电气线缆温度监测器、温度采集报警装置及方法与流程

本发明涉及报警装置技术领域，尤其是涉及一种电气线缆温度监测器、温度采集报警装置及方法。

背景技术：

随着信息化技术的逐步发展、网络技术的日益完善，移动互联网、物联网技术已逐步进入人们生活的方方面面，在移动互联网时代下，传统的信息产业运作模式正在被打破，新的运作模式正在形成，传统的电气安全监控系统亦向智慧电气安全监控方向靠拢。伴随着生活多元化的快速发展，供电系统的安全问题日益严峻，各类电气采集报警装置应用越来越普遍，且随着居民用电量的急剧增加，配电柜中超温度情况越来越严重，对电气线缆的温度监测则显得尤为重要。

现有的温度信号的采集报警装置有很多种设计，通常都是采用一个外部供电的报警装置携带多个温度探头，对多个点进行温度采集，并以有线或近距离无线方式将监控信息上传给监控平台，但是这样会导致在测温点很多的情况下，需在配电柜中安装多个温度报警装置，且需要引接多根电源线给报警装置供电，甚至给无线dtu(datatransferunit，是专门用于将串口数据转换为ip数据或将ip数据转换为串口数据通过无线通信网络进行传送的无线终端设备)设备供电。如进一步有在线通信方式下，报警装置又需要连接多根线缆进行通信，这样无疑给现场施工增加很大的麻烦，亦给配电柜的安全带来了很大的隐患。

技术实现要素：

本发明将解决现有的技术问题，提供一种电气线缆温度监测器、温度采集报警装置及方法，该温度监测器通过采用内置温度传感器，实现实时采集被测电气线缆的温度数据，提高用电安全性，并通过绑带直接绑定在被测电气线缆上，实现安装方便牢固，避免接线繁琐所带来的麻烦。同时温度采集报警装置通过采用无线lora通信技术，实现远距离通信以及超长待机工作特性。

本发明提供的技术方案如下：

一种电气线缆温度监测器，用于安装在被测电气线缆上，包括：一指环型实体，所述实体的一端设有一探头孔，另一端设有一开关按钮，所述探头孔内设有带引线接出的温度传感器；所述实体的外侧壁上开有一通孔，所述通孔通过绑带贯穿后使其与所述被测电气线缆进行固定。

本技术方案中，通过在指环型实体内设置的带引线接出的温度传感器，能够及时将被测电气线缆的温度数据转化为模拟电压信号，提高安全性。同时通过在实体的外侧壁上开设的通孔，利用绑带贯穿通孔后将其整个温度监测器固定在被测电气线缆上，不仅安装方便，牢固，避免接线繁琐所带来的麻烦。

优选地，所述实体与所述被测电气线缆接触的一侧表面设置一线缆槽，所述线缆槽呈一弧形状结构，所述弧形状结构自所述实体的外侧壁表面向内凹陷构成。

本技术方案中，将实体与被测电气线缆接触的一侧表面设置一呈一弧形状结构的线缆槽，目的是通过弧形状结构与被测电气线缆表面接触更加紧密，不仅保证了连接后的稳定性，还能提高与被测电气线缆的接触面积，进而有效地提高测量数据的准确性。

优选地，所述线缆槽与所述通孔相对设置在所述实体的外侧壁上。

本技术方案中，将线缆槽与通孔设置在实体的外侧壁的相对两侧，这样通过绑带绑定后，使得实体的外侧壁与被测电气线缆之间受力均匀，为两者连接稳定提高有利保障。

一种温度采集报警装置，包括：温度监测器，以及与所述温度监测器通讯连接的监控器；所述温度监测器为权利要求1-3任一项所述电气线缆温度监测器，用于采集所述被测电气线缆的温度信号，并将所述温度信号发送至所述监控器；所述电池为所述温度检测器以及所述监控器提供电源。

