CN219553085U - 一种户外接线盒湿度监测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种户外接线盒湿度监测装置，包括无线监测发射模块和无线接收模块；无线监测发射模块包括：湿度监测单元发射控制单元以及无线射频发射单元；无线接收模块包括：接收控制单元和无线射频接收单元；湿度监测单元对户外接线盒进行湿度监测；发射控制单元接收湿度监测信号，并对湿度监测信号进行处理后通过无线射频发射单元输出湿度信号；无线射频接收单元接收无线射频发射单元输出的湿度信号，并将湿度信号传输给接收控制单元；接收控制单元在湿度信号大于阈值时，输出报警信号。本实用新型可实现对户外接线盒进行湿度监测，并能够提前预判户外接线盒的湿度状态，避免接线盒受潮导致报警甚至跳闸，降低了发电厂机组停机停堆的概率。

Description

一种户外接线盒湿度监测装置

技术领域

本实用新型涉及户外接线盒的技术领域，更具体地说，涉及一种户外接线盒湿度监测装置。

背景技术

电力设备中变压器、开关站GIS(即气体绝缘金属封闭开关设备)，由于其非电量或电量接线盒安装在户外，长期以来容易出现受潮不能被及时发现而最终发展导致接线端子短路并引发报警，甚至是跳闸，造成巨大损失，因此，有必要对接线盒进行湿度监测。接线盒为了防潮只能接入一根非电量电缆(使用防水圆以葛兰头)，因此，基于目前接线盒的结构，是无法在现有结构的基础上增加电缆的。所以需要采用无线传输的方式实现对接线盒的湿度进行监测。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提供一种户外接线盒湿度监测装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种户外接线盒湿度监测装置，包括：无线监测发射模块和无线接收模块；

所述无线监测发射模块包括：湿度监测单元、与所述湿度监测单元连接的发射控制单元以及与所述发射控制单元连接的无线射频发射单元；所述无线接收模块包括：接收控制单元和与所述接收控制单元连接的无线射频接收单元；

所述湿度监测单元用于对户外接线盒进行湿度监测，并产生湿度监测信号；所述发射控制单元用于接收所述湿度监测信号，并对所述湿度监测信号进行处理后通过所述无线射频发射单元输出湿度信号；

所述无线射频接收单元用于接收所述无线射频发射单元输出的湿度信号，并将所述湿度信号传输给所述接收控制单元；所述接收控制单元用于接收所述湿度信号并在所述湿度信号大于阈值时，输出报警信号。

在本实用新型所述的户外接线盒湿度监测装置中，所述无线监测发射模块还包括：供电模块；

所述供电模块用于向所述无线监测发射模块提供电能。

在本实用新型所述的户外接线盒湿度监测装置中，所述发射控制单元包括：第一单片机；所述湿度监测单元包括：湿敏电阻、第二电阻和第三电阻；

所述湿敏电阻的第一端连接所述第一单片机的第三引脚，所述湿敏电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述第一单片机的第六引脚，所述第三电阻的第二端连接所述第一单片机的第二引脚。

在本实用新型所述的户外接线盒湿度监测装置中，所述无线监测发射模块还包括：复位单元；

所述复位单元与所述第一单片机连接，用于产生复位信号。

在本实用新型所述的户外接线盒湿度监测装置中，所述复位单元包括：复位电阻、第五电阻、第六电阻和第三电容；

所述复位电阻的第一端接收供电电压，所述复位电阻的第二端连接所述第五电阻的第一端和所述第六电阻的第一端，所述第五电阻的第二端接地，所述第六电阻的第二端连接所述第一单片机的第七引脚，所述第三电容与所述第五电阻并联。

