专利名称：光纤式温度在线监测系统的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力设备温度在线监测技术领域，具体涉及一种 高压开关柜光纤式温度在线监测系统。
背景技术：
发电厂、变电站的高压开关柜是重要的电器设备。在高压开关柜 的长期运行过程中，由于开关柜中的触点和母线排连接处等部位因老 化或接触电阻变大而发热，致使接点或母排连接处温度升高，从而产 生更多的热量使接触电阻进一步变大，形成恶性循环最终导致火灾事 故引起故障。近年来电厂和变电站就曾发生过多起因开关柜过热而造 成的火灾和大面积停电等严重事故。因此提前预测开关柜的运行状态， 确认开关柜温度在允许的范围内，成为防范此类事故产生的关键。高压开关柜内的接点运行温度检测具有一定的难度，主要是因为 柜内的高压、空间的狭小且封闭状态，通常的测温方法不能使用。如 普通的测温方法，主要采用热电偶、热电阻等温度传感元件实现，这 些温度传感器都需要金属导线传输信号，由于无法保证绝缘性能，从 而无法应用于高压开关柜内的接点温度测量。而采用红外非接触测 温，易受环境和周围电磁干扰，并且需要人工操作，实现在线监测的 成本过高，实现难度大。现有的高压开关柜光纤测温装置虽可以完成柜内温度测量，但是 其功能单一，无法进行历史数据的保存和调阅，也不具备远程数据传 输功能，因此无法完成多台测温装置的集中监控。发明内容本实用新型的目的在于针对现有高压开关柜测温装置存在的缺 陷，提供一种可实现高压开关柜内接点或母排线温度的在线测量和数 据传输、显示和保存的光纤式温度在线监测系统。本实用新型的技术方案如下 一种光纤式温度在线监测系统，包括多个高压触点测温单元和单一的显示报警单元，高压触点测温单元包括与被测点直接接触的半导体温度传感器，半导体温度传感器的输出端与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端连接光信号调制模块，光信号调制模块与显示报警单元的光解调模块相连，光解调模块的输出端与显示报警单元中的单片机口线连接，单片机与装有数据通讯管理软件的远端计算机连接。如上所述的光纤式温度在线监测系统，其中，光信号调制模块与 显示报警单元的光解调模块之间通过多模光纤相连接。如上所述的光纤式温度在线监测系统，其中，显示报警单元的单 片机采用RS485串行通讯接口与装有数据通讯管理软件的远端计算 机组成通讯网络。本实用新型的有益效果如下监测系统可以将测温传感器直接安 装在测温点连续进行温度测量，使用光纤进行数据传输，因此测量装 置具有极高的可靠性和安全性，不受环境和周围的电磁干扰，整体工 作性能优良，性价比高。同时，系统的数据管理软件功能完备，运行 稳定，能够很好的解决现有温度测量仪器数据无法保存和维护的问 题。
图1为本实用新型的工作原理图。
具体实施方式
如图1所示，光纤式温度在线监测系统包括多个高压触点测温单 元和单一的显示报警单元，每个测温单元的结构相同，均由半导体温 度传感器、单片机、光信号调制模块和电池两部分组成。电池为单元 内其它所有元器件提供工作电源，半导体温度传感器与被测点直接接触。微处理器的i/o口 (输入端)与半导体温度传感器的输出端连接 直接读取温度值，微处理器的另一个I/0口 (输出端)连接光信号调制模块，测温数据进行光调制后通过光纤传输到温度显示单元。光信 号调制模块与显示报警单元的光解调模块通过多模光纤相连，光解调 模块的输出端与显示报警单元中的单片机口线连接，单片机与装有数据通讯管理软件的远端计算机连接，通过RS485串行通讯接口与远 端计算机组成通讯网络。温度显示单元有光信号解调、RS485通讯和 LCD显示功能，可以对光信号解调并转换为温度数据后通过LCD屏 显示，同时能够接收数据管理计算机下发的查询命令，将数据上传到 计算机。