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專利名稱：高壓無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電力高壓輸、變電設(shè)備中接點(diǎn)連接部位的溫度監(jiān)測(cè)裝置， 適用于高壓輸、變、配電系統(tǒng)中導(dǎo)電觸頭及連接部位的溫度監(jiān)測(cè)，尤其適合于 高壓開關(guān)柜、高壓控制箱或變壓器等空間狹小、連接部位電壓高的設(shè)備中使用。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的用于電力系統(tǒng)導(dǎo)電觸頭或連接部位的檢測(cè)方法是使用測(cè)溫臘片。這 種方法簡(jiǎn)單適用，目前仍有許多高壓設(shè)備上在使用該方法。其主要不足是該方 法屬于被動(dòng)檢測(cè)，不能在第一時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。尤其對(duì)于現(xiàn)有的許多封閉式高 壓設(shè)備無(wú)法進(jìn)行檢査。
中國(guó)專利200510033674公開的"高壓電力專用在線測(cè)溫報(bào)警裝置"和中 國(guó)專利200520093996公開的"高壓帶電體在線無(wú)線溫度連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)"，采用 的是無(wú)線傳輸技術(shù)，如圖1所示，其采用了單片機(jī)技術(shù)，使得檢測(cè)裝置耗電量 有所降低，并采用了高能電池作為檢測(cè)裝置的電源。但上述技術(shù)方案中由于單 片機(jī)在不工作時(shí)，始終處于待機(jī)狀態(tài)，其待機(jī)功耗較大，達(dá)到數(shù)十微安，而工 作電流可達(dá)數(shù)十毫安，就現(xiàn)有技術(shù)所能提供的電池來(lái)講，其更換一次電池只能 使用幾個(gè)月，最長(zhǎng)一年，如若使用大容量電池，則占用空間較大，不適合在狹 小的封閉柜中使用。尤其不方便的是，此類檢測(cè)裝置一但安裝即不可隨意拆卸 進(jìn)行更換電池，若發(fā)送裝置中電池消耗太快，需要頻繁地更換新電池，顯然是 不可取的。因此，電力系統(tǒng)線路溫度監(jiān)測(cè)及數(shù)據(jù)發(fā)送裝置的省電結(jié)構(gòu)和體積是 無(wú)線檢測(cè)裝置技術(shù)較為關(guān)健的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)上述高壓線路接點(diǎn)溫度無(wú)線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)存在的不足，提供了一種 改進(jìn)的高壓無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
本發(fā)明高壓無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括接點(diǎn)處溫度檢測(cè)發(fā)送裝置和與上述發(fā) 送裝置匹配的溫度數(shù)據(jù)接收處理裝置，所述的接點(diǎn)處溫度檢測(cè)發(fā)送裝置包括一
個(gè)中央處理器U3,與中央處理器輸入端相連的溫度傳感器U5和一個(gè)發(fā)送器 U4，所述的中央處理器讀取由溫度傳感器測(cè)得的高壓線路接點(diǎn)處溫度值并編譯 處理后經(jīng)發(fā)送器U4發(fā)出，其特征在于設(shè)置有時(shí)鐘電路Ul和定時(shí)電子開關(guān)電 路U2與中央處理器相連，用以控制中央處理器U3的定時(shí)通電或斷電狀態(tài)， 發(fā)送器U4與中央處理器U3的輸出端直接相連。
所述的中央處理器U3采用P89LPC932集成電路，與中央處理器輸入端相 連的溫度傳感器U5采用DS18B20集成電路，所述的發(fā)送器U4采用RFM02 集成電路，并且與所述發(fā)送器U4匹配的接收器VI采用RFM01集成電路。