在本实用新型所述的户外接线盒湿度监测装置中，所述接收控制单元包括：第二单片机；所述无线射频接收单元包括：无线射频接收器；

所述无线射频接收器与所述第二单片机连接，用于接收所述湿度信号并将所述湿度信号发送给所述第二单片机。

在本实用新型所述的户外接线盒湿度监测装置中，所述无线接收模块还包括：报警单元；

所述报警单元与所述第二单片机连接，用于根据所述第二单片机输出的报警信号输出报警提醒。

在本实用新型所述的户外接线盒湿度监测装置中，所述无线接收模块还包括：指示单元；

所述指示单元与所述第二单片机连接，用于根据所述第二单片机输出的报警信号输出指示信号。

在本实用新型所述的户外接线盒湿度监测装置中，所述指示单元包括：第一LED灯、第二LED灯、第七电阻和第八电阻；

所述第一LED灯的阳极连接所述第二单片机的第八引脚，所述第一LED灯的阴极连接所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端接地；

所述第二LED灯的阳极连接所述第二单片机的第七引脚，所述第二LED灯的阴极连接所述第八电阻的第一端，所述第八电阻的第二端接地。

在本实用新型所述的户外接线盒湿度监测装置中，所述无线射频发射单元包括：无线射频发射器和天线；

所述天线用于发射无线射频信号；所述无线射频信号包括所述湿度信号；

所述无线射频发射器与所述发射控制单元连接，用于接收所述发射控制单元输出的温度信号并通过所述天线向外发送。

实施本实用新型的户外接线盒湿度监测装置，具有以下有益效果：包括：无线监测发射模块和无线接收模块；无线监测发射模块包括：湿度监测单元发射控制单元以及无线射频发射单元；无线接收模块包括：接收控制单元和无线射频接收单元；湿度监测单元对户外接线盒进行湿度监测；发射控制单元接收湿度监测信号，并对湿度监测信号进行处理后通过无线射频发射单元输出湿度信号；无线射频接收单元接收无线射频发射单元输出的湿度信号，并将湿度信号传输给接收控制单元；接收控制单元在湿度信号大于阈值时，输出报警信号。本实用新型可实现对户外接线盒进行湿度监测，并能够提前预判户外接线盒的湿度状态，避免接线盒受潮导致报警甚至跳闸，降低了发电厂机组停机停堆的概率。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型实施例提供的户外接线盒湿度监测装置的原理框图；

图2是本实用新型实施例提供的无线监测发射模块的电路图；

图3是本实用新型实施例提供的无线接收模块的电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

具体的，如图1所示，该户外接线盒湿度监测装置包括：无线监测发射模块10和无线接收模块20。

其中，无线监测发射模块10包括：湿度监测单元13、与湿度监测单元13连接的发射控制单元11以及与发射控制单元11连接的无线射频发射单元12；无线接收模块20包括：接收控制单元21和与接收控制单元21连接的无线射频接收单元22。

湿度监测单元13用于对户外接线盒进行湿度监测，并产生湿度监测信号；发射控制单元11用于接收湿度监测信号，并对湿度监测信号进行处理后通过无线射频发射单元12输出湿度信号；无线射频接收单元22用于接收无线射频发射单元12输出的湿度信号，并将湿度信号传输给接收控制单元21；接收控制单元21用于接收湿度信号并在湿度信号大于阈值时，输出报警信号。

本实用新型实施例中，发射控制单元11通过端口与无线射频发射单元12进行通讯，并通过无线射频发射单元12输出湿度信号。其中，无线射频发射单元12输出的湿度信号通过编码形式发送数据。

本实用新型实施例中，报警信号可以通过指示灯实现。例如，当湿度信号大于阈值时，红灯常亮。进一步地，如果接收控制单元21在设定的时间内没有接收到湿度信号，也会输出报警信号，此时为红灯闪亮。

本实用新型实施例中，户外接线盒可以为大型电力设备变压器。

具体的，该发射控制单元11可以实现对湿度监测单元13所采集的湿度监测信号进行定时发射，例如，可以设定为每隔半个小时发射一次，当达到设定时间间隔时，发射控制单元11向无线射频发射单元12发送湿度信号，由无线射频发射单元12将湿度信号发送给接收模块。可选的，本实用新型实施例中，该无线射频发射单元12选用433射频原理进行无线通信，其所发送的湿度信号为433MHZ的无线射频信号，其中，该无线射频信号包括复位单元15所采集的湿度信号(即户外接线盒的湿度信息)。

