专利名称：无线温度监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高压电力装置的在线测温报警装置，具体而言，涉及一种无线温 度监测装置。
背景技术：
随着我国智能电网的建设发展，建设智能电网离不开电网运行状态的监测。作为 高压电网安全运行重要参数的温度的监测显得越来越重要。在现有技术中，存在一种采用无线测温技术对高电压设备进行温度测量的装置， 在高压侧采用温度传感器进行温度采集，采用无线射频技术将采集信号传输给终端设备， 并采用干电池对高压侧温度传感器进行供电。但是，采用现有技术中的无线测温技术对高电压设备进行温度测量，采用干电池 对高压侧的温度传感器进行供电时，需要定时更换电池，如果不能及时更换电池，会使温度 测量装置不能正常工作，无线数据传输需要传到制定接收装置，数据传输可靠性差，不能及 时发现所测量设备的温升故障，且在设备较多的场合下，需要耗费大量的人力物力，维护较 为繁琐，不便于普及应用。
实用新型内容本实用新型旨在提供一种无线温度监测装置，以解决现有技术中的温度测量装置 的电池需要定期更换，数据传输可靠性差，不便于普及应用的问题。为了实现上述目的，本实用新型提供了 一种无线温度监测装置，包括温度监测模 块、温度监测终端以及数据管理模块，温度监测模块包括温度传感器、充电电池以及无线数 据发送单元，温度监测模块设置于高压电力装置上，其中，温度传感器设置于高压电力装置 的测温点处，用于采集温度数据；无线数据发送单元与温度传感器连接，用于接收温度数 据，并发送至温度监测终端；温度监测终端与温度监测模块无线连接，用于接收温度数据； 数据管理模块与温度监测终端连接，用于接收温度数据并进行统计分析处理，根据处理结 果进行显示并确定是否需要报警。进一步地，管理模块与多个温度监测终端连接，每个温度监测终端与多个温度监 测模块连接。进一步地，速饱和电流互感器连接于充电电池与高压电力装置之间，用于给充电 电池充电并为温度监测模块提供稳定可靠的电源。进一步地，无线数据发送单元的数据发送模式为ZigBee类型的无线网络模式。进一步地，无线数据发送单元经路由器与温度监测终端连接。进一步地，温度监测终端包括温度报警单元、显示单元、功能键、控制单元以及通 信单元，其中，显示单元、功能键以及温度报警单元分别与控制单元连接；通信单元连接于 控制单元与数据管理模块之间。进一步地，温度监测终端还包括连接于控制单元与温度监测模块间的无线数据接收单元。进一步地，无线数据接收单元的数据接收模式为ZigBee类型的无线网络模式。进一步地，通信单元为串行通信单元。通过使用充电电池对温度监测装置进行供电，并且通过速饱和电流互感器给充电 电池充电并为温度监测终端提供稳定可靠的电源，利用高压电力装置对充电电池进行充 电，使温度监测装置无需定期更换电池，维护较为简单，适用于大规模使用。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的 示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图 中图1示出了根据本实用新型实施例的无线温度监测装置结构示意图；图2示出了根据本实用新型实施例的无线温度监测装置连接关系示意图；图3示出了根据本实用新型实施例的温度监测模块结构示意图；图4示出了根据本实用新型实施例一的温度监测终端结构示意图；图5示出了根据本实用新型实施例二的温度监测终端结构示意图；图6示出了根据本实用新型实施例的温度监测模块与温度监测终端连接关系示 意图；以及图7示出了根据本实用新型实施例的温度监测终端与数据管理模块连接关系示 意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相 互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。图1示出了根据本实用新型实施例的无线温度监测装置结构示意图。如图1所示， 无线温度监测装置包括温度监测模块10、温度监测终端20以及数据管理模块30。其中，温度监测终端20与温度监测模块10无线连接，用于接收温度数据；数据管 理模块30与温度监测终端20连接，用于接收温度数据进行处理，根据处理结果进行显示并 确定是否需要报警。图2示出了根据本实用新型实施例的无线温度监测装置连接关系示意图。如图2 所示，管理模块30与多个监测终端20连接，每个温度监测终端20与多个温度监测模块10 连接。采用这种树状连接结构，可以减少监测终端20的数量，从而降低无线温度监测装置 成本。下面结合图3-7详细描述监控装置每一部分的详细结构。图3示出了根据本实用新型优选实施例的温度监测模块结构示意图。如图3所示， 温度监测模块10包括温度传感器11、充电电池12以及无线数据发送单元13。其中，温度传感器11采用贴片式的结构，直接粘贴在高压电力装置的测温点201 的表面上，用于采集温度数据；无线数据发送单元13与温度传感器11连接，用于接收温度 数据，并将采集到的数据发送至温度监测终端20，充电电池12由高压电力设备通过速饱和电流互感器14为其充电，从而为温度监测模块10提供稳定可靠电源，使温度监测模块无需 定期更换电池，维护较为简单，适用于大规模使用。 