本發(fā)明的高壓無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在接點(diǎn)處溫度檢測(cè)發(fā)送裝置中將發(fā)送器 U4與中央處理器U3的輸出腳直接相連，減少了編碼器，使得接點(diǎn)處溫度檢測(cè) 發(fā)送裝置的體積較前減小了四分之一，更方便于安裝使用。同時(shí)也使裝置整體 耗電量下降，采用RFM02與RFM01集成電路組成信號(hào)發(fā)射與接收系統(tǒng)，使得 信號(hào)發(fā)送距離大大增加，最大發(fā)送距離可達(dá)50-200M。


圖1是高壓無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖
圖2是高壓無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電原理圖
具體實(shí)施例方式
參照附圖1本發(fā)明的高壓設(shè)備無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由A-A溫度檢測(cè)發(fā)送裝 置、B-B溫度數(shù)據(jù)接收處理裝置、RS485網(wǎng)絡(luò)和C-C微機(jī)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成。
其屮A-A所示為溫度檢測(cè)發(fā)送裝置，包括一個(gè)中央處理器U3，與中央處 理器相連的時(shí)鐘電路U1為系統(tǒng)提供時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)。與中央處理器相連的定時(shí) 電子開關(guān)電路U2，它控制整個(gè)系統(tǒng)的通電(工作)與斷電(休眠)狀態(tài)。溫 度傳感器U5接中央處理器U3的輸入端，為系統(tǒng)提供被檢測(cè)對(duì)象的溫度數(shù)據(jù)， 同時(shí)中央處理器還檢測(cè)電池的電壓值。發(fā)送器U4連接中央處理器U3的輸出端。
工作過(guò)程為，Ul時(shí)鐘整定時(shí)間到了后，開啟電子開關(guān)電路U2，啟動(dòng)中央 處理器U3去讀取溫度傳感器U5的溫度值和電池電壓值。中央處理器將讀取 的溫度值與電池電壓值編譯處理后傳送給發(fā)射器U4發(fā)出。每當(dāng)一組數(shù)據(jù)發(fā)射 完畢后，中央處理器即重新開始初始時(shí)鐘，以保證時(shí)鐘的精確度，同時(shí)還將關(guān) 閉電子開關(guān)電路致使整個(gè)系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)，等待下一次啟動(dòng)。
B-B所示為溫度信號(hào)接收裝置，其由接收模塊V1，數(shù)字模塊V2，中央處 理單元V3，存儲(chǔ)器V5，時(shí)鐘芯片V4，更件狗V6和RS485通訊V8電路，V7 繼電器，接收天線，報(bào)警指示燈等部件組成。在接收裝置中，接收器V1采用 了與RFM02匹配的RFM01數(shù)據(jù)接收模塊。
工作時(shí)，溫度接收模塊V1將收到的溫度、電池電壓信號(hào)送入中央處理器 V3處理。處理后的數(shù)據(jù)和讀取的時(shí)鐘時(shí)間(年、月、日、時(shí)、分、秒)由存 儲(chǔ)器V5保存等待PC機(jī)索取。若溫度數(shù)據(jù)高于設(shè)定值時(shí)，繼電器啟動(dòng)，接通 報(bào)警信號(hào)裝置進(jìn)行報(bào)警。若有特殊原因使中央處理器CPU停止工作時(shí)，更件狗自動(dòng)重新啟動(dòng)使其恢復(fù)正常工作。
溫度檢測(cè)發(fā)送裝置每10分鐘檢測(cè)一次溫度，每60分鐘發(fā)送一次溫度數(shù)據(jù)。 正常工作時(shí)，系統(tǒng)一個(gè)工作周期耗時(shí)大約1.5秒。工作期間的最大工作電流
為24mA，其中檢測(cè)溫度的電耗為4mA/ls;發(fā)射器工作時(shí)耗電〈24mA/0. 5s。檢 測(cè)過(guò)程中測(cè)到的溫度與上次溫度差》土1。C時(shí)也發(fā)送一次，測(cè)到溫度》56。C時(shí) 則每分鐘檢測(cè)發(fā)送一次溫度數(shù)據(jù)。如果檢測(cè)溫度〈56。C后自動(dòng)恢復(fù)正常檢測(cè)。 系統(tǒng)正常待機(jī)時(shí)電耗為0.8^A，工作電池采用普通堿性電池。安裝一次電池可 連續(xù)工作四年以上。