进一步地，在一些实施例中，如图2所示，该发射控制单元11包括：第一单片机U1。其中，该第一单片机U1可以采用CM9M14的单片机芯片。当然，可以理解地，该第一单片机U1还可以采用其他型号的单片机芯片，只要可实现对湿度监测信号进行处理并定时向无线射频发射单元12发送湿度信号即可。

进一步地，在一些实施例中，如图2所示，该湿度监测单元13包括：湿敏电阻HJS、第二电阻R2和第三电阻R3。

其中，湿敏电阻HJS的第一端连接第一单片机U1的第三引脚，湿敏电阻HJS的第二端连接第二电阻R2的第一端和第三电阻R3的第一端，第二电阻R2的第二端连接第一单片机U1的第六引脚，第三电阻R3的第二端连接第一单片机U1的第二引脚。

如图2所示，通过湿敏电阻HJS可以实时感测到户外接线盒的湿度情况，并随着户外接线盒的湿度的变化阻值发生改变，从而使得湿敏电阻HJS与第三电阻R3的分压发生变化，进而通过第二电阻R2传送至第一单片机U1的第六引脚，因此，第一单片机U1通过其第六引脚即可接收到相应的湿度监测信号。其中，第一单片机U1的第六引脚所接收的是电压信号，因此，第一单片机U1在检测到第六引脚的电压信号后，将其转换为对应的湿度信号并通过其第五引脚发送给无线射频发射单元12。

进一步地，一些实施例中，该无线射频发射单元12包括：无线射频发射器和天线。

其中，天线用于发射无线射频信号；无线射频信号包括湿度信号；无线射频发射器与发射控制单元11连接，用于接收发射控制单元11输出的温度信号并通过天线向外发送。

可选的，一些实施例中，该无线射频发射器可以采用远-T2L发射模块。该远-T2L发射模块可以采用高性能RF集成芯片，内置谐波抑制电路，具有超小体积(10.5mm*8.3mm*2.0mm、低功耗(40～50mA/3V)、宽电压范围(2.2～2.5V)、大功率(22dBm/3V、25dBm/5V)、宽工作温度范围(-35～85℃)高稳定性、高性价比。

可选的，一些实施例中，天线可以采用拉杆天线，或者采用单股导线作为天线，或者还可以采用多股导线作为天线。其中，315MHz对应230mm长、433.92MHz对应170mm，直径0.5mm至1mm。或者，还可以采用PCB天线、弹簧天线等。

进一步地，一些实施例中，该无线监测发射模块10还包括：供电模块14；供电模块14用于向无线监测发射模块10提供电能。可选的，该供电模块14可以为电池，例如，可以采用纽扣电池。采用纽扣电池不需要提供电源，可以实现在细小接线盒中进行湿度监测并把信号无线发送到接收模块。

进一步地，一些实施例中，该无线监测发射模块10还包括：复位单元15；复位单元15与第一单片机U1连接，用于产生复位信号。具体的，在第一单片机U1发送湿度信号后，该复位单元15即复位计时下次再发送。

一些实施例中，如图2所示，该复位单元15包括：复位电阻RT、第五电阻R5、第六电阻R6和第三电容C3。

复位电阻RT的第一端接收供电电压，复位电阻RT的第二端连接第五电阻R5的第一端和第六电阻R6的第一端，第五电阻R5的第二端接地，第六电阻R6的第二端连接第一单片机U1的第七引脚，第三电容C3与第五电阻R5并联。

进一步地，如图2所示，该无线监测发射模块10还包括：第一滤波模块16。该第一滤波模块16用于对供电模块14提供的供电电压进行滤波处理。具体的，如图2所示，该第一滤波模块16包括：第一电容C1和第二电容C2。第一电容C1的第一端连接供电电压(+5V)，第一电容C1的第二端接地；第二电容C2与第一电容C1并联。

