一种基于红外成像的wsn母线温度检测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于母线监测领域，特别涉及一种母线温度检测装置。
【背景技术】
[0002]随着现代化建设步伐加快，工业与居民用电量激增，母线干线以优越性能取代传统的配电电缆，广泛应用于变电所、工厂车间和大型建筑等场所。但母线由于自身结构特点，工作性能受温度影响较大，特别是母线接头，常因接触电阻过大而发热，导致绝缘材料破坏甚至击穿，给电力系统稳定运行带来巨大隐患，因此，母线温度检测显得至关重要。
[0003]目前高压输、变电设备的温度检测方法主要有人工逐点测量法、光纤式测温法。人工逐点测量法是母线接头温度测量主要使用的方法，需工作人员用红外式测温仪对母线接头逐点测温，该方法基本能够满足在高电压、大电流、高磁场等环境下监测温度的要求，但这种方法劳动强度大、分散性高、效率低，温度是一个不断升高的过程，热故障的发生存在一定偶然性与间歇性，因此人工逐点测量法很难及时发现故障隐患，漏测、误报现象严重。光纤式测温法检测点连续，避免了高低电压转换，不受电磁场干扰，但是，其光纤线路复杂，表面容易受到污染，拆换困难。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于避免现有技术中的不足之处，提供一种能够全面替代人工逐点测温且结构相对简单的基于红外成像的WSN母线温度检测装置，采用红外成像仪，利用扫描方式实现母线温度检测，能及时发现故障隐患，不受电磁干扰，安全可靠。
[0005]本实用新型采用的技术方案是:本实用新型包括红外成像仪和控制电路盒，红外成像仪的正前方是镜头，红外成像仪的正下方固定连接旋转台，旋转台的正下方是电机，电机的输出轴与旋转台的中心固定连接成一体;MCU控制电路盒放置在红外成像仪和旋转台的后侧，MCU控制电路盒顶部设棒状天线；MCU控制电路盒的下方设置蓄电池；MCU控制电路盒内设有MCU控制单元、无线模块、蓄电池供电模块和图像采集压缩模块，MCU控制单元分别连接于电机、无线模块、蓄电池供电模块和图像采集压缩模块，图像采集压缩模块连接于红外成像仪，无线模块连接棒状天线，蓄电池供电模块连接蓄电池；检测时母线位于准红外成像仪的正前方对准镜头。
[0006]本实用新型与已有技术相比，具有如下优点:
[0007]1、本实用新型采用可旋转红外成像仪，实现母线温度非接触测量，属于一种非接触式红外测温，不仅避免高压隔离及接收传感器环境温度高的问题，而且也能不受电磁干扰；相比于人工逐点测温法，能提高母线温度检测效率，工作效率大大提高。
[0008]2、本实用新型结合无线传感网络(WSN)技术，实现无线式母线温度检测，从而无需考虑布线问题，能够对多区域联合监测，有利于及时发现母线故障，减少损失，不仅节省开支、安装维护简单、占用空间小，还可避免工作人员长期工作在强电磁环境下对身体造成伤害。
[0009]3、本实用新型采用免维护蓄电池供电，能够实现长时间供电，从而避免频繁充电、维护问题，有效降低成本。
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型一种基于红外成像的WSN母线温度检测装置的立体图。
[0011]图2是本实用新型对母线进行温度检测的使用布局图；
[0012]图3是本实用新型的电路控制框图。
[0013]附图中各部件的序号和名称:1.母线；2.镜头；3.红外成像仪；4.连接螺栓；5.MCU控制电路盒；6.棒状天线；7.墙壁；8.支架；9.旋转台；10.电机输出轴；11.电机；12.水平支架；13.固定底座；14.固定螺栓；15.免维护蓄电池；16.圆柱连接杆；17.把手；18.红外成像测温装置；19.终端节点装置；20.底座盒。
【具体实施方式】
[0014]参见图1，本实用新型包括红外成像仪3、控制电路盒5等，红外成像仪3的正前方安装镜头2，红外成像仪3的正下方固定连接旋转台9，旋转台9的正下方是电机11。红外成像仪3左右两侧均通过连接螺栓4和支架8固定在旋转台9的正上方，且红外成像仪3与旋转台9之间保留一定的间隙，两侧支架8通过连接螺栓4固定在旋转台9侧边。MCU控制电路盒5放置在红外成像仪3和旋转台9的后侧，MCU控制电路盒5顶部安装棒状天线6，使棒状天线6从MCU控制电路盒5顶部伸出。电机11的输出轴10与旋转台9的中心固定连接成一体，当电机11转动时，其输出轴10也随之转动，使得旋转台9带动红外成像仪3也跟着转动，最终改变红外成像仪3的镜头2的指向，实现对母线的多区域扫描。
[0015]在MCU控制电路盒5的下方设置免维护的蓄电池15。蓄电池15与电机11均安放在底座盒20内部。蓄电池15放置于底座盒20的内部后侧，蓄电池15用于给整个检测装置供电。电机11的壳体通过固定底座13与固定螺栓14固定在底座盒20内部底壁的前侦牝电机11的输出轴10向上伸出底座盒20顶部固定连接于旋转台9中心。MCU控制电路盒5通过固定螺栓14固定安装在底座盒20顶面上。底座盒20水平放置在水平支架12上方。底座盒20是由不锈钢材料制成的。圆柱连接杆16前端与底座盒20的后侧边焊接成一体，而圆柱连接杆16的后端则嵌入在竖直的墙壁7内，水平支架12的后侧边也以同样的方式嵌入在墙壁7内。
