专利名称：一种电缆中间接头温度监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及温度监测技术领域，更具体地说，涉及一种电缆中间接头温度监测系统。
背景技术：
电力工业是国家经济建设的基础和先行工业，在国民经济建设中具有举足轻重的地位。电力系统的根本任务是“安全、可靠、优质”地供应电能。伴随我国国民经济的迅猛发展，城市建设和工业现代化程度的提高，作为国民经济命脉的电力工业遇到了前所未有的挑战。电缆中间接头是电缆与电缆对接用的部件，其是供电网安全运行中的薄弱环节之一，电缆中间接头的温度过热将引发火灾等事故。由于从电缆中间接头过热到火灾事故的发生，其发展速度缓慢、时间较长，因此对电缆中间接头的温度进行监测，可有效地预防和减少电缆火灾事故的发生。然而，现有技术目前还没有一套完善的可自动对电缆中间接头的温度进行在线监测的系统，因此提供一套电缆中间接头温度在线监测的系统成为本领域人员急需解决的问题。
实用新型内容有鉴于此，本实用新型实施例提供一种电缆中间接头温度监测系统，以实现电缆中间接头温度的在线监测。为实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案一种电缆中间接头温度监测系统，包括至少一个温度采集器，一个温度采集器检测一个电缆中间接头的温度，生成温度信号，并对所生成的温度信号进行处理，输出处理结果；与所述至少一个温度采集器相连，汇集所述至少一个温度采集器所输出的处理结果，并上传所汇集的数据的数据汇集服务器；与所述数据汇集服务器通过CAN总线相连，接收数据汇集服务器上传的数据，并输出所接收数据的CAN主控服务器；与所述CAN主控服务器相连，接收所述CAN主控服务器输出的数据，依据所述CAN主控服务器输出的数据，对电缆中间接头的温度进行监测的上位机。其中，所述至少一个温度采集器与所述数据汇集服务器通过单总线相连，采用单总线通讯。其中，所述至少一个温度采集器与所述数据汇集服务器采用无线通信；所述温度采集器包括检测电缆中间接头的温度，并输出温度信号的温度传感器；与所述温度传感器相连，接收所述温度传感器输出的温度信号，对所述温度信号进行处理的处理设备；[0016]与所述处理设备相连，从高压母线或线路上感应交流电，为所述处理设备供电的感应取能电源；与所述处理设备相连，将所述处理设备对温度信号的处理结果传输至所述数据汇集服务器的无线通信模块。其中,所述感应取能电源包括从高压母线或线路上感应交流电的取能线圈；将所述取能线圈感应的交流电整流为直流电的整流电路；将所述整流电路整流后的直流电进行滤波处理的滤波电路；将所述滤波电路滤波后的直流电进行稳压处理的稳压电路；将所述稳压电路稳压处理后的直流电提供给所述处理设备的接口电路。其中，所述处理设备为单片机，所述无线通信模块为GSM模块，或GPRS模块。其中，所述电缆中间接头温度监测系统还包括与所述数据汇集服务器相连的，显示所汇集的温度采集器所输出的处理结果的第一显示器。其中，所述CAN主控服务器包括单片机；与所述单片机相连，对所述单片机的串行通信接口的输入、输出电平进行电平转换的电平转换芯片；与所述单片机相连的第一 CAN控制器和第二 CAN控制器，所述第一 CAN控制器和第二 CAN控制器并联接于所述单片机上；与所述第一 CAN控制器相连的第一隔离电路；与所述第一隔离电路相连的第一 CAN驱动器；与所述第一 CAN驱动器相连的第一 CAN接口；与所述第二 CAN控制器相连的第二隔离电路；与所述第二隔离电路相连的第二 CAN驱动器；与所述第二 CAN驱动器相连的第二 CAN接口。其中，所述CAN主控服务器与上位机采用串行通讯或无线通信。其中，所述电缆中间接头温度监测系统还包括与所述上位机相连，当所述温度采集器输出的处理结果为告警信号，且所述上位机接收到所述告警信号时，依据所述上位机的指令进行报警的报警服务器。其中，所述电缆中间接头温度监测系统还包括与所述上位机相连，显示所述上位机所监测的电缆中间接头的温度的第二显示器。基于上述技术方案，本实用新型实施例提供的电缆中间接头温度监测系统采用分布式的结构设计，各个温度采集器的输出结果，经数据汇集服务器汇总后，将通过CAN主控服务器传送至上位机，由上位机依据各个温度采集器的输出结果，实现对电缆中间接头温度的在线监测。本实用新型实施例提供的电缆中间接头温度监测系统实现了电缆中间接头温度的在线监测。