本裝置工作時(shí)，按預(yù)先設(shè)置的程序運(yùn)行，本發(fā)明僅涉及裝置的硬件部分。 溫度檢測(cè)發(fā)送裝置各組成部分及電源(電池)整體組裝在一個(gè)金屬屏蔽盒 內(nèi)，安裝啟動(dòng)后不需進(jìn)行任何參數(shù)調(diào)整。
安裝時(shí)將連接處的一條螺絲松開，將發(fā)送裝置開口連接片插入，并且要將 發(fā)送裝置底部與導(dǎo)電部分帖緊，再將螺絲擰緊。發(fā)送裝置可以安裝在設(shè)備連接 處的上端，也可以安裝在設(shè)備連接處的下端。應(yīng)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，在安裝發(fā) 送裝置后能保證設(shè)備的相間，對(duì)地有足夠的安全距離，能滿足電力安全規(guī)程的 有關(guān)規(guī)定。
上述溫度信號(hào)接收裝置安裝在開關(guān)柜內(nèi)的適當(dāng)位置，并保持與帶電設(shè)備的 安全距離固定。RS485通訊網(wǎng)絡(luò)通過(guò)接線端子與其它接收裝置并聯(lián)傳回主控室 微機(jī)。
C-C是高壓無(wú)線度溫監(jiān)測(cè)軟件顯示系統(tǒng)，微機(jī)將傳回的溫度、電池電壓和 時(shí)間數(shù)據(jù)進(jìn)行處理保存，并在指定的部位顯示出來(lái)，町隨時(shí)查看時(shí)、日、月、 年的記錄或曲線。當(dāng)檢測(cè)到的溫度》48。C時(shí)屏幕顯示"溫度高預(yù)警"并閃爍，提示XXX監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度升高，加強(qiáng)監(jiān)視。當(dāng)檢測(cè)到的溫度》56'C時(shí)屏幕顯示"溫
度超高報(bào)警"并閃爍，提示xxx監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度超高，應(yīng)減負(fù)荷或停電檢修。當(dāng)
檢測(cè)到的電池電壓《2. 8V時(shí)屏幕顯示"發(fā)射器電池電壓低"并閃爍，提示XXX 監(jiān)測(cè)點(diǎn)的發(fā)射器電池電壓低，應(yīng)更換電池。
本系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)可以和Internet英特網(wǎng)連接，組成電子網(wǎng)頁(yè)，有權(quán)限的人 員可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)在任何地方和時(shí)間查看所有被測(cè)設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)、溫度曲線， 可及時(shí)分析所轄電氣設(shè)備的工況。
圖2為本發(fā)明的高壓無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的一個(gè)具體實(shí)施例。在該實(shí)施例中 的中央處理器采用P89LPC932集成電路，其集成度較高，且成本低，體積小。
溫度傳感器采用DS18B20集成電路，該溫度傳感器支持一線總線接口， 避免了多線接頭的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，可減少溫度監(jiān)測(cè)發(fā)送裝置的體積，簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)。發(fā) 送器采用了 RFM02發(fā)射模塊，利用該模塊的高數(shù)據(jù)傳輸率的特性，可將溫度 檢測(cè)數(shù)據(jù)與電壓數(shù)據(jù)迅速發(fā)射出去，省卻了數(shù)據(jù)編碼過(guò)程，因此而減少了內(nèi)置 編碼器，同時(shí)也減少溫度監(jiān)測(cè)發(fā)送裝置的工作時(shí)間與電耗。