CN211855425U - 一种温湿度传感节点 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种温湿度传感节点，包括方形壳体、安装支架、传感支架、红外温度传感器以及空气湿度传感器；在方形壳体内设置有电源模块、微处理器以及无线通信模块。该温湿度传感节点利用传感支架来安装能够调节红外温度传感器和空气湿度传感器的位置和角度，满足开关柜内待测器件的温度和环境湿度的检测要求；利用两个旋转安装的夹持支座能够便于调节延伸管的夹持位置和摆动高度调节；利用定位螺栓和铰接座的配合能够进一步便于调节红外温度传感器和空气湿度传感器的探测角度；利用无线通信模块能够便于将采集的温度数据和湿度数据无线发送出开关柜外，便于上位机进行温度和湿度的远程监测。

Description

一种温湿度传感节点

技术领域

本实用新型涉及一种传感节点，尤其是一种温湿度传感节点。

背景技术

高压开关是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，电压等级在3.6kV～550kV的电器产品，主要包括高压断路器、高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关等。高压开关柜是以高压开关为主的电气设备，并将母线、绝缘子、互感器、避雷器、接地开关等一次设备和对一次设备进行监察、控制、测量、调整和保护的二次设备装配在其封闭的金属柜体内。高压开关柜广泛应用于电网的每一个环节，它的安全运行直接关系到整个电网的安全和电力系统对用户的供电质量，是电力系统中最重要的电气设备之一。

据不完全统计，国内不少发电公司、电力公司均出现过不同程度的高压开关柜故障，并造成了一定的经济损失。这些故障，有一部分来自开关柜本身的质量问题，更重要的原因在于目前缺乏针对开关柜的有效监测手段。传统的高压开关柜内故障检测必须在停电状态下进行或采取人工巡视的方式，停电检修不但造成设备可用率和用户供电可靠性的下降，而且只能周期性的进行检测，开关柜内部金属构件在制造工艺中或安装运行中潜伏的缺陷，在长期高电压、高温、潮湿、振动等的作用下，也容易引发局部放电。另外，开关柜作为封闭式设备，若柜内设备出现异常，就算运行人员定期巡视也很难发现，难以达到及时掌握设备缺陷的要求。因此，非常有必要设计出一种温湿度传感节点，能够对开关柜内的温度和湿度进行实时检测，从而便于及时发现可能存在的故障风险。

发明内容

实用新型目的：提供一种温湿度传感节点，能够对开关柜内的温度和湿度进行实时检测，从而便于及时发现可能存在的故障风险。

技术方案：本实用新型所述的温湿度传感节点，包括方形壳体、安装支架、传感支架、红外温度传感器以及空气湿度传感器；

在方形壳体内设置有电源模块、微处理器以及无线通信模块；传感支架包括竖向管、U形夹持座、延伸管、锁紧螺栓、定位螺栓以及传感器安装座；竖向管的下端旋转式安装在方形壳体的顶面中心处；U形夹持座固定安装在竖向管的上端部上；在U形夹持座的一侧夹持板上设置有贯穿孔，另一侧夹持板上设置有锁紧螺纹孔；锁紧螺栓的螺杆端部穿过贯穿孔后螺纹旋合安装在锁紧螺纹孔上；在U形夹持座的两侧夹持板的相对内侧面上均通过旋转销轴旋转式安装有一个夹持支座，并在两个夹持支座的相对内侧面上均设置有弧形夹持凹槽；延伸管夹持安装在两个弧形夹持凹槽之间；在延伸管的端部设置有铰接槽口；在传感器安装座上设置有铰接座，铰接座通过定位螺栓铰接式安装在铰接槽口上；红外温度传感器和空气湿度传感器均安装在传感器安装座上；

红外温度传感器和空气湿度传感器的电连接线缆依次贯穿传感器安装座、铰接座、延伸管、U形夹持座、竖向管以及方形壳体后进入方形壳体内；微处理器通过电连接线缆与红外温度传感器和空气湿度传感器电连接；电源模块通过电连接线缆分别为红外温度传感器和空气湿度传感器供电；无线通信模块与微处理器电连接；电源模块为微处理器以及无线通信模块供电。

