CN213932862U - 一种电场能测温装置 - Google Patents

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章皓斌
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Abstract

本实用新型属于电力温度检测技术领域,具体涉及一种电场能测温装置,包括电源模块、主控单元、MCU复位模块、温度采集模块和无线模块,电源模块与主控单元、MCU复位模块、温度采集模块和无线模块均电连接,主控单元与MCU复位模块、温度采集模块和无线模块均信号连接,电源模块包括电场能收集装置和充电电池,电场能收集装置与充电电池并联,电场能收集装置上设有螺旋接口,温度采集模块包括测温芯片、温度转换模块和信号线,信号线的一端与测温芯片连接,另一端与温度转换模块连接。本实用新型用于解决现有的检测装置,在外界环境恶劣,取电装置无法正常取电时,检测装置无法正常工作,导致无法及时获取电力设备的运行温度技术的问题。

Description

一种电场能测温装置
技术领域
本实用新型属于电力温度检测技术领域,尤其涉及一种电场能测温装置。
背景技术
随着社会发展进步,电子产品及用电设备影响着人们的生活;电力传输起着重要的作用,通过高压线,实现电力源源不断的输送到高楼大厦、工厂、住宅等,一切需要电力的地方。
高压线在长期运行时,各种零部件之间众多连接头和接触头等易发生局部过热,对它的监测与预警是高压线状态检修程序中重要的组成部分。随着科技信息化的推广深入以及安全生产意识的逐步增强,各大发电厂、变电站和工矿企业对高压线的过热检测越来越强烈,高压线过热容易引起电力故障和事故,造成重大的经济损失。因此要求检测系统能及时掌握电力设备运行温度,了解运行状态,对可能发生的事故做出预警。
但是现有的检测装置,大多采用锂电池供电,维修替换较为困难,有的采用电磁感应装置取电,通过将磁场能转化为电能为检测装置供电,但在外界环境恶劣,取电装置无法正常取电时,检测装置无法正常工作,导致无法及时获取电力设备的运行温度。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型的目的是提供一种电场能测温装置,解决现有的检测装置,在外界环境恶劣,取电装置无法正常取电时,检测装置无法正常工作,导致无法及时获取电力设备的运行温度技术的问题。
本实用新型通过以下技术手段解决上述技术问题:
一种电场能测温装置,包括电源模块、主控单元、MCU复位模块、温度采集模块和无线模块,所述电源模块与主控单元、MCU复位模块、温度采集模块和无线模块均电连接,所述主控单元与MCU复位模块、温度采集模块和无线模块均信号连接,所述电源模块包括电场能收集装置和充电电池,所述电场能收集装置与充电电池并联,所述电场能收集装置上设有螺旋接口,所述温度采集模块包括测温芯片、温度转换模块和信号线,所述信号线的一端与测温芯片连接,另一端与温度转换模块连接,所述测温芯片嵌设于螺旋接口内,所述主控单元与温度转换模块均设有UART端口,所述UART端口包括输入端RXD和输出端TXD,所述主控单元的输入端RXD与温度转换模块的输出端TXD信号连接,所述温度转换模块的输入端RXD与主控单元的输出端TXD信号连接。
进一步,所述无线模块和主控单元上均设有SPI端口,所述SPI端口包括MISO输入端、MOSI输出端、SCK端和SSN端,所述无线模块的MOSI的输出端与主控单元的MISO输入端信号连接,所述主控单元的MOSI的输出端与无线模块的MISO输入端信号连接,所述无线模块的SCK端和SSN端分别与主控单元的SCK端和SSN端信号连接,所述无线模块上连接有天线。
进一步,所述主控单元的电源输入端VCC与电源模块的正极电连接,所述主控单元的接地端GND与电源模块的负极连接,所述无线模块的电源输入端VCC和温度转换模块的电源输入端VCC均与电源模块的正极电连接,所述无线模块的接地端GND和温度转换模块的接地端GND连接并接零电势。
进一步,所述主控单元上设有RST端口,所述MCU复位模块包括复位电阻和复位电容,所述复位电阻的电源输入端与电源模块的正极连接,所述复位电阻的电源输出端与复位电容连接,所述RST端口连接在复位电阻和复位电容之间,所述复位电容的电源输出端连接电源模块的负极,并接零电势。
本实用新型一种电场能测温装置的有益效果:
1、通过电场能收集装置和充电电池组合为电源模块为测温装置供电,当在外界环境恶劣,电场能收集装置无法正常取电时,充电电池可接替电场能收集装置继续为测温装置供电,当外界环境改良时,电场能收集装置再接替充电电池为测温装置供电,并为充电电池充电,如此重复。保证在外界环境恶劣,电场能收集装置无法正常取电时,测温装置能够正常工作。
2、通过温度采集模块、主控单元和无线模块可将检测点的温度状况实时的上传到输电安全监控室,以确保线路正常安全输电。
附图说明
图1是本实用新型一种电场能测温装置的电路原理图。
其中,电源模块1,电场能收集装置11,充电电池12,主控单元2,MCU复位模块3,电阻31,复位电容32,温度采集模块4,测温芯片41,温度转换模块42,信号线43,无线模块5,天线51,螺丝6,螺旋接口7。