所述的發(fā)送器U4 采用RFM02集成電路，并且與所述發(fā)送器U4匹配的接收器VI采用RFM01 集成電路。時(shí)鐘電路采用的是PCF8563集成電路，電子開關(guān)電路采用了 TP0606 集成電路，為了進(jìn)一步減小體積或降低成本，也可采用MAX1946集成電路或 直接采用與上述時(shí)鐘電路及中央處理器匹配的場(chǎng)效應(yīng)管替換上述集成電路。在 時(shí)鐘電路與電子開關(guān)電路的選擇上，主要考慮指標(biāo)是耗電量與體積。圖中所示 的手動(dòng)開關(guān)為安裝測(cè)試過(guò)程的啟動(dòng)開關(guān)。
7主要技術(shù)指標(biāo)
高壓無(wú)線溫度接收器
工作條件溫度-25 85'C相對(duì)濕度《85。/。無(wú)強(qiáng)腐蝕介質(zhì)。 工作電源AC 220V±10% 50 Hz
存儲(chǔ)容量256M存儲(chǔ)溫度、電池電壓、時(shí)間數(shù)據(jù)2600條。 報(bào)警溫度報(bào)警l》48。C報(bào)預(yù)警。報(bào)警2 ^56t:報(bào)警。 數(shù)據(jù)輸出經(jīng)RS485通訊網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)傳至后臺(tái)微機(jī)。 輸出數(shù)據(jù)溫度、時(shí)間、發(fā)射器的電池電壓值。 高壓無(wú)線溫度發(fā)射器
溫度測(cè)量范圍—55°C 125°C
測(cè)溫誤差±rc
發(fā)射頻率315 — 433MHZ 發(fā)射距離20 —50米 工作電壓:DC 3. 6V / 1200mAH
工作電流待機(jī)0.8uA檢測(cè)4mA/ls 發(fā)射《24mA/0.5s 。
權(quán)利要求
1、一種高壓無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括接點(diǎn)處溫度檢測(cè)發(fā)送裝置和與上述發(fā)送裝置匹配的溫度數(shù)據(jù)接收處理裝置，所述的接點(diǎn)處溫度檢測(cè)發(fā)送裝置包括一個(gè)中央處理器U3，與中央處理器輸入端相連的溫度傳感器U5和一個(gè)發(fā)送器U4，所述的中央處理器讀取由溫度傳感器測(cè)得的高壓線路接點(diǎn)處溫度值并編譯處理后經(jīng)發(fā)送器U4發(fā)出，其特征在于設(shè)置有時(shí)鐘電路U1和定時(shí)電子開關(guān)電路U2與中央處理器相連，用以控制中央處理器U3的定時(shí)通電或斷電狀態(tài)，發(fā)送器U4與中央處理器U3的輸出端直接相連。
2、 按照權(quán)利要求1的高壓無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述的中央處 理器Ul采用P89LPC932集成電路，與中央處理器輸入端相連的溫度傳感器 U5釆用DS18B20集成電路，所述的發(fā)送器U4釆用RFM02集成電路，并且與 所述發(fā)送器U4匹配的接收器VI采用RFM01集成電路。
全文摘要
一種高壓無(wú)線溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，采用時(shí)鐘電路與電子開關(guān)電路控制全系統(tǒng)的工作與休眠狀態(tài)，使系統(tǒng)在工作時(shí)供電，休眠時(shí)斷電，可大大減少電耗。同時(shí)將發(fā)射器與中央處理器直接相連，減少了編碼器，使得接點(diǎn)處溫度檢測(cè)發(fā)送裝置的體積較前減小了四分之一，更方便于安裝使用。也使裝置整體耗電量下降，采用RFM02與RFM01集成電路組成信號(hào)發(fā)射與接收系統(tǒng)，使得信號(hào)發(fā)送距離大大增加，最大發(fā)送距離可達(dá)50-200m。
文檔編號(hào)G01K1/00GK101315303SQ20071006204
公開日2008年12月3日 申請(qǐng)日期2007年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月1日
發(fā)明者楊愛晟, 王新樂(lè), 王鐵喜 申請(qǐng)人:山西恒發(fā)電子有限公司