进一步的，在延伸管的管壁上沿其长度方向设置有条形出线槽口；延伸管内的电连接线缆由条形出线槽口处伸出后贯穿U形夹持座进入竖向管。

进一步的，在延伸管和竖向管的管壁内部均嵌入设置有金属网屏蔽层。

进一步的，安装支架包括支撑杆、安装板、绝缘板、锁定压簧、锁定环片以及两块支架铰接板；两块支架铰接板竖向平行安装在方形壳体的竖向侧面上；支撑杆的一端通过摆动转轴摆动式铰接安装在两块支架铰接板之间，另一端垂直固定安装在安装板上；在两块支架铰接板的竖向侧边上均设置有一个上侧限位槽口，在两块支架铰接板的下侧边上均设置有一个下侧限位槽口；锁定环片滑动式安装在支撑杆上，并在锁定环片的环面上设置有两个限位凸块；锁定压簧套设在支撑杆上，并在支撑杆上设置有支撑凸圈；锁定压簧弹性支撑在锁定环片与支撑凸圈之间；支撑杆摆动至竖向时，两个限位凸块分别嵌入两个下侧限位槽口中；支撑杆摆动至横向时，两个限位凸块分别嵌入两个上侧限位槽口中；安装板固定安装在绝缘板的中部，在绝缘板的四个顶角处均设置有固定安装孔。

本实用新型与现有技术相比，其有益效果是：利用传感支架来安装能够调节红外温度传感器和空气湿度传感器的位置和角度，满足开关柜内待测器件的温度和环境湿度的检测要求；利用两个旋转安装的夹持支座能够便于调节延伸管的夹持位置和摆动高度调节；利用定位螺栓和铰接座的配合能够进一步便于调节红外温度传感器和空气湿度传感器的探测角度；利用无线通信模块能够便于将采集的温度数据和湿度数据无线发送出开关柜外，便于上位机进行温度和湿度的远程监测。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型的U形夹持座安装位置处局部结构示意图；

图3为本实用新型的延伸管安装结构示意图；

图4为本实用新型的延伸管端面结构示意图；

图5为本实用新型的电路结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型技术方案进行详细说明，但是本实用新型的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：

如图1-5所示，本实用新型公开的温湿度传感节点包括：方形壳体1、安装支架、传感支架、红外温度传感器25以及空气湿度传感器26；

在方形壳体1内设置有电源模块、微处理器以及无线通信模块；传感支架包括竖向管14、U形夹持座15、延伸管19、锁紧螺栓16、定位螺栓22以及传感器安装座24；竖向管14的下端旋转式安装在方形壳体1的顶面中心处；U形夹持座15固定安装在竖向管14的上端部上；在U形夹持座15的一侧夹持板上设置有贯穿孔，另一侧夹持板上设置有锁紧螺纹孔；锁紧螺栓16的螺杆端部穿过贯穿孔后螺纹旋合安装在锁紧螺纹孔上；在U形夹持座15的两侧夹持板的相对内侧面上均通过旋转销轴21旋转式安装有一个夹持支座17，并在两个夹持支座17的相对内侧面上均设置有弧形夹持凹槽18；延伸管19夹持安装在两个弧形夹持凹槽18之间；在延伸管19的端部设置有铰接槽口；在传感器安装座24上设置有铰接座23，铰接座23通过定位螺栓22铰接式安装在铰接槽口上；红外温度传感器25和空气湿度传感器26均安装在传感器安装座24上；

红外温度传感器25和空气湿度传感器26的电连接线缆20依次贯穿传感器安装座24、铰接座23、延伸管19、U形夹持座15、竖向管14以及方形壳体1后进入方形壳体1内；微处理器通过电连接线缆20与红外温度传感器25和空气湿度传感器26电连接；电源模块通过电连接线缆20分别为红外温度传感器25和空气湿度传感器26供电；无线通信模块与微处理器电连接；电源模块为微处理器以及无线通信模块供电。