在本实施例中，速饱和电流互感器14连接于充电电池12与高压电力装置的母排 15上，用于给充电电池12充电并为温度监测模块10提供稳定可靠的电源，将高压电力装置 的大电流变换成低电压供电电源，以保证监测模块10正常工作。在本实施例中，采用带无线传输的微处理器作为无线数据发送单元13传输数据， 且采用的是带ZigBee传输的微处理器进行数据传输，数据发送模式为ZigBee类型的无线 网络模式。ZigBee传输方式是一种高可靠的无线数据网络传输方式，应用于短距离范围、低 传输数据速率下的各种电子设备之间的无线通信技术，类似于CDMA和GSM网络，具有低功 耗、低成本、时延短、网络容量大、安全可靠等特点，从而克服了现有技术中的测温技术对高 电压设备的温度进行监测，数据传输的可靠性较低的问题。虽然在本实施例中，采用带ZigBee传输的微处理器作为无线数据发送单元13传 输数据，但是也可以采用其它的芯片完成将温度数据采用无线数据传输方式发送至温度监 测的功能，也就是选择能够无线数据发送功能并且能够通过芯片的部分引脚为温度传感器 11供电的芯片。当然，本实施例中的无线数据发送单元13对温度传感器11进行供电的端口与接 收温度数据的接口并非指同一个端口，无线数据发送单元13与温度传感器11连接仅表示 带无线传输的微处理器13与温度传感器间具有连接关系，具体芯片引脚的连接方式与温 度数据的传输类型以及无线数据发送单元13的所使用的芯片类型有关，在现有技术中对 此也有详细介绍，在此不再详细描述。下面结合图4和图5详细说明温度监测终端的结构。温度监测终端20 —般设置于高压电力设备附近，如高压电力设备的低压侧或者 位于高压电力设备附近一定距离处，用于收集温度监测模块10采集的温度数据，并且当采 集的温度数据超过预定温度时发出报警信号。图4示出了根据本实用新型实施例一的温度监测终端结构示意图。如图3所示， 温度监测终端20包括温度报警单元21、通信单元22、控制单元23、功能键24显示单元25 以及无线数据接收单元26，其中，显示单元25用于在现场对温度数据进行显示，通信单元 22用于将温度数据发送至数据管理模块，功能键24用于实现对温度监测终端20的常规操 作，温度报警单元21用于对超过预定温度的测量数据进行报警，控制单元23用于对无线数 据接收单元26接收的温度数据进行处理，并控制温度监测终端20其他单元执行相应的操 作，无线数据接收单元26用于接收温度监测模块10的无线数据发送单元13发送的温度数 据，且无线数据接收单元26的芯片类型与无线数据发送单元的芯片类型相匹配。且显示单 元25、功能键24、温度报警单元21以及无线数据接收单元26分别与控制单元23连接，通 信单元22连接于控制单元23与数据管理模块30之间。在本实施例中采用的是ZigBee无线数据接收单元作为无线数据接收单元，数据 接收模式为ZigBee类型的无线网络模式，以与温度监测模块10所使用无线发送单元的芯 片类型相匹配。在本实施例中，控制单元23通过无线数据接收单元26接收温度监测模块10发送 的温度数据，进行处理后判断温度数据是否超过预定的温度，当超过预定温度时，控制单元23将控制温度报警单元21进行报警；而显示单元25对控制单元23接收到的温度数据进 行实时显示，以方便操作人员及时查看高压电力设备的温度数据。温度监测终端20的功能 键24用于对温度监测终端20进行操作，如打开温度监测终端、关闭温度监测终端等常用的 功能。在本实施中，通信单元22为串行通信单元，将温度数据与其他数据以串行通信方 式发送至数据管理模块30，如采用RS485通信接口的通信单元与控制单元连接，或者采用 带RS485接口的微处理器实现与数据管理模块30的数据传输。图5示出了根据本实用新型实施例二的温度监测终端结构示意图。与图4所示的温度监测终端不同的是，在本实施例中，使用带无线传输的微处理 器27代替图4中的控制单元23与无线数据接收单元26接收温度监测模块10发送的温度 数据，并对所接收的温度数据进行处理。从而，使芯片的个数减少，降低成本，且使温度监测 终端的加工难度降低。下面结合图6详细说明温度监测模块与温度监测终端的连接方式。图6示出了根据本实用新型实施例的温度监测模块与温度监测终端连接关系示 意图。如图6所示，温度监测模块10与温度监测终端20间通过ZigBee数据传输方式实现 无线传输，将温度数据以及其他的相关数据由温度监测模块10发送至温度监测终端20进 行处理，如温度监测模块10的充电电池电压、芯片温度、温度监测模块10的地址以及温度 监测模块10的网络标号等。在本实施例中温度监测终端20的个数既可以与温度监测模块10的个数相同，也 可以少于温度监测模块10的个数，即一个温度监测终端20对应多个温度监测模块10。若 一个温度监测终端20对应多个温度监测模块10，仅需通过温度监测模块10的地址以及温 度监测模块10的网络标号即可对温度数据的来源进行区分。由于直接将温度监测模块10与温度监测终端20间通过ZigBee数据传输方式实 现无线传输，在同一个地址段温度监测模块10的个数受限，仅能使用255个温度监测模块 10，当超过255个时，传输的温度数据来源将会发生覆盖，容易使判断结果产生偏差，所以 就需要将温度监测模块10将温度数据以及其他数据发送至路由器，由路由器将温度数据 以及其他数据发送至温度监测终端20，从而保证不同地址段的数据不会发生地址覆盖的情 况。