优选地，所述监控器包括主控电路，以及分别与所述主控电路通讯连接的电池电量检测电路、指示灯电路、通信电路；所述电池电量检测电路采集电池电量信号；所述主控电路接收所述温度监测器采集的所述温度信号以及所述电池电量检测电路采集的所述电池电量信号后进行数据处理，分别得到所述被测电气线缆的温度以及电池电量，并将所述温度以及所述电池电量通过所述通信电路传输至网络云平台；当所述温度发生报警时，所述指示灯电路进行光报警指示。

本技术方案中，采用电池供电系统，无需外接电源，节省了外部施电安装工程，极大地提高了应用的便捷性。同时采用lora无线通信技术将采集的电缆温度传输至网络云平台，温度报警信息实时传输性强，通信距离远、穿透力强、稳定性高，且超低功耗设计可延长电池寿命，非常适用于部署网络云控制系统，也极大地方便了设备的后期维护。

优选地，所述主控电路包括：单片机芯片u1；所述单片机芯片u1的pa111模拟输入端与所述温度监测器电连接；所述单片机芯片u1的pa212模拟输入端与所述电池电量检测电路电连接；所述单片机芯片u1的pb845～pb946数据控制端与所述指示灯电路电连接；所述单片机芯片u1的pa313数据控制端、spi1_nss14数据控制端、spi1_sck15时钟信号端、spi1_miso16数据信号端、spi1_mosi17数据信号端、pa829数据控制端、pa1132～pa1233数据控制端、pb339～pb440数据控制端以及pb1528数据控制端与所述通信电路电连接。

优选地，所述电池电量检测电路包括：分压电阻r1、r3；所述分压电阻r1的第一端与所述电池电压供电端电连接；所述分压电阻r1的第二端分别与所述分压电阻r3的第一端、滤波电阻r2的第一端电连接；所述滤波电阻r2的第二端、滤波电容c8的第一端共同与所述单片机芯片u1的pa212模拟输入端电连接；所述分压电阻r3的第二端、所述滤波电容c8的第二端共同与模拟公共地电连接。

优选地，所述指示灯电路包括：发光二极管d2、d3；所述发光二极管d2阳极端与所述单片机芯片u1的pb946数据控制端电连接；所述发光二极管d2的阴极端与电阻r9的第一端电连接；所述发光二极管d3的阳极端与所述单片机芯片u1的pb845数据控制端电连接；所述发光二极管d3的阴极端与电阻r10的第一端电连接；所述电阻r9的第二端、所述电阻r10的第二端共同与数字公共地电连接。

优选地，所述通信电路包括：通信芯片u3、天线j2；所述通信芯片u3的miso2数据信号端与所述单片机芯片u1的spi1_miso16数据信号端电连接；所述通信芯片u3的mosi3数据信号端与所述单片机芯片u1的spi1_mosi17数据信号端电连接；所述通信芯片u3的sck4时钟信号端与所述单片机芯片u1的spi1_sck15时钟信号端电连接；所述通信芯片u3的nss5数据控制端与所述单片机芯片u1的spi1_nss14数据控制端电连接；所述通信芯片u3的dio57数据控制端与所述单片机芯片u1的pb1528数据控制端电连接；所述通信芯片u3的dio311数据控制端与所述单片机芯片u1的pa829数据控制端电连接；所述通信芯片u3的dio412数据控制端与所述单片机芯片u1的pa1132数据控制端电连接；所述通信芯片u3的dio014数据控制端与所述单片机芯片u1的pa1233数据控制端电连接；所述通信芯片u3的dio115数据控制端与所述单片机芯片u1的pb339数据控制端电连接；所述通信芯片u3的dio216数据控制端与所述单片机芯片u1的pb440数据控制端电连接；所述天线j2通过限流电阻r8与所述通信芯片u3的ant9射频信号端电连接。

一种温度采集报警方法，应用前述的温度采集报警装置，包括：步骤s100温度监测器采集所述被测电气线缆的温度信号，并将所述温度信号发送至监控器；步骤s200所述监控器接收所述温度信号后进行数据处理，得到所述被测电气线缆的温度；步骤s300所述监控器将所述被测电气线缆的温度传输至网络云平台；步骤s400当所述被测电气线缆的温度发生报警时，所述监控器进行光报警指示。