进一步地，一些实施例中，如图3所示，接收控制单元21包括：第二单片机U2。其中，该第二单片机U2可以采用SN8F5701的单片机芯片。当然，可以理解地，该第二单片机U2还可以采用其他型号的单片机芯片，只要可实现对湿度信号进行处理并触发报警信号的功能即可。

进一步地，在一些实施例中，该无线射频接收单元22包括：无线射频接收器。该无线射频接收器与第二单片机U2连接，用于接收湿度信号并将湿度信号发送给第二单片机U2。具体的，如图3所示，无线射频接收器与第二单片机U2的第二引脚连接，以将所接收的湿度信号传输给第二单片机U2。

进一步地，一些实施例中，该无线接收模块20还包括：报警单元23；报警单元23与第二单片机U2连接，用于根据第二单片机U2输出的报警信号输出报警提醒。

具体的，一些实施例中，如图3所示，该报警单元23包括：蜂鸣器BZ和第六电容C6；蜂鸣器BZ的第一端连接供电电压，蜂鸣器BZ的第二端通过第六电容C6连接第二单片机U2的第五引脚。

进一步地，一些实施例中，该无线接收模块20还包括：无线接收模块20还包括：指示单元24；指示单元24与第二单片机U2连接，用于根据第二单片机U2输出的报警信号输出指示信号。

具体的，一些实施例中，如图3所示，该指示单元24包括：第一LED灯LED1、第二LED灯LED2、第七电阻R7和第八电阻R8。

第一LED灯LED1的阳极连接第二单片机U2的第八引脚，第一LED灯LED1的阴极连接第七电阻R7的第一端，第七电阻R7的第二端接地；第二LED灯LED2的阳极连接第二单片机U2的第七引脚，第二LED灯LED2的阴极连接第八电阻R8的第一端，第八电阻R8的第二端接地。

进一步地，如图3所示，该无线接收模块20还包括：第二滤波模块26。该第二滤波模块26用于对无线接收模块20的供电电压(其中，无线接收模块20的供电电压可以通过电池提供)进行滤波处理。具体的，如图3所示，该第二滤波模块26包括：第四电容C4和第五电容C5。第四电容C4的第一端连接供电电压(+5V)，第四电容C4的第二端接地；第五电容C5与第四电容C4并联。

进一步地，该无线接收模块20还可以包括：开关模块25，该开关模块25与第二单片机U2连接，用于根据第二单片机U2输出的开关控制信号向外部设备(如终端设备)发送湿度信号。

具体的，如图3所示，该开关模块25可以包括：第三十五电阻R35、第五三极管Q5、第三二极管D3、继电器RL2以及连接器CN5。

第三十五电阻R35的第一端连接第二单片机U2的第四引脚，第三十五电阻R35的第二端连接第五三极管Q5的基极，第五三极管Q5的发射极接地，第五三极管Q5的集电极连接第三二极管D3的阳极和继电器RL2的第二端，第三二极管D3的阴极和继电器RL2的第一端连接供电电压，继电器RL2的第三端悬空，继电器RL2的第四端与连接器CN5的第一端连接，继电器RL2的第五端与连接器CN5的第二端连接。

进一步地，一些实施例中，该无线接收模块20还可以包括按键单元。其中，按键单元可以由按键组成。具体的，如图3所示，该按键单元与第二单片机U2的第三引脚连接。通过设置该按键单元，可以通过按键单元设定湿度报警定值(阈值)。

本实用新型提供了一种户外接线盒湿度监测装置，该户外接线盒湿度监测装置用于持续监测非电量接线盒内部湿度情况，其采用433MHZ无线发射，具有超小体积(2cm*3cm*1cm)、低功耗、耐高温高湿等特点。通过长期户外和备用变非电量接线盒的试验也证明该传感器具备安装到现场的品质，且不会对周边电子产品产生干扰。通过该户外接线盒湿度监测装置安装在户外接线盒中，可以实现对户外接线盒的湿度监测并提前判断户外接线盒的湿度状态并给出相应的报警信号，避免户外重大设备非电量保护接线盒受潮导致报警甚至跳闸，降低机组停机停堆的概率。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (8)