具体实施方式
以下将结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明:
如图1所示,本实用新型的一种电场能测温装置,包括电源模块1、主控单元2、MCU复位模块3、温度采集模块4和无线模块5。电源模块1与主控单元2、MCU复位模块3、温度采集模块4和无线模块5均电连接,主控单元2与MCU复位模块3、温度采集模块4和无线模块5均信号连接。
电源模块1包括电场能收集装置11和充电电池12,电场能收集装置11与充电电池12并联,电场能收集装置11包括线圈和导磁条,线圈缠绕于导磁条外,线圈的一端作为电源模块1的正极,另一端作为电源模块1的负极,充电电池12并联于线圈的两端,电场能收集装置11上设有螺旋接口7,螺旋接口7与检测点的螺丝6螺纹连接,高压线输送电力时,高压线附近的磁场通过导磁条穿过线圈,从而产生电流,即电场能收集装置11运用感应取电技术,通过磁电转换的方式将高压线分布在检测点螺丝6周围的磁场能转化为直流电,使电源模块1获得电能,并为本测温装置的各个模块供电。当外界环境恶劣,如出现如大雨天、大雪天等,导致电场能收集装置11的磁电转换效率较低、或者无法转换时,可通过充电电池12为本测温装置的各个模块供电;当外界环境转良,电场能收集装置11正常工作时,便可一部分为充电电池12充电,一部分为其它模块工作提供电能。避免在外界环境恶劣时,使本测温装置无法正常工作。
温度采集模块4包括测温芯片41、温度转换模块42和信号线43,信号线43的一端与测温芯片41连接,另一端与温度转换模块42连接,测温芯片41嵌设于螺旋接口7内,主控单元2与温度转换模块42均设有UART端口,UART端口包括输入端RXD和输出端TXD,主控单元2的输入端RXD与温度转换模块42的输出端TXD信号连接,温度转换模块42的输入端RXD与主控单元2的输出端TXD信号连接,使主控单元2与温度转换模块42信号连接。通过UART端口内置的波特率发生器,使数据以一定的频率在温度转换模块42和主控单元2之间传输。
安装本测温装装置时,通过将螺旋接口7与检测点的螺丝6螺纹连接,从而使测温芯片41与螺丝6贴合紧密,对检测点处的温度进行实时监测。测温芯片41通过信号线43把模拟信号发送给温度转换模块42,温度转换模块42将模拟信号转换为数字信号,主控单元2通过UART端口读取温度转换模块42内的温度值。
无线模块5和主控单元2上均设有SPI端口,SPI端口包括MISO输入端、MOSI输出端、SCK端和SSN端,无线模块5的MOSI的输出端与主控单元2的MISO输入端信号连接,主控单元2的MOSI的输出端与无线模块5的MISO输入端信号连接,无线模块5的SCK端和SSN端分别与主控单元2的SCK端和SSN端信号连接,无线模块5上连接有天线51。SCK端口为时钟信号端口,用于决定主控单元2和无线模块5的数据传输时间,且收发独立,数据传输速度快。主控单元2读取温度转换模块42内的温度后,传输至无线模块5内,并通过天线51实时的把线路节点温升状况发送给附近的数据采集基站,然后基站把温度数据统一上传到输电安全监控室,确保线路正常安全输电。
主控单元2的电源输入端VCC与电源模块1的正极电连接,主控单元2的接地端GND与电源模块1的负极连接。无线模块5的电源输入端VCC和温度转换模块42的电源输入端VCC均与电源模块1的正极电连接,无线模块5的接地端GND和温度转换模块42的接地端GND连接并接零电势。
主控单元2上设有RST端口,MCU复位模块3包括复位电阻31和复位电容32,复位电阻31的电源输入端与电源模块1的正极连接,复位电阻31的电源输出端与复位电容32连接,RST端口连接在复位电阻31和复位电容32之间,复位电容32的电源输出端连接电源模块1的负极,并接零电势。上电瞬间,RST端为低电平,使主控单元2复位。复位电容32充电后,RST端为高电平,主控单元2正常工作。
本实用新型的一种电场能测温装置使用时,将电场能收集装置11的螺旋接口7螺纹连接在电测点的螺丝6上,使螺旋接口7内的测温芯片41与螺丝6贴合。电场能收集装置11高压线分布在检测点螺丝6周围的磁场能转化为直流电,为检测装置供电。测温芯片41通过信号线43把模拟信号发送给温度转换模块42,温度转换模块42将模拟信号转换为数字信号,主控单元2通过UART端口读取温度转换模块42内的温度值,并将温度值传输至无线模块5内,并通过天线51实时的把线路节点温升状况发送给附近的数据采集基站,然后基站把温度数据统一上传到输电安全监控室,确保线路正常安全输电。
当外界环境恶劣,如出现如大雨天、大雪天等,导致电场能收集装置11的磁电转换效率较低、或者无法转换时,充电电池12代替电场能收集装置11为本测温装置的各个模块供电;当外界环境转良,电场能收集装置11正常工作时,便可一部分为充电电池12充电,一部分为其它模块工作提供电能。保证在外界环境恶劣,电场能收集装置11无法正常取电时,测温装置能够正常工作。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (4)