本发明提供的一种电气线缆温度监测器、温度采集报警装置及方法，能够带来以下至少一种有益效果：

1、本发明中，通过在指环型实体内设置的带引线接出的温度传感器，能够及时将被测电气线缆的温度数据转化为模拟电压信号，提高安全性。同时通过在实体的外侧壁上开设的通孔，利用绑带贯穿通孔后将其整个温度监测器固定在被测电气线缆上，不仅安装方便，牢固，避免接线繁琐所带来的麻烦。

2、本发明中，将实体与被测电气线缆接触的一侧表面设置一呈一弧形状结构的线缆槽，目的是通过弧形状结构与被测电气线缆表面接触更加紧密，不仅保证了连接后的稳定性，还能提高与被测电气线缆的接触面积，进而有效地提高测量数据的准确性。

3、本发明中，将线缆槽与通孔设置在实体的外侧壁的相对两侧，这样通过绑带绑定后，使得实体的外侧壁与被测电气线缆之间受力均匀，为两者连接稳定提高有利保障。

4、本发明中，采用电池供电系统，无需外接电源，节省了外部施电安装工程，极大地提高了应用的便捷性。同时采用lora无线通信技术将采集的电缆温度传输至网络云平台，温度报警信息实时传输性强，通信距离远、穿透力强、稳定性高，且超低功耗设计可延长电池寿命，非常适用于部署网络云控制系统，也极大地方便了设备的后期维护。

附图说明

下面将以明确易懂的方式，结合附图说明优选实施方式，对电气线缆温度监测器、温度采集报警装置及方法的上述特性、技术特征、优点及其实现方式予以进一步说明。

图1是本发明一种电气线缆温度监测器的结构示意图；

图2是本发明一种温度采集报警装置的一个实施例的结构图；

图3是本发明一种温度采集报警装置的另一实施例的结构图；

图4是本发明一种温度采集报警装置的另一实施例的结构图；

图5是本发明一种温度采集报警装置的另一实施例的结构图；

图6是本发明一种温度采集报警装置的另一实施例的结构图；

图7是本发明一种温度采集报警方法的流程示意图。

附图标号说明：

实体结构1；探头孔2；线缆槽3；通孔4；

监控器100；温度监测器200；电池300；

主控电路110；电池电量检测电路120；指示灯电路130；通信电路140。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案；下面将对照附图说明本发明的具体实施方式。显而易见地；下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例；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；并获得其他的实施方式。

为使图面简洁；各图中只示意性地表示出了与本发明相关的部分；但并不代表其作为产品的实际结构，其中箭头线条用于表示安装方向。

在本发明的实施例中，参看图1所示，提供了一种电气线缆温度监测器，用于安装在被测电气线缆上，具体的包括一指环型实体，实体的一端设有一探头孔，另一端设有一开关按钮，探头孔内设有带引线接出的温度传感器，开关按钮用于控制整个温度监测器的开启和关闭。同时进一步的在实体的外侧壁上开有一通孔，设置通孔的目的是通过绑带贯穿后使其与被测电气线缆进行固定。这种结构使得温度监测器的安装简单方便可靠，且不会因为在温度监测器安装的过程中存在引入接线过多的问题，给配电柜带来现场施工的麻烦，更不会因此带来配电柜的安全隐患问题。

其中，需说明的是，在本实施例中，指环型实体具有一定的长度，实体的外侧壁围成一圆形状结构，圆形状结构的一端设置探头孔，另一端设置一开关按钮。当然在其他实施例中，外侧壁可以围成一椭圆形、三角形、四边形等结构均可。仅需保证温度监测器和被测电缆器线缆扣合在一起即可，其中，温度传感器是使用绝缘树脂进行注塑，将温度传感器封装于探头孔内部，从而实现与实体的结合，进一步利用温度监测器的材料热传导特性，对被测电气线缆温度信息进行采集，并转换为电压模拟信号。