利用传感支架来安装能够调节红外温度传感器25和空气湿度传感器26的位置和角度，满足开关柜内待测器件的温度和环境湿度的检测要求；利用两个旋转安装的夹持支座17能够便于调节延伸管19的夹持位置和摆动高度调节；利用定位螺栓22和铰接座23的配合能够进一步便于调节红外温度传感器25和空气湿度传感器26的探测角度；利用无线通信模块能够便于将采集的温度数据和湿度数据无线发送出开关柜外，便于上位机进行温度和湿度的远程监测。

进一步的，在延伸管19的管壁上沿其长度方向设置有条形出线槽口27；延伸管19内的电连接线缆20由条形出线槽口27处伸出后贯穿U形夹持座15进入竖向管14。利用条形出线槽口27能够便于电连接线缆20出线，且在延伸管19进行夹持位置调节时，也可以使得电连接线缆20从U形夹持座15处出线。

进一步的，在延伸管19和竖向管14的管壁内部均嵌入设置有金属网屏蔽层28。利用金属网屏蔽层28能够对穿设其中的电连接线缆20进行干扰屏蔽，确保传感信号的稳定性和可靠性。

进一步的，安装支架包括支撑杆2、安装板3、绝缘板4、锁定压簧7、锁定环片8以及两块支架铰接板10；两块支架铰接板10竖向平行安装在方形壳体1的竖向侧面上；支撑杆2的一端通过摆动转轴13摆动式铰接安装在两块支架铰接板10之间，另一端垂直固定安装在安装板3上；在两块支架铰接板10的竖向侧边上均设置有一个上侧限位槽口11，在两块支架铰接板10的下侧边上均设置有一个下侧限位槽口12；锁定环片8滑动式安装在支撑杆2上，并在锁定环片8的环面上设置有两个限位凸块9；锁定压簧7套设在支撑杆2上，并在支撑杆2上设置有支撑凸圈6；锁定压簧7弹性支撑在锁定环片8与支撑凸圈6之间；支撑杆2摆动至竖向时，两个限位凸块9分别嵌入两个下侧限位槽口12中；支撑杆2摆动至横向时，两个限位凸块9分别嵌入两个上侧限位槽口11中；安装板3固定安装在绝缘板4的中部，在绝缘板4的四个顶角处均设置有固定安装孔5。利用安装支架能够满足传感节点在开关柜内的固定安装要求；通过支架铰接板10上设置的上侧限位槽口11和下侧限位槽口12与限位凸块9的配合，能够便于将支撑杆2调节为横向安装或者竖向安装，从而便于根据现场安装需要将绝缘板4安装在开关柜的竖向内壁上或者底部内壁上；利用锁定压簧7能够便于在调节后将限位凸块9快速嵌入上侧限位槽口11或下侧限位槽口12中，并能够在调节后进行位置锁定。

本实用新型公开的温湿度传感节点中：微处理器采用现有的微控制器及其外围电路组成，微控制器采用一款基于16/32位ARM7 TDMI-S的微控制器，它自带128kB是片内Flash存储器，足够容纳完全版的协议栈，无需外扩存储器；无线通信模块包括天线以及由芯片CC2591组成的射频前端收发器，芯片CC2591内部集成有发射用的功率放大器(PA)和接收用的低噪声放大器(LNA)，选用IEEE802.15.4通信协议标准，能够进行自动组网，工作频带为2405MHz～2480MHz，数据传输速率为250Kbps，通信范围300～450米，高性能低功耗低成本，一个单独的网络可以容纳最多30个节点；红外温度传感器25采用现有的数字式红外温度传感器，用于对开关柜内待测器件进行非接触温度测量；空气湿度传感器26采用现有的湿度传感器，用于对开关柜内的空气湿度进行实时检测；电源模块采用现有的稳压电路，用于分别为微处理器、无线通信模块、红外温度传感器25以及空气湿度传感器26供电。

本实用新型公开的温湿度传感节点在安装使用时，根据开关柜内部安装环境，选择将绝缘板4安装在开关柜的竖向内壁上或者底部内壁上；通过调节支撑杆2至横向或竖向从而满足开关柜内的安装需要；在固定好支撑杆2后，再根据待检测器件的位置调节延伸管19的轴向夹持位置，再调节延伸管19的端部抬升高度，再旋转锁紧螺栓16利用两个夹持支座17对延伸管19进行固定；再调节红外温度传感器25和空气湿度传感器26的朝向角度指向待测器件；在电源模块供电后，微处理器获取红外温度传感器25和空气湿度传感器26的传感数据，再由无线通信模块组网通信，将采集的数据上传至上位机中。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。