1.一种电场能测温装置,其特征在于:包括电源模块、主控单元、MCU复位模块、温度采集模块和无线模块,所述电源模块与主控单元、MCU复位模块、温度采集模块和无线模块均电连接,所述主控单元与MCU复位模块、温度采集模块和无线模块均信号连接,所述电源模块包括电场能收集装置和充电电池,所述电场能收集装置与充电电池并联,所述电场能收集装置上设有螺旋接口,所述温度采集模块包括测温芯片、温度转换模块和信号线,所述信号线的一端与测温芯片连接,另一端与温度转换模块连接,所述测温芯片嵌设于螺旋接口内,所述主控单元与温度转换模块均设有UART端口,所述UART端口包括输入端RXD和输出端TXD,所述主控单元的输入端RXD与温度转换模块的输出端TXD信号连接,所述温度转换模块的输入端RXD与主控单元的输出端TXD信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种电场能测温装置,其特征在于:所述无线模块和主控单元上均设有SPI端口,所述SPI端口包括MISO输入端、MOSI输出端、SCK端和SSN端,所述无线模块的MOSI的输出端与主控单元的MISO输入端信号连接,所述主控单元的MOSI的输出端与无线模块的MISO输入端信号连接,所述无线模块的SCK端和SSN端分别与主控单元的SCK端和SSN端信号连接,所述无线模块上连接有天线。
3.根据权利要求2所述的一种电场能测温装置,其特征在于:所述主控单元的电源输入端VCC与电源模块的正极电连接,所述主控单元的接地端GND与电源模块的负极连接,所述无线模块的电源输入端VCC和温度转换模块的电源输入端VCC均与电源模块的正极电连接,所述无线模块的接地端GND和温度转换模块的接地端GND连接并接零电势。
4.根据权利要求3所述的一种电场能测温装置,其特征在于:所述主控单元上设有RST端口,所述MCU复位模块包括复位电阻和复位电容,所述复位电阻的电源输入端与电源模块的正极连接,所述复位电阻的电源输出端与复位电容连接,所述RST端口连接在复位电阻和复位电容之间,所述复位电容的电源输出端连接电源模块的负极,并接零电势。
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