在本实施例中，再次参看图1所示，进一步的将实体与被测电缆线接触的一侧表面设置一线缆槽，且该线缆槽呈一弧形状结构，该弧形状结构具体的是自实体的外侧壁表面向内凹陷构成，其目的是为了增加实体的外侧壁与被测电缆线接触面积，保证连接的稳定性，以及测量数据的准确性。当然弧形状结构的弧度大小具体的根据电缆线的结构设置，本申请中不做进一步的限定。

在本实施例中，再次参看图1所示，其中，绑带的作用就是将整个温度监测器稳定地绑在被测电缆线上，因此，进一步的将线缆槽和通孔相对设置在实体的外侧壁上，保证两者接触的表面受力均可，提高连接稳定性。当然在其他实施例中也可错开设置在实体的侧壁上，仅需发挥通孔和线缆槽的功能即可。

本发明还提供了一种温度采集报警装置，参看图2所示，包括：温度监测器，以及与温度监测器通讯连接的监控器；温度监测器为前述电气线缆温度监测器实施例中的电气线缆温度监测器，用于采集所述被测电气线缆的温度信号，并将温度信号发送至监控器；电池为温度检测器以及监控器提供电源。其中，温度采集报警装置具体的安装方式是在温度监测器上直接吊起监控器，完成整个温度采集报警装置的安装。监控器接收温度监测器输出的温度信号后执行相应的操作。电池为温度采集报警装置正常工作提供工作电压，而不需要外接供电电源。

在本实施例中，再次参看图2所示，进一步的监控器包括主控电路，以及分别与主控电路通讯连接的电池电量检测电路、指示灯电路、通信电路；电池电量检测电路采集电池电量信号；主控电路接收温度监测器采集的温度信号以及电池电量检测电路采集的电池电量信号后进行数据处理，分别得到被测电气线缆的温度以及电池电量，并将温度以及电池电量通过通信电路传输至网络云平台；当温度发生报警时，指示灯电路进行光报警指示。

其中，在本实施例中，监控器是温度采集报警装置的核心，具体包括主控电路、电池电量检测电路、指示灯电路、通信电路。主控电路负责采集由温度监测器输出的电压模拟信号，经过处理转换为温度信息，并同时通过电池电量检测电路采集和计算电池电量信息。当检测到的线缆温度正常时，监控器在特定时间点通过通信电路上传电池电量和线缆温度数据信息至云平台；当检测到的线缆温度超过预先设置的报警阈值时，指示灯电路进行报警，并将实时监控数据信息通过通信电路立即上传至云平台。

在以上实施例的基础上提供了又一实施例，参看图3所示，主控电路包括：单片机芯片u1；单片机芯片u1的pa111模拟输入端与温度监测器电连接；单片机芯片u1的pa212模拟输入端与电池电量检测电路电连接；单片机芯片u1的pb845～pb946数据控制端与指示灯电路电连接；单片机芯片u1的pa313数据控制端、spi1_nss14数据控制端、spi1_sck15时钟信号端、spi1_miso16数据信号端、spi1_mosi17数据信号端、pa829数据控制端、pa1132～pa1233数据控制端、pb339～pb440数据控制端以及pb1528数据控制端与通信电路电连接。

其中，在本实施例中，单片机芯片u1的型号为stm32l152c8t6，最高主频32mhz，可以快速的处理采集的数据并与指示灯电路及通信电路之间通讯。单片机通过pa1模拟量输入端口接收1路温度信号，通过pa2模拟量输入端口接收1路电池电量信号，然后将接收的温信度号和电池电量信号进行ad转换，并通过spi1_nss、spi1_sck、spi1_miso、spi1_mosi端口与通信电路进行spi通讯，发送和接收转换后的数据。当温度报警时，通过pb8端口控制指示灯电路进行光报警。

在以上实施例的基础上提供了又一实施例，参看图4所示，电池电量检测电路包括：分压电阻r1、r3；分压电阻r1的第一端与电池电压供电端电连接；分压电阻r1的第二端分别与分压电阻r3的第一端、滤波电阻r2的第一端电连接；滤波电阻r2的第二端、滤波电容c8的第一端共同与单片机芯片u1的pa212模拟输入端电连接；分压电阻r3的第二端、滤波电容c8的第二端共同与模拟公共地电连接。