[0042]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本实用新型实施例提供的电缆中间接头温度监测系统的结构示意图；图2为本实用新型实施例提供的电缆中间接头温度监测系统的另一结构示意图；图3为本实用新型实施例提供的温度采集器的结构示意图；图4为本实用新型实施例提供的感应取能电源的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的温度采集器的另一结构示意图；图6为本实用新型实施例提供的CAN主控服务器的结构示意图；图7为本实用新型实施例提供的CAN主控服务器的另一结构示意图；图8为本实用新型实施例提供的电缆中间接头温度监测系统的又一结构示意图。
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。图1为本实用新型实施例提供的电缆中间接头温度监测系统的结构示意图，参照图1，电缆中间接头温度监测系统可以包括至少一个温度采集器1，数据汇集服务器2，CAN(Controller Area Network,控制器局域网络)主控服务器3和上位机4。其中，至少一个温度采集器I的数量可以为I个或多个，在本实用新型实施例中，一个温度采集器检测一个电缆中间接头的温度，对检测所生成的温度信号进行处理，并将处理结果传送至数据汇集服务器2。温度采集器对温度信号所进行的处理可以是将检测电缆中间接头的温度所生成的温度模拟信号转换为温度数字信号，将温度数字信号对应的温度值与预置的警戒温度值进行比对，在温度数字信号对应的温度值超过预置的警戒温度值时，生成报警信号。也可以仅是将检测电缆中间接头的温度所生成的温度模拟信号转换为温度数字信号。温度采集器对温度信号所进行的处理可视实际业务需要进行改变。数据汇集服务器2分别与各个温度采集器相连，汇集至少一个温度采集器I所输出的处理结果，并将所汇集的数据上传至CAN主控服务器3。数据汇集服务器2所汇集的可以是温度采集器所生成的报警信号，和/或，温度采集服务器将温度模拟信号转换成的温度数字信号。数据汇集服务器2主要将各个温度采集器的输出结果进行汇总，将汇总后的数据上传至CAN主控服务器3，以便CAN主控服务器3将汇总的数据打包传输给上位机4，由上位机4完成对电缆中间接头温度的监测。CAN主控服务器3与数据汇集服务器2通过CAN总线相连，接收数据汇集服务器2上传的数据，并将所接收的数据传送至上位机4。上位机4与CAN主控服务器3相连，接收CAN主控服务器3输出的数据，依据CAN主控服务器3输出的数据，对电缆中间接头的温度进行监测。[0060]以温度采集器输出报警信号为例，温度采集器所输出的报警信号将经数据汇集服务器，CAN主控服务器，传送至上位机，上位机在接收到报警信号后，将通知相应工作人员采取相应的处理措施以避免电缆中间接头温度过高引发的事故。本实用新型实施例中，上位机4除进行超温报警外，还可将CAN主控服务器3传送的数据进行实时显示，同时生成数据库。本实用新型实施例中，上位机4具备强大的数据和图形处理功能，能生成所监测的各个电缆中间接头的温度历史趋势图以及用户需要的各类图形和统计报表。操作人员能十分方便地完成历史曲线查询和故障追忆，进行报表打印和远程控制操作，同时还可具有与企业网络相连的接口。本实用新型实施例提供的电缆中间接头温度监测系统采用分布式的结构设计，各个温度采集器的输出结果，经数据汇集服务器汇总后，将通过CAN主控服务器传送至上位机，由上位机依据各个温度采集器的输出结果，实现对电缆中间接头温度的在线监测。本实用新型实施例提供的电缆中间接头温度监测系统实现了电缆中间接头温度的在线监测。可选的，数据汇集服务器2可在接收到一个温度采集器输出的数据后，立即向CAN主控服务器3上传所接收的数据，也可在每经过一个预定时间段后，向CAN主控服务器3上传一次所汇集的温度采集器输出的数据。