一种无线测温装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种无线测温装置，测温传感器通过433MHz无线信道连接到转发器，转发器通过RS485接口连接到工控机。其中，测温传感器包括分别连接到第一无线单片机的测温探头、耐高温锂电池、第一晶体振荡器、第一看门狗电路和第一射频电路，还包括连接到第一射频电路的第一天线；转发器包括分别连接到第二无线单片机的RS485接口、电源模块、第二晶体振荡器、第二看门狗电路和第二射频电路，还包括连接到第二射频电路的第二天线。本实用新型实现了电气设备高温实时温度采集、无线传输、存储、发送和监测，可监控多个电气设备温度，自动化程度高；抗干扰能力强、电池使用寿命长、组网灵活快速、安装方便、传感器使用寿命期间免维护。
【专利说明】一种无线测温装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电力系统电气设备监测领域，具体来讲是一种无线测温装置。
【背景技术】
[0002]电气设备如高压开关柜等高压设备在长期运行中，容易出现表面氧化，螺栓松动，触点和母排连接处老化，造成温升过高，引发严重事故。在生产中，因电气设备连接点过热造成的事故，占整体电气事故的很大比例，如不能及时发现，这种事故隐患将给安全供电带来极大的威胁。为及时发现隐患、避免事故的发生，必须要对电气设备各连接点实时温度在线实时监测和智能报警。长期以来，高压设备的接头运行温度很难监测，这是因为这些部位都具有裸露高压，通常的温度测量方法因无法解决高压绝缘问题而不能使用。目前通常采用光纤温度装置进行高压测温，光纤温度检测将光纤传感器安装到高压设备上，利用光纤中传输的光波的特征参量对外界温度具有敏感特性来测量温度，从根本上解决了高压绝缘的问题。但是激光电源成本过高，导致现有技术中用于对高压设备进行测温的光纤温度装置成本较高。此外，电力系统的厂站内电气设备的引线接点较多，少则几十多则上千；对室外引线接点的温度检测更是运行管理部门最头疼的费时、费力的工作。当前所采用的变色测温贴片或者红外测温仪进行检测，其效果因受被测物体表面形状和污损程度的影响很大。这种依靠大量人力进行检测有一定的局限性，自动化程度不高，更重要的是柜体内和无人值班变电站的电气设备的发热情况不能被及时发现，存在极大的事故隐患。
实用新型内容
[0003]本实用新型的目的是提供一种无线测温装置，采用该装置，可以实现电气设备高温实时温度采集、无线传输、存储、发送和监测，在电脑后台上可监控多个电气设备温度，自动化程度高。
[0004]实现本实用新型目的的技术方案如下:一种无线测温装置，包括测温传感器、转发器和工控机，所述测温传感器通过433MHz无线信道连接到转发器，转发器通过RS485接口连接到工控机。其中，测温传感器包括分别连接到第一无线单片机的测温探头、耐高温锂电池、第一晶体振荡器、第一看门狗电路和第一射频电路，还包括连接到第一射频电路的第一天线；所述转发器包括分别连接到第二无线单片机的RS485接口、电源模块、第二晶体振荡器、第二看门狗电路和第二射频电路，还包括连接到第二射频电路的第二天线。根据实际应用的需要，转发器还包括连接到第二无线单片机的液晶屏，以及转发器还包括连接到第二无线单片机的继电器。
[0005]上述技术方案中，所述第一无线单片机和第二无线单片机的型号是CC1110，所述第一晶体振荡器和第二晶体振荡器的频率为26MHz，所述测温探头的型号是AD7814，所述耐高温锂电池的型号是TLH4902，所述RS485接口采用的芯片型号是MAX13487，所述电源模块的型号是SPS-30C-5，所述第二看门狗电路采用的芯片型号为MAX706，所述液晶屏型号是 FYD12864。
[0006]本实用新型的技术效果在于，实现了电气设备高温实时温度采集、无线传输、存储、发送和监测，在电脑后台上可监控多个电气设备温度，自动化程度高；系统抗干扰能力强、电池使用寿命长、组网灵活快速、安装方便、传感器使用寿命期间免维护。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是本实用新型的系统结构图。
[0008]图2是本实用新型一个实施例的测温传感器的电路图。
[0009]图3是本实用新型一个实施例的转发器的电路图。
【具体实施方式】
