的散热风扇3以及设于壳体内部的PCB线路板，陶瓷壳体1的绝缘性能好，对母线接头的性能基本无干扰影响，其耐高温且散热性能佳，对于内部设置的PCB线路板器件具有良好的隔热散热保护作用。利用可伸缩塑料绑带2可比较方便快捷地将无线测控装置固定安装于母线接头的外周，并且可确保无线测控装置与母线接头的表面贴合接触，确保温湿度监测数据的精准性。
所述PCB线路板上设有AC-DC电源模块、温湿度传感器、微控制器、LORA无线通信模块、告警指示灯4，AC-DC电源模块的输出端连接PCB线路板的供电端口，为PCB线路板提供电源，陶瓷壳体1的底部贴合接触母线接头的表面，在陶瓷壳体1的底部开设通孔，AC-DC电源模块的输入端焊接取电极柱7，取电极柱7穿过通孔与母线接头的表面相接触，AC-DC电源模块通过取电极柱7在母线接头导体中获取交流AC电源，然后转换成适于PCB线路板使用的DC电源，通过该种就地取电的供电方式可有效解决无线测控装置的供电难问题，结构简单实用，使用成本低。温湿度传感器连接微控制器的输入端，LORA无线通信模块通过SPI总线连接微控制器的SPI端口，散热风扇3和告警指示灯4连接微控制器的I/O口，通过微控制器对于散热风扇3和告警指示灯4的开关进行控制。所述散热风扇3采用12V DC的涡轮风扇，其结构类似于笔记本电脑的散热风扇3，涡轮风扇通过紧固螺钉固定安装于陶瓷壳体1的顶部。
所述云端服务器包括电源适配器、LORA网关、微处理器、存储服务器、以太网模块、4G/5G模块，电源适配器连接微处理器的供电端口，为云端服务器提供电源，LORA网关和存储服务器分别连接微处理器的信号输入端和输出端，存储服务器连接以太网模块、4G/5G模块，远程监控平台通过以太网络连接以太网模块，或通过无线网络连接4G/5G模块。所述微处理器采用STM32F103C8T6最小系统板进行设计。所述远程监控平台采用PC机、PDA手持终端、智能手机中的任一种或几种组合，其中，PC机通过以太网模块与存储服务器进行数据交互，PDA手持终端、智能手机均通过4G/5G模块与存储服务器进行数据交互。
另外，所述LORA无线通信模块和LORA网关均包括LORA无线收发模块和LORA天线5，LORA无线通信模块上的LORA无线收发模块的输入端连接微控制器的SPI端口，LORA无线通信模块上的LORA无线收发模块的输出端连接LORA天线5，LORA网关上的LORA无线收发模块的输入端连接LORA天线5，LORA网关上的LORA无线收发模块的输出端连接微处理器的信号输入端。
进一步地，所述LORA无线收发模块采用SX1278芯片进行设计，该芯片采用LORA TM扩频调制技术，通信距离可达5km。
更进一步地，所述微控制器采用超低功耗的单片机STM8L151C8T6芯片进行设计，其自带4KB的RAM和2KB的EEPROM，无需外设存储器，可有效降低功耗和成本。所述LORA天线5采用工作频率为433MHz的射频天线。
更进一步地，所述陶瓷壳体1的一对侧壁上开设套接孔，可伸缩塑料绑带2的一端部固定套接在套接孔中，另一端部上设有固定卡扣8，所述温湿度传感器采用DHT11温湿度一体传感器，陶瓷壳体1的底部开设有感测槽，温湿度传感器的感测端面6凸出于感测槽外部与母线接头的外表面相贴合接触。陶瓷壳体1的顶部上开设指示灯孔和天线孔，告警指示灯4和LORA天线5分别套设于指示灯孔和天线孔中。
本实用新型方案所公开的技术手段不仅限于上述实施方式所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。
Claims (10)