可选的，至少一个温度采集器I与数据汇集服务器2可以安装在电缆中间接头的安装现场，至少一个温度采集器I与数据汇集服务器2的通讯可以为单总线通讯，采用单总线相连，也可采用无线通讯。对于本实用新型实施例而言，可在每隔一段距离的电缆中间接头的安装区域内，设置一个数据汇集服务器，通过该一安装区域内的一个数据汇集服务器汇集该安装区域内的多个温度采集器的输出结果，参照图2所示，本实用新型实施例的数据汇集服务器的数量可以是多个。当至少一个温度采集器I与数据汇集服务器2采用无线通讯时，温度采集器I应具有无线数据收发能力。图3示出了温度采集器的一种结构示意图，参照图3，温度采集器可以包括温度传感器11，处理设备12，感应取能电源13和无线通信模块14。其中，温度传感器11检测电缆中间接头的温度，将检测所生成的电缆中间接头的温度信号传输给处理设备12 ;可选的，温度传感器11可设置于电缆中间接头的安装部位。感应取能电源13与处理设备12相连，从取能范围内的高压母线或线路上感应交流电，将感应的交流电提供给处理设备12，以为处理设备12供电，实现对处理设备12的驱动。由于温度采集器与数据汇集服务器2采用无线通讯，因此电缆中间接头的安装现场并无法如采用单总线通讯的方式一样具备外接的线路来为处理设备供电，因此本实用新型实施例采用无线供电技术，通过感应取能电源13为处理设备12供电，从而实现温度采集器的正常工作。可选的，参照图4，感应取能电源13可以包括取能线圈131，整流电路132，滤波电路133，稳压电路134和接口电路135 ；其中，取能线圈131从取能范围内的高压母线或线路上感应交流电；整流电路132将取能线圈131感应的交流电整流为直流电；滤波电路133将整流电路132整流后的直流电进行滤波处理；稳压电路134将滤波电路133滤波后的直流电进行稳压处理；[0074]接口电路135将稳压电路134稳压处理后的直流电提供给处理设备12。处理设备12分别与温度传感器11和感应取能电源13相连，在感应取能电源13的供电下，接收温度传感器11传输的温度信号，对接收的温度信号进行处理。可选的，处理设备12对温度数据所进行的处理可以是将温度传感器11传输的温度模拟信号转换为温度数字信号，将温度数字信号对应的温度值与预置的警戒温度值进行比对，在温度数字信号对应的温度值超过预置的警戒温度值时，生成报警信号。可选的，处理设备12对温度数据所进行的处理还可以仅是将温度传感器11传输的温度模拟信号转换为温度数字信号。处理设备12对温度传感器11传输的温度信号的处理，可视实际业务需要进行改变。无线通信模块14与处理设备12相连，将处理设备12对温度信号的处理结果传输至数据汇集服务器2。可选的，温度传感器11可以是红外温度传感器，或光纤温度传感器。可选的，处理设备12可以是单片机，无线通信模块14可以是GSM(GlobalSystemof Mobile communication,全球移动通讯系统)模块，或 GPRS (GeneralPacket RadioService,通用无线分组业务)模块,如图5所示。可选的，GSM模块可以包括GSM射频芯片、基带处理芯片、存储器、功放器件等部件。可选的，数据汇集 服务器2在接收到温度采集器输出的结果后，可经CPU滤波后，输出到其接口器件Intel 82C79。Intel82C79是一种通用可编程键盘和显示器接口芯片，它能完成键盘输入和显不控制两种功能。其键盘输入部分提供一种扫描工作方式，可与64个按键的矩阵键盘连接，能对键盘不断扫描，自动消抖，自动识别出按下的键并给出相应的编码，能对双键或η只键同时按下实行保护。其显示部分为发光二极管、荧光管及其它显示器提供了扫描方式工作的显示接口，它为显示器提供多路复用信号，可显示多达16位的字符或数字。