[0010]如图1所示，无线测温装置包括测温传感器、转发器和工控机。测温传感器安装在需要测温的电气设备监测点上，通过433MHZ无线信道连接到转发器与之通信，将数据发送给转发器，一个转发器可以接收多个测温传感器的数据。测温传感器与转发器之间使用自定义的通信协议，在满足正常测温要求的情况下最大限度地节省了功耗，以保证长达12年之久的设计寿命。转发器安装在开关柜仪表室或者电气设备比较好观察的位置，根据实际需要，还可以设置液晶屏，将温度值、告警限值、告警状态、信号强度等实时显示在液晶屏上供工作人员观察。转发器通过RS485接口连接到工控机，工控机通过Modbus RTU协议读取转发器内部缓存的温度，以供直观显示、在线分析、判断是否告警、生成数据报表、历史记录等。一台工控机可以连接多个转发器并接收数据。工控机运行基于M2IGS组态软件开发的后台监测软件可以实现以下功能:(1)主接线图:图形化标示出各无线温度传感器安装的位置，显示当前各测温点的温度；(2)温度曲线:描绘各个测温点的温度变化曲线；(3)事件与报警:实时测量数值超过警戒值时声光报警；(4)记录报表:将监测到的各点温度值以表格形式存储下来；(5)故障显示:所测温度点的位置出现工作不正常时显示故障；(6)数据库功能:存储所有测温点各个时刻的温度值，以便进行历史查询、历史曲线显示；(7)权限管理:可进行权限设置、运行数据设定、修改等。需有使用权限的操作人员操作方能有效；
(8)打印:对各报表、曲线、表格提供打印功能。
[0011]图2示出了测温传感器的电路结构。测温传感器采用铝合金底座和耐高温的ABS工程塑料外壳制作，并具备可更换电池的能力，测温传感器直接安装在被测点上，通过测温探头直接与被测点接触，感受被测点温度，利用等电位原理解决了高温高压绝缘问题，从而避免测温传感器被高压击穿或者烧毁。测温传感器包括分别连接到无线单片机的测温探头、耐高温锂电池、晶体振荡器、看门狗电路和射频电路,射频电路连接有天线。其中，无线单片机的型号是CC1110，测温探头的型号是AD7814，采用SPI总线连接到无线单片机。锂电池采用TLH4902，是耐高温的军品级电池，这样就避免了普通电池在高温下不稳定的情况。晶体振荡器的频率为26MHz，为无线单片机工作提供所需的时钟。看门狗电路可在程序出错的时候复位单片机，使单片机重新回到正常运行的状态。测温传感器的看门狗是经过优化设计的外置超低功耗的电路，且能保证在超强电磁干扰下仍能可靠工作。射频电路完成单端到差分的互相转换以及阻抗匹配。
[0012]图3示出了转发器的电路结构，包括分别连接到无线单片机的RS485接口、电源模块、晶体振荡器、看门狗电路和射频电路，射频电路连接有天线。其中，无线单片机的型号为CC1110 ;RS485接口选用MAX13487芯片，通过光电耦合的方式连接到无线单片机；电源模块的型号是SPS-30C-5 ;晶体振荡器的频率为26MHz，为无线单片机工作提供所需的时钟；看门狗电路在程序出错的时候复位单片机，使单片机重新回到正常运行的状态，选用的芯片型号为MAX706 ;射频电路完成单端到差分的互相转换以及阻抗匹配。转发器根据需要还可以设置一个通过SPI总线连接无线单片机的液晶屏，实时显示温度值、告警限值、告警状态、信号强度等，选用的型号为FYD12864。为实现转发器掉电告警以及测温点温度越限告警，无线单片机还可以通过GP10 口连接一个继电器，作为告警接点。
[0013]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种无线测温装置，其特征在于，包括测温传感器、转发器和工控机，所述测温传感器通过433MHz无线信道连接到转发器，转发器通过RS485接口连接到工控机，所述测温传感器包括分别连接到第一无线单片机的测温探头、耐高温锂电池、第一晶体振荡器、第一看门狗电路和第一射频电路，还包括连接到第一射频电路的第一天线；所述转发器包括分别连接到第二无线单片机的RS485接口、电源模块、第二晶体振荡器、第二看门狗电路和第二射频电路，还包括连接到第二射频电路的第二天线。
2.根据权利要求1所述的一种无线测温装置，其特征在于:所述转发器还包括连接到第二无线单片机的液晶屏。
3.根据权利要求1所述的一种无线测温装置，其特征在于:所述转发器还包括连接到第二无线单片机的继电器。
【文档编号】G01K13/00GK204228296SQ201420680328
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年11月14日 优先权日:2014年11月14日
【发明者】杨启 申请人:安徽国电京润电力科技有限公司