所述的高压触点测温单元的温度传感器使用DS18B20，单片机 是STC12LE5410，光信号调制模块采用HFBR-1414T，工作电源使用 3.6V的电池。DS18B20的电源端接单片机的I/O 口 12脚， STC12LE5410的13脚连接DS1犯20的数据端，STC12LE5410的7 脚经电阻与光调制模块的输入端连接并向其输入数据。所述的显示报警单元微处理器使用AT89S8252芯片，光信号解调模块采用HFBR-2412R， RS485通讯芯片采用65LBC184。微处理 器的P2 口与LCD显示器相连，P0 口与光纤解调模块的输出端连接， RXD、 TXD与通讯芯片对应端连接，I/O 口 2脚接报警控制端。硬件 监视芯片MAX1232的复位端接处理器的复位端。数据管理系统是一套运行于计算机上的应用软件，可以接收由多 台测温装置发送的通讯数据并实时显示，并定时将温度值保存在数据 库中。数据管理软件可以对保存后的温度数据进行査询、删除、修复 等操作。应用软件采用0++语言编制，数据库管理工具是SQL SERVER 2000。光纤式在线监测系统的工作原理为测温装置的温度测量单元直 接安装到高压开关柜带电接头上，使温度传感器直接接触测量点，该 单元由于采用了微功耗技术，因此可以采用电池作为供电电源，温度 数据送至光调制模块转换成光信号后经光纤介质传输送至显示单元。 光纤具有极好的电气绝缘性能，可在开关内根据需要弯曲成不同的形 状，且光信号不受环境和周围电磁场的干扰。光信号送至装置的显示 单元，由光解调模块还原成电信号后将温度值显示出来，从而实现高 压接点的在线测量。同时显示单元对温度超过允许值进行判定， 一旦 发现温度过高可以通过报警电路发出报警信号。显示单元可以将数据 通过RS485网络传送到计算机。利用计算机的数据管理软件，可以 将现场的多台测温装置的上传数据实时显示并以数据库文件的形式 加以保存，能够遥控测温装置解除报警。
权利要求1. 一种光纤式温度在线监测系统，其特征在于包括多个高压触点测温单元和单一的显示报警单元，高压触点测温单元包括与被测点直接接触的半导体温度传感器，半导体温度传感器的输出端与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端连接光信号调制模块，光信号调制模块与显示报警单元的光解调模块相连，光解调模块的输出端与显示报警单元中的单片机口线连接，单片机与装有数据通讯管理软件的远端计算机连接。
2. 如权利要求1所述的光纤式温度在线监测系统，其特征在于 光信号调制模块与显示报警单元的光解调模块之间通过多模光纤相 连接。
3. 如权利要求1或2所述的光纤式温度在线监测系统，其特征在于显示报警单元的单片机采用RS485串行通讯接口与装有数据通讯管理软件的远端计算机组成通讯网络。
专利摘要本实用新型属于电力设备温度在线监测技术领域，具体涉及一种高压开关柜光纤式温度在线监测系统。其结构包括多个高压触点测温单元和单一的显示报警单元，高压触点测温单元包括与被测点直接接触的半导体温度传感器，半导体温度传感器的输出端与微处理器的输入端连接，微处理器的输出端连接光信号调制模块，光信号调制模块与显示报警单元的光解调模块相连，光解调模块的输出端与显示报警单元中的单片机口线连接，单片机与装有数据通讯管理软件的远端计算机连接。该系统整体性能优良，温度测量装置测温准确，并有极高的电气安全可靠性；数据管理系统对温度的历史数据管理功能全面。
文档编号G01K1/02GK201096542SQ200720155988
公开日2008年8月6日 申请日期2007年7月5日 优先权日2007年7月5日
发明者周军发 申请人:保定市屹高电气有限公司