图6为本实用新型实施例提供的CAN主控服务器的结构示意图，CAN主控服务器3可以包括单片机31 ;与单片机31相连，对单片机31的串行通信接口的输入、输出电平进行电平转换的电平转换芯片32 ;与单片机31相连的第一 CAN控制器33和第二 CAN控制器34，第一 CAN控制器33和第二 CAN控制器34并联接于所述单片机上;与第一 CAN控制器33相连的第一隔离电路35 ;与第一隔离电路35相连的第一 CAN驱动器36 ;与第一 CAN驱动器36相连的第一 CAN接口 37 ;与第二 CAN控制器34相连的第二隔离电路38 ;与第二隔离电路38相连的第二 CAN驱动器39 ;与第二 CAN驱动器39相连的第二 CAN接口 40。参照图7，单片机31可以是89C51单片机，第一 CAN控制器33和第二 CAN控制器34可以是MCP2510芯片，第一隔离电路35和第二隔离电路38可以是6Ν137隔离电路，第一CAN驱动器36和第二 CAN驱动器39可以是82C250芯片；单片机对第一 CAN控制器33和第二 CAN控制器34进行正确的初始化后通过访问其内部寄存器实现对CAN的操作，MCP2510芯片可以完成CAN的物理层和数据链路层的所在协议功能，MCP2510芯片和6Ν137隔离电路以及82C250芯片构成了与CAN相连的通道。由于MCP2510芯片的内部存储空间小于256Β，而且内部集成了地址锁存顺，其数据/地址总线可以直接与51系列单片机的PO 口连接。在系统中设计了两组CAN接口，可以连接不同的CAN网络，51单片机的P2 口的两条口线分别作两片MCP2510芯片的片选线，两片MCP2510芯片的中断输出线分别与单片机的外部中断O和外部中断I相连，单片机可以采用查询和中断两种方式实现与MCP2510芯片的报文交换，这里采用中断方式。CAN主控服务器需要的程序存储器和数据存储器不大，所以单片机可以选择集成有4K的程序存储器AT89C51，不必再通过地址锁存芯片扩展程序存储器，减小了转换设备的体积。89C51单片机本身集成了通用串行通信接口，并且有四种工作方式，其中的两种可以用于可变波特率的串行通信，分别对应有无奇偶校验位的8位数据传输，但是89C51单片机的串行通信接口的输入、输出电平并不是RS-232的标准电平，因此需要电平转换芯片32实现电平的转换，电平转换芯片32可以是MAX232芯片。可选的，CAN主控服务器3与上位机4可采用串行通讯或无线通信。CAN主控服务器3与上位机4的通讯可采用串行通讯(RS232)，上位机可接入局域网，与其它计算机通过以太网(TCP/IP)进行通讯。可选的，CAN主控服务器和上位机均可设置在变电站，可通过局级工作站与变电站的光纤以太网，把数据从变电站测温后台传送到局级工作站。另一种设置方式可以是，CAN主控服务器设置在变电站，上位机设置在局级工作站，通过串口服务器将CAN主控服务器的信号转换为TCP/IP信号，通过变电站到局级供电局的光纤网络送到局级供电局的上位机。可选的，CAN主控服务器可设置在变电站，上位机可设置在局级工作站，通过GPRS设备将CAN主控服务器的信号转换为无线信号，通过无线GPRS传送到局级工作站的上位机中。图8为本实用新型实施例提供的电缆中间接头温度监测系统的又一结构示意图，结合图1和图8所示系统，图8所示系统包括第一显示器5，第二显示器6，和报警服务器7。第一显示器5与数据汇集服务器相连，显示所汇集的温度采集器所输出的处理结果。第一显示器5可设置在电缆中间接头的安装现场。第二显示器6与上位机4相连，显示上位机4所监测的电缆中间接头的温度。报警服务器7与上位机4相连，当温度采集器输出的处理结果为告警信号，且该告警信号经数据汇集服务器2，CAN主控服务器3传送至上位机4，被上位机4接收到时，报警服务器7可依据上位机4的指令进行报警。此处报警主要指通过电话、短信等通信方式告知相关工作人员，电缆中间接头温度过高，存在火灾可能的警告。可选的，本实用新型实施例提供的电缆中间接头温度监测系统可对10千伏电缆中间接头的温度进行在线监测。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