其中，在本实施例中，电池电压供电端avcc经电阻r1和电阻r3对模拟公共地agnd进行分压，所分的电压模拟信号经电阻r2和电容c8组成的rc滤波电路，连接至单片机的一个模拟输入端，由单片机进行采样和计算，获取电池电量数值，并随温度数据一起上传至网络云平台。

在以上实施例的基础上提供了又一实施例，参看图5所示，指示灯电路包括：发光二极管d2、d3；发光二极管d2阳极端与单片机芯片u1的pb946数据控制端电连接；发光二极管d2的阴极端与电阻r9的第一端电连接；发光二极管d3的阳极端与单片机芯片u1的pb845数据控制端电连接；发光二极管d3的阴极端与电阻r10的第一端电连接；电阻r9的第二端、电阻r10的第二端共同与数字公共地电连接。

其中，在本实施例中，发光二极管d2、d3连接至单片机的数据控制端，分别作为通信和报警指示灯。通信指示灯平时处于熄灭状态，当进行通信时，通信指示灯短暂闪烁；报警指示灯平时处于熄灭状态，当温度发生报警时，报警灯点亮，用于光报警指示，报警状态解除则报警指示灯熄灭。数字公共地为gnd。

在以上实施例的基础上提供了又一实施例，参看图6所示，通信电路包括：通信芯片u3、天线j2；通信芯片u3的miso2数据信号端与单片机芯片u1的spi1_miso16数据信号端电连接；通信芯片u3的mosi3数据信号端与单片机芯片u1的spi1_mosi17数据信号端电连接；通信芯片u3的sck4时钟信号端与单片机芯片u1的spi1_sck15时钟信号端电连接；通信芯片u3的nss5数据控制端与单片机芯片u1的spi1_nss14数据控制端电连接；通信芯片u3的dio57数据控制端与单片机芯片u1的pb1528数据控制端电连接；通信芯片u3的dio311数据控制端与单片机芯片u1的pa829数据控制端电连接；通信芯片u3的dio412数据控制端与单片机芯片u1的pa1132数据控制端电连接；通信芯片u3的dio014数据控制端与单片机芯片u1的pa1233数据控制端电连接；通信芯片u3的dio115数据控制端与单片机芯片u1的pb339数据控制端电连接；通信芯片u3的dio216数据控制端与单片机芯片u1的pb440数据控制端电连接；天线j2通过限流电阻r8与所述通信芯片u3的ant9射频信号端电连接。

其中，在本实施例中，通信电路为lora集成通信电路，其与单片机通过spi方式进行通信，lora集成通信电路一方面接收来至单片机的有线数据信息，按照lora协议以无线方式将数据发射出去，由相应的lora网关进行接收并将数据上传至网络云平台；另一方面接收外部无线lora协议数据，以spi通信方式将数据转发给单片机，使其进行相应的操作。

本发明还提供了一种温度采集报警方法，应用前述的温度采集报警装置，参看图7所示，包括：步骤s100温度监测器采集所述被测电气线缆的温度信号，并将所述温度信号发送至监控器；步骤s200所述监控器接收所述温度信号后进行数据处理，得到所述被测电气线缆的温度；步骤s300所述监控器将所述被测电气线缆的温度传输至网络云平台；步骤s400当所述被测电气线缆的温度发生报警时，所述监控器进行光报警指示。

其中，在本实施例中，温度监测器采集被测电气线缆的温度信号，并发送至监控器，监控器接收温度信号后进行ad转换，得到被测电气线缆的温度，并按照lora协议以无线方式传输至网络云平台，当温度发生报警时，监控器进行光报警指示。

应当说明的是；上述实施例均可根据需要自由组合。以上所述仅是本发明的优选实施方式；应当指出；对于本技术领域的普通技术人员来说；在不脱离本发明原理的前提下；还可以做出若干改进和润饰；这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。