1.一种智能母线温湿度控制系统，其特征在于：包括多个无线测控装置、云端服务器、远程监控平台，所有无线测控装置按一定间隔距离固定绑定在母线接头的外周，所有无线测控装置均无线通信连接云端服务器，云端服务器通过有线网络或无线网络连接远程监控平台；无线测控装置包括陶瓷壳体、套设于陶瓷壳体两端的可伸缩塑料绑带、设于陶瓷壳体上部的散热风扇以及设于壳体内部的PCB线路板，PCB线路板上设有AC-DC电源模块、温湿度传感器、微控制器、LORA无线通信模块、告警指示灯，AC-DC电源模块的输出端连接PCB线路板的供电端口，为PCB线路板提供电源，温湿度传感器连接微控制器的输入端，LORA无线通信模块通过SPI总线连接微控制器的SPI端口，散热风扇和告警指示灯连接微控制器的I/O口，陶瓷壳体的底部贴合接触母线接头的表面，在陶瓷壳体的底部开设通孔，AC-DC电源模块的输入端焊接取电极柱，取电极柱穿过通孔与母线接头的表面相接触，AC-DC电源模块通过取电极柱在母线接头导体中获取电源。
2.如权利要求1所述的一种智能母线温湿度控制系统，其特征在于，所述云端服务器包括电源适配器、LORA网关、微处理器、存储服务器、以太网模块、4G/5G模块，电源适配器连接微处理器的供电端口，为云端服务器提供电源，LORA网关和存储服务器分别连接微处理器的信号输入端和输出端，存储服务器连接以太网模块、4G/5G模块，远程监控平台通过以太网络连接以太网模块，或通过无线网络连接4G/5G模块。
3.如权利要求2所述的一种智能母线温湿度控制系统，其特征在于，所述LORA无线通信模块和LORA网关均包括LORA无线收发模块和LORA天线，LORA无线通信模块上的LORA无线收发模块的输入端连接微控制器的SPI端口，LORA无线通信模块上的LORA无线收发模块的输出端连接LORA天线，LORA网关上的LORA无线收发模块的输入端连接LORA天线，LORA网关上的LORA无线收发模块的输出端连接微处理器的信号输入端。
4.如权利要求3所述的一种智能母线温湿度控制系统，其特征在于，所述LORA无线收发模块采用SX1278芯片进行设计。
5.如权利要求4所述的一种智能母线温湿度控制系统，其特征在于，所述LORA天线采用工作频率为433MHz的射频天线。
6.如权利要求5所述的一种智能母线温湿度控制系统，其特征在于，所述温湿度传感器采用DHT11温湿度一体传感器，陶瓷壳体的底部开设有感测槽，温湿度传感器的感测端面凸出于感测槽外部与母线接头的外表面相贴合接触。
7.如权利要求6所述的一种智能母线温湿度控制系统，其特征在于，所述微控制器采用超低功耗的单片机STM8L151C8T6芯片进行设计，所述微处理器采用STM32F103C8T6最小系统板进行设计。
8.如权利要求7所述的一种智能母线温湿度控制系统，其特征在于，所述散热风扇采用12V DC的涡轮风扇，涡轮风扇通过紧固件固定安装于陶瓷壳体的顶部。
9.如权利要求8所述的一种智能母线温湿度控制系统，其特征在于，所述远程监控平台采用PC机、PDA手持终端、智能手机中的任一种或几种组合。
10.如权利要求3-9任一项所述的一种智能母线温湿度控制系统，其特征在于，所述陶瓷壳体的一对侧壁上开设套接孔，可伸缩塑料绑带的一端部固定套接在套接孔中，另一端部上设有固定卡扣，陶瓷壳体的顶部开设指示灯孔和天线孔，告警指示灯和LORA天线分别套设于指示灯孔和天线孔中。
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|---|---|---|---|---|
| CN113532538A (zh) * | 2021-07-23 | 2021-10-22 | 广东光乐电力科技有限公司 | 母线槽在线智能环境监测系统 |
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