[0016]为能够定期给蓄电池15充电，底座盒20的左侧壁或右侧壁设置成可打开的门，在门上安装把手17，可通过把手17拉开门以方便蓄电池15充电。
[0017]参见图2，对母线温度进行检测时，将母线I位于准红外成像仪3的正前方，与红外成像仪3相对放置，对准红外成像仪3的镜头2，使得母线I充满红外成像仪3的视场。由于红外成像仪3的视角限制，无法测量每个厂区的全部母线1，故可根据实际情况来确定每个厂区所需要的图1所示检测装置的个数N。每个红外成像仪3能够扫描的母线范围如下:母线I的起始处为A，末端处为B。假设A与B之间的夹角为Φ度，红外成像仪3的镜头2的视角为Θ度，且A与B之间的长度为D，每个厂区的母线总长为L，则检测装置的个数N=L/D。由于镜头2初始位置对准母线I的起始处A，则当镜头2对准母线末端处B时，电机11转动的次数为M= (Φ / Θ ) -1。
[0018]参见图3，MCU控制电路盒5内设有MCU控制单元、无线模块、蓄电池供电模块和图像采集压缩模块。MCU控制单元分别连接于电机11、无线模块、蓄电池供电模块和图像采集压缩模块，MCU控制单元通过图像采集压缩模块连接于红外成像仪3、通过无线模块连接于棒状天线6、通过蓄电池供电模块连接蓄电池15。
[0019]MCU控制单元控制电机11转动，电机11转动一次为Θ度，进而改变红外成像仪3的镜头2指向。由MCU控制单元统计电机11的转动的次数，当电机11转动次数小于M时，即表明镜头2还没有对准末端处B，当电机11转动次数为Μ=(Φ/ Θ )-1次时，判断出镜头2对准母线末端处B。
[0020]利用红外成像仪3采集镜头2所指向的母线I的区域的热图像后，将图片输出到图像采集压缩模块，对图片进行压缩，获取MCU控制单元能够识别的图片格式，经压缩后的图片输出到MCU控制单元，由MCU控制单元处理得到该图片所对应的最大温度数据并存储该数据。待红外成像仪3对所能扫描的区域全部扫描完成后，并获取全部数据最大温度数据后，MCU控制单元控制无线模块将全部温度数据经棒状天线6发送给终端上位机，由上位机对接收到的温度数据作相应的处理。
【主权项】
1.一种基于红外成像的WSN母线温度检测装置，包括红外成像仪(3)和控制电路盒(5)，红外成像仪(3)的正前方是镜头(2)，其特征是:红外成像仪(3)的正下方固定连接旋转台(9 )，旋转台(9 )的正下方是电机(11)，电机(11)的输出轴(10 )与旋转台(9 )的中心固定连接成一体;MCU控制电路盒(5)放置在红外成像仪(3)和旋转台(9)的后侧，MCU控制电路盒(5)顶部设棒状天线(6) ;MCU控制电路盒(5)的下方设置蓄电池(15) ;MCU控制电路盒(5)内设有MCU控制单元、无线模块、蓄电池供电模块和图像采集压缩模块，MCU控制单元分别连接于电机(11 )、无线模块、蓄电池供电模块和图像采集压缩模块，图像采集压缩模块连接于红外成像仪(3)，无线模块连接棒状天线(6)，蓄电池供电模块连接蓄电池(15);检测时母线(I)位于准红外成像仪(3 )的正前方对准镜头(2 )。2.根据权利要求1所述一种基于红外成像的WSN母线温度检测装置，其特征是:蓄电池(15 )与电机(11)均安放在底座盒(20 )内部，蓄电池(15 )放置于底座盒(20 )的内部后侧，电机(11)的壳体通过固定底座(13 )与固定螺栓(14 )固定连接在底座盒(20 )内部底壁的前侧；MCU控制电路盒(5)通过固定螺栓(14)固定设在底座盒(20)顶面上。3.根据权利要求2所述一种基于红外成像的WSN母线温度检测装置，其特征是:底座盒(20)水平放置在水平支架(12)上方，水平支架(12)的后侧边嵌入在竖直的墙壁(7)内；圆柱连接杆(16)前端与底座盒(20)的后侧边焊接成一体，圆柱连接杆(16)的后端嵌入在墙壁(7)内。4.根据权利要求1所述一种基于红外成像的WSN母线温度检测装置，其特征是:底座盒(20)的左侧壁或右侧壁设置可打开的门，门上设有把手(17)。5.根据权利要求1所述一种基于红外成像的WSN母线温度检测装置，其特征是:红外成像仪(3)左右两侧均通过连接螺栓(4)和支架(8)固定在旋转台(9)的正上方，红外成像仪(3)与旋转台(9)之间留有间隙。
【专利摘要】本实用新型公开一种基于红外成像的WSN母线温度检测装置，红外成像仪的正下方固定连接旋转台，旋转台的正下方是电机，电机的输出轴与旋转台的中心固定连接成一体；MCU控制电路盒放置在红外成像仪和旋转台的后侧，MCU控制电路盒顶部设棒状天线；MCU控制电路盒的下方设置蓄电池；MCU控制电路盒内设有MCU控制单元、无线模块、蓄电池供电模块和图像采集压缩模块，MCU控制单元分别连接于电机、无线模块、蓄电池供电模块和图像采集压缩模块，图像采集压缩模块连接于红外成像仪，检测时母线位于准红外成像仪的正前方对准镜头，实现母线温度非接触测量，不仅避免高压隔离及接收传感器环境温度高的问题，而且也能不受电磁干扰。
【IPC分类】G01J5/00
【公开号】CN204666258
【申请号】CN201520232997
【发明人】周桂根, 张荣标, 董荣伟
【申请人】江苏亿能电气有限公司
【公开日】2015年9月23日
【申请日】2015年4月17日