权利要求1.一种电缆中间接头温度监测系统，其特征在于，包括 至少一个温度采集器，一个温度采集器检测一个电缆中间接头的温度，生成温度信号，并对所生成的温度信号进行处理，输出处理结果； 与所述至少一个温度采集器相连，汇集所述至少一个温度采集器所输出的处理结果，并上传所汇集的数据的数据汇集服务器； 与所述数据汇集服务器通过CAN总线相连，接收数据汇集服务器上传的数据，并输出所接收数据的CAN主控服务器； 与所述CAN主控服务器相连，接收所述CAN主控服务器输出的数据，依据所述CAN主控服务器输出的数据，对电缆中间接头的温度进行监测的上位机。
2.根据权利要求1所述的电缆中间接头温度监测系统，其特征在于，所述至少一个温度采集器与所述数据汇集服务器通过单总线相连，采用单总线通讯。
3.根据权利要求1所述的电缆中间接头温度监测系统，其特征在于，所述至少一个温度采集器与所述数据汇集服务器采用无线通信； 所述温度采集器包括 检测电缆中间接头的温度，并输出温度信号的温度传感器； 与所述温度传感器相连，接收所述温度传感器输出的温度信号，对所述温度信号进行处理的处理设备； 与所述处理设备相连，从高压母线或线路上感应交流电，为所述处理设备供电的感应取能电源； 与所述处理设备相连，将所述处理设备对温度信号的处理结果传输至所述数据汇集服务器的无线通信模块。
4.根据权利要求3所述的电缆中间接头温度监测系统，其特征在于，所述感应取能电源包括 从高压母线或线路上感应交流电的取能线圈； 将所述取能线圈感应的交流电整流为直流电的整流电路； 将所述整流电路整流后的直流电进行滤波处理的滤波电路； 将所述滤波电路滤波后的直流电进行稳压处理的稳压电路； 将所述稳压电路稳压处理后的直流电提供给所述处理设备的接口电路。
5.根据权利要求3或4所述的电缆中间接头温度监测系统，其特征在于，所述处理设备为单片机，所述无线通信模块为GSM模块，或GPRS模块。
6.根据权利要求1所述的电缆中间接头温度监测系统，其特征在于，还包括与所述数据汇集服务器相连的，显示所汇集的温度采集器所输出的处理结果的第一显示器。
7.根据权利要求1所述的电缆中间接头温度监测系统，其特征在于，所述CAN主控服务器包括 单片机； 与所述单片机相连，对所述单片机的串行通信接口的输入、输出电平进行电平转换的电平转换芯片； 与所述单片机相连的第一 CAN控制器和第二 CAN控制器，所述第一 CAN控制器和第二CAN控制器并联接于所述单片机上；与所述第一 CAN控制器相连的第一隔离电路； 与所述第一隔离电路相连的第一 CAN驱动器； 与所述第一 CAN驱动器相连的第一 CAN接口； 与所述第二 CAN控制器相连的第二隔离电路； 与所述第二隔离电路相连的第二 CAN驱动器； 与所述第二 CAN驱动器相连的第二 CAN接口。
8.根据权利要求1所述的电缆中间接头温度监测系统，其特征在于，所述CAN主控服务器与上位机采用串行通讯或无线通信。
9.根据权利要求1所述的电缆中间接头温度监测系统，其特征在于，还包括 与所述上位机相连，当所述温度采集器输出的处理结果为告警信号，且所述上位机接收到所述告警信号时，依据所述上位机的指令进行报警的报警服务器。
10.根据权利要求1所述的电缆中间接头温度监测系统，其特征在于，还包括 与所述上位机相连，显示所述上位机所监测的电缆中间接头的温度的第二显示器。
专利摘要本实用新型的实施例提供一种电缆中间接头温度监测系统，包括至少一个温度采集器，一个温度采集器检测一个电缆中间接头的温度，生成温度信号，并对所生成的温度信号进行处理，输出处理结果；与所述至少一个温度采集器相连，汇集所述至少一个温度采集器所输出的处理结果，并上传所汇集的数据的数据汇集服务器；与所述数据汇集服务器通过CAN总线相连，接收数据汇集服务器上传的数据，并输出所接收数据的CAN主控服务器；与所述CAN主控服务器相连，接收所述CAN主控服务器输出的数据，依据所述CAN主控服务器输出的数据，对电缆中间接头的温度进行监测的上位机。本实用新型实施例实现了电缆中间接头温度的在线监测。
文档编号G01J5/00GK202903334SQ20122063995
公开日2013年4月24日 申请日期2012年11月27日 优先权日2012年11月27日
发明者李永腾, 阮浩洁, 姚延军, 张静波, 胡仲年, 杨小方 申请人:宁波电业局, 国家电网公司