Claims (4)

1.一种温湿度传感节点，其特征在于：包括方形壳体(1)、安装支架、传感支架、红外温度传感器(25)以及空气湿度传感器(26)；

在方形壳体(1)内设置有电源模块、微处理器以及无线通信模块；传感支架包括竖向管(14)、U形夹持座(15)、延伸管(19)、锁紧螺栓(16)、定位螺栓(22)以及传感器安装座(24)；竖向管(14)的下端旋转式安装在方形壳体(1)的顶面中心处；U形夹持座(15)固定安装在竖向管(14)的上端部上；在U形夹持座(15)的一侧夹持板上设置有贯穿孔，另一侧夹持板上设置有锁紧螺纹孔；锁紧螺栓(16)的螺杆端部穿过贯穿孔后螺纹旋合安装在锁紧螺纹孔上；在U形夹持座(15)的两侧夹持板的相对内侧面上均通过旋转销轴(21)旋转式安装有一个夹持支座(17)，并在两个夹持支座(17)的相对内侧面上均设置有弧形夹持凹槽(18)；延伸管(19)夹持安装在两个弧形夹持凹槽(18)之间；在延伸管(19)的端部设置有铰接槽口；在传感器安装座(24)上设置有铰接座(23)，铰接座(23)通过定位螺栓(22)铰接式安装在铰接槽口上；红外温度传感器(25)和空气湿度传感器(26)均安装在传感器安装座(24)上；

红外温度传感器(25)和空气湿度传感器(26)的电连接线缆(20)依次贯穿传感器安装座(24)、铰接座(23)、延伸管(19)、U形夹持座(15)、竖向管(14)以及方形壳体(1)后进入方形壳体(1)内；微处理器通过电连接线缆(20)与红外温度传感器(25)和空气湿度传感器(26)电连接；电源模块通过电连接线缆(20)分别为红外温度传感器(25)和空气湿度传感器(26)供电；无线通信模块与微处理器电连接；电源模块为微处理器以及无线通信模块供电。

2.根据权利要求1所述的温湿度传感节点，其特征在于：在延伸管(19)的管壁上沿其长度方向设置有条形出线槽口(27)；延伸管(19)内的电连接线缆(20)由条形出线槽口(27)处伸出后贯穿U形夹持座(15)进入竖向管(14)。

3.根据权利要求1所述的温湿度传感节点，其特征在于：在延伸管(19)和竖向管(14)的管壁内部均嵌入设置有金属网屏蔽层(28)。

4.根据权利要求1所述的温湿度传感节点，其特征在于：安装支架包括支撑杆(2)、安装板(3)、绝缘板(4)、锁定压簧(7)、锁定环片(8)以及两块支架铰接板(10)；两块支架铰接板(10)竖向平行安装在方形壳体(1)的竖向侧面上；支撑杆(2)的一端通过摆动转轴(13)摆动式铰接安装在两块支架铰接板(10)之间，另一端垂直固定安装在安装板(3)上；在两块支架铰接板(10)的竖向侧边上设均置有一个上侧限位槽口(11)，在两块支架铰接板(10)的下侧边上均设置有一个下侧限位槽口(12)；锁定环片(8)滑动式安装在支撑杆(2)上，并在锁定环片(8)的环面上设置有两个限位凸块(9)；锁定压簧(7)套设在支撑杆(2)上，并在支撑杆(2)上设置有支撑凸圈(6)；锁定压簧(7)弹性支撑在锁定环片(8)与支撑凸圈(6)之间；支撑杆(2)摆动至竖向时，两个限位凸块(9)分别嵌入两个下侧限位槽口(12)中；支撑杆(2)摆动至横向时，两个限位凸块(9)分别嵌入两个上侧限位槽口(11)中；安装板(3)固定安装在绝缘板(4)的中部，在绝缘板(4)的四个顶角处均设置有固定安装孔(5)。

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