路由器既可以单独设置，也可以集成在微处理器中，由微处理器直接实施地址分配的功 能。如可以由图3中的控制单元23实施，或者由图4中的带无线传输的微处理器27实施。下面结合图7详细说明数据管理模块的结构。数据管理模块30—般设置于监控室内，以方便监控室内的值班人员及时的查询 现场高电压设备的温度情况，以便在现场无人情况下，也能及时发现问题。图7示出了根据本实用新型实施例的温度监测终端20与数据管理模块30连接关 系示意图。如图7所示，无线温度监测装置包括多个温度监测终端20，每个温度监测终端 20与数据管理模块30连接。若温度监测终端20的个数较少，可以直接连接至数据管理模 块30上，若温度监测终端20的个数较多，则以总线方式连接至数据管理模块30上。数据管理模块30接收监测终端20发送的温度数据以及其他数据，对温度监测终 端20发送的温度数据以及其他数据进行分析、存储并进行管理。并且根据温度监测终端20 发送的其他数据对各个所监测的测温点进行区分，并进行统计分析，根据统计分析结果在计算机的显示屏上显示各个监控模块所采集的温度变化曲线，当温度超过预定值或者温度 变化速率超过预定值的时候发出报警信号。在本实施例中，使用计算机作为数据管理模块30，对温度监测终端20发送的温度 数据以及其他数据进行分析、存储并进行管理。但也可以采用其他的数据管理设备或者芯 片完成，若所选用的数据管理设备无显示单元以及报警单元时，添加这两种部件即可。从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果成本 较低，安装方便，无安装位置要求，只要将温度传感器放置在要测量的部位即可，无需定期 更换电池，数据传输采用低成本短距离组网技术，数据传输可靠安全。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本 领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则 之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求一种无线温度监测装置，包括温度监测模块、温度监测终端以及数据管理模块，其特征在于，所述温度监测模块包括温度传感器、充电电池以及无线数据发送单元，所述温度监测模块设置于高压电力装置上，其中，所述温度传感器设置于所述高压电力装置的测温点处，用于采集温度数据；所述无线数据发送单元与温度传感器连接，用于接收所述温度数据，并发送至温度监测终端；所述温度监测终端与所述温度监测模块无线连接，用于接收所述温度数据；所述数据管理模块与所述温度监测终端连接，用于接收所述温度数据并进行统计分析处理，根据处理结果进行显示并确定是否需要报警。
2.根据权利要求1所述的无线温度监测装置，其特征在于，所述管理模块与多个温度 监测终端连接，每个所述温度监测终端与多个所述温度监测模块连接。
3.根据权利要求2所述的无线温度监测装置，其特征在于，速饱和电流互感器连接于 所述充电电池与所述高压电力装置之间，用于采用速饱和电流互感器给所述充电电池充 电并为温度监测模块提供稳定可靠的电源。
4.根据权利要求1至3任一项所述的无线温度监测装置，其特征在于，所述无线数据发 送单元的数据发送模式为ZigBee类型的无线网络模式。
5.根据权利要求4所述的无线温度监测装置，其特征在于，所述无线数据发送单元经 路由器与所述温度监测终端连接。
6.根据权利要求1所述的无线温度监测装置，其特征在于，所述温度监测终端包括温 度报警单元、显示单元、功能键、控制单元以及通信单元，其中，所述显示单元、所述功能键以及所述温度报警单元分别与所述控制单元连接；所述通信单元连接于控制单元与所述数据管理模块之间。
7.根据权利要求6所述的无线温度监测装置，其特征在于，所述温度监测终端还包括 连接于所述控制单元与所述温度监测模块间的无线数据接收单元。
8.根据权利要求7所述的无线温度监测装置，其特征在于，所述无线数据接收单元的 数据接收模式为ZigBee类型的无线网络模式。
9.根据权利要求6所述的无线温度监测装置，其特征在于，所述通信单元为串行通信 单元。
专利摘要本实用新型提供了一种无线温度监测装置，包括温度监测模块、温度监测终端以及数据管理模块，温度监测模块包括温度传感器、充电电池以及无线数据发送单元，温度监测模块设置于高压电力装置上，其中，温度传感器设置于高压电力装置的测温点处，用于采集温度数据；无线数据发送单元与温度传感器连接，用于接收温度数据，并发送至温度监测终端；温度监测终端与温度监测模块无线连接，接收无线数据发送单元发送的温度数据；数据管理模块与温度监测终端连接，用于接收温度数据并进行统计分析处理，根据处理结果进行显示并确定是否需要报警。本实用新型无需定期更换电池，维护较为简单，适用于大规模使用。
文档编号G01K1/02GK201757678SQ201020275058
公开日2011年3月9日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者李林, 金鑫, 陈可夫, 陶志林 申请人:湖南电器研究所