1.一种户外接线盒湿度监测装置，其特征在于，包括：无线监测发射模块和无线接收模块；

所述无线监测发射模块包括：湿度监测单元、与所述湿度监测单元连接的发射控制单元以及与所述发射控制单元连接的无线射频发射单元；所述无线接收模块包括：接收控制单元和与所述接收控制单元连接的无线射频接收单元；

所述湿度监测单元用于对户外接线盒进行湿度监测，并产生湿度监测信号；所述发射控制单元用于接收所述湿度监测信号，并对所述湿度监测信号进行处理后通过所述无线射频发射单元输出湿度信号；

所述无线射频接收单元用于接收所述无线射频发射单元输出的湿度信号，并将所述湿度信号传输给所述接收控制单元；所述接收控制单元用于接收所述湿度信号并在所述湿度信号大于阈值时，输出报警信号；所述无线射频发射单元包括：无线射频发射器和天线；所述天线用于发射无线射频信号；所述无线射频信号包括所述湿度信号；所述无线射频发射器与所述发射控制单元连接，用于接收所述发射控制单元输出的温度信号并通过所述天线向外发送；所述无线射频发射器为RF集成芯片，所述单股导线或者多股导线；

所述无线监测发射模块还包括：供电模块，所述供电模块用于向所述无线监测发射模块提供电能；所述供电模块为纽扣电池。

2.根据权利要求1所述的户外接线盒湿度监测装置，其特征在于，所述发射控制单元包括：第一单片机；所述湿度监测单元包括：湿敏电阻、第二电阻和第三电阻；

所述湿敏电阻的第一端连接所述第一单片机的第三引脚，所述湿敏电阻的第二端连接所述第二电阻的第一端和所述第三电阻的第一端，所述第二电阻的第二端连接所述第一单片机的第六引脚，所述第三电阻的第二端连接所述第一单片机的第二引脚。

3.根据权利要求2所述的户外接线盒湿度监测装置，其特征在于，所述无线监测发射模块还包括：复位单元；

所述复位单元与所述第一单片机连接，用于产生复位信号。

4.根据权利要求3所述的户外接线盒湿度监测装置，其特征在于，所述复位单元包括：复位电阻、第五电阻、第六电阻和第三电容；

所述复位电阻的第一端接收供电电压，所述复位电阻的第二端连接所述第五电阻的第一端和所述第六电阻的第一端，所述第五电阻的第二端接地，所述第六电阻的第二端连接所述第一单片机的第七引脚，所述第三电容与所述第五电阻并联。

5.根据权利要求1所述的户外接线盒湿度监测装置，其特征在于，所述接收控制单元包括：第二单片机；所述无线射频接收单元包括：无线射频接收器；

所述无线射频接收器与所述第二单片机连接，用于接收所述湿度信号并将所述湿度信号发送给所述第二单片机。

6.根据权利要求5所述的户外接线盒湿度监测装置，其特征在于，所述无线接收模块还包括：报警单元；

所述报警单元与所述第二单片机连接，用于根据所述第二单片机输出的报警信号输出报警提醒。

7.根据权利要求5所述的户外接线盒湿度监测装置，其特征在于，所述无线接收模块还包括：指示单元；

所述指示单元与所述第二单片机连接，用于根据所述第二单片机输出的报警信号输出指示信号。

8.根据权利要求7所述的户外接线盒湿度监测装置，其特征在于，所述指示单元包括：第一LED灯、第二LED灯、第七电阻和第八电阻；

所述第一LED灯的阳极连接所述第二单片机的第八引脚，所述第一LED灯的阴极连接所述第七电阻的第一端，所述第七电阻的第二端接地；

所述第二LED灯的阳极连接所述第二单片机的第七引脚，所述第二LED灯的阴极连接所述第八电阻的第一端，所述第八电阻的第二端接地。