专利名称：电缆发热在线监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在线监测装置，特别是一种电缆发热在线监测装置。
背景技术：
随着科技的发展，电缆的应用和使用越来越多，其数量巨大，因电缆发热 引起的电气火灾事故比比皆是，因此需要及时掌握电缆的发热情况。传统方法
中，对电缆进行温度测量采用的是以下两种装置1、色漆，在电缆接头处涂上 色漆，通过观察色漆的颜色变化以判断发热的情况；但是色漆有时候变化不大， 人为主观判断因素过多，很容易造成误判断；2、试温片，在电缆接头处贴上试 温片，通过观察试温片的熔化程度判断电缆的发热情况，但是试温片与电缆接 头采用粘贴进行连接，容易在分合闸开关时被震动掉，导致装置失效。现有技 术中也采用温度传感器来实现对电缆发热的监测，将温度传感器连接在电缆上， 而主控制器则安装在远在千里之外的控制现场，此时需要架设传输线路来对温 度传感器测量所得的温度数据进行二次传输，其不足之处在于，由于在电缆传 输通道上架设弱电传输线路需要复杂的施工、高成本的人工及设备费用，面对 数量众多的电缆而言施工复杂，时间长，成本高，难以普及应用，另外由于数 据传输距离长，数据丢失或失真的几率大，精确度便会下降，除此之外，复杂 的传输通道也带来了维护上的困难。
发明构成
本实用新型的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种结构简单、经 济、方便，测量精确、有效，可普及使用的电缆发热在线监测装置。 本实用新型是通过以下途径来实现的电缆发热在线监测装置，包括有温度传感器、数据处理器和报警装置，温 度传感器的输出端与数据处理器电连接，而数据处理器的触发端与报警装置电 连接，其结构要点在于，温度传感器安装在电缆监测位置上，其引线连接数据 处理器，数据处理器安装在温度传感器周围IO米以内的位置上。
温度传感器将感应到的温度数据传送给数据处理器，数据处理器处理后进 行判断，当感应的温度超过设定的温度时，数据处理器将通过触发端出发报警 装置进行报警。由于数据处理器与温度传感器均安装在电缆监测现场，为近距 离的有线连接，施工简单，经济，无须架设复杂的远距离传输线路，保证了高 精确度和报警的高可靠性，同时大大降低了施工成本，普及了对电缆发热的监 测，维护简单方便。
本实用新型可以进一步具体为 还包括有存储器，其与数据处理器传输连接。
当数据处理器读取了温度传感器的数据后，将进行处理，并进一步将该数 据存储到存储器。这样可以了解电缆的历史温度数据和产生温度数据的时间， 方便了检修人员对电缆运行时的发热情况进行全面的了解和分析，为以后制定 电缆传输通道提供有利的数据支持。
除了 了解电缆的发热温度，还需要进一步具体的了解到每一条电缆的发热 情况，实际上就是为了有效、准确地对每一个温度传感器进行寻址，系统给了 每条电缆一个编码。作为标示每条电缆的唯一编码，该编码转换的数据信号可 以选择存储在温度传感器中的上限寄存器中，同时还将编码直接印制或通过印 制在粘贴介质上后贴在对应的电缆上。
这样温度传感器每传送一个温度数据的同时，都将同时传输该编码数据， 这样数据处理装置在进行处理时，便可一一对应存储数据，在提取数据时，就 可以有针对性的对某一电缆进行发热的分析，在巡检的时候可以根据编码查询
并得知是哪条电缆异常。
数据处理装置包括有比较装置、基准装置和触发装置，比较装置的输入端
4连接温度传感器，输出端与触发装置电连接，比较装置的基准端连接基准装置。
比较装置接收来自温度传感器的数据，与基准装置中的基准值进行比较， 当接收的数据超过基准值，比较装置将通过触发装置触发报警装置，报警装置 发出报警信号。
基准装置中的基准值是根据电缆的型号、敷设方式、敷设条件、运行状态 等计算出来的，这样便可知道各电缆在短路、过负载等状态下产生的发热温度， 在安装时，可以根据当前电缆的具体情况设置基准值，不但大大提高了监测精 度，同时还可以对电缆的敷设方式、数量、环境温度、散热条件等进行修正。 当监测的温度值达到基准值时，比较装置可根据设置的情况触发报警装置。
温度传感器可以有如下选择 温度传感器为一种热^:电阻传感器。
普通热敏电阻传感器可根据温度变化而产生模拟信号，模拟信号传输到数 据处理装置中进行A/D转换。
温度传感器为 一种数字温度传感器，在感应到温度后直接转换成数据量， 某些数字温度传感器还可以根据实际要求设置9~12位的分辨率，在一定时间内 将温度转化为12位的数字量。
数字温度传感器可以采用DALLAS公司开发的一线制数字温度传感器，型 号为DS18B20。
这种型号为DS18B20的数字温度传感器具有一数据输出端口 ，该端口引线 连接数据处理器，特别说明的是，该数字温度传感器可以采用一线总线制的连 接方式连接温度传感器和数据处理器。
一般情况下，电缆敷设通道上的电缆数量较多，而数据处理器具有多个数 据传输端口，可以对应连接多个温度传感器，但是正常情况下，数据处理器的 一个数据接收端口只能对应连接一个温度传感器的输出端口 ，由于数据处理器 接收端口数量有限，因此可连接的温度传感器也很有限，这样将可能导致不得 不安装多个数据处理器，导致安装空间的紧张。另外数据处理器强大的数据处
5理功能能够处理比其接收端口数大数倍的数据量，如果只处理与接收端口数等 同的数据量也使数据处理器的功能无法得到充分有效的利用。
为了扩展连接温度传感器的数量，节省安装空间，充分利用数据处理器的
处理功能，采用上述型号为DS18B20的数字温度传感器，由数据处理器的一个 数据接收端口引出的总线，总线的一端部与数据处理器的一个接收端口连接， 而总线的另 一端部可分置出多条数据线，该分置出的多条数据线分别对应连接 一个数字溫度传感器，这样，数据处理装置的一个数据接收端口也可以对应连 接多个数字温度传感器，大大的扩展了数据处理器对数字温度传感器的连接端 口，不但节省了安装空间，同时也节约了安装成本，同时还充分有效利用了数 据处理装置的强大功能。
这种一线总线式的连接方式的数据传输采用串线传输的数据传输方式。除 了上述DS18B20的数字温度传感器，其他具有如下三个功能的数字温度传感器 均可以进行一线总线式的传输连接方法1、具有独一无二的地址序列码，固化 在数字温度传感器的ROM存储器中；2、分置的数据线均可实现双向通讯，3、 可直接用寄生电源供电，也就是说数据线作为传输线的同时又是电源线。
本实用新型还可以进一步具体为
还包括有显示装置，其与数据处理器电连接。
显示装置用于显示当前的接收自温度传感器的温度数据。
还包括有功能按键输入装置，其与数据处理器电连接。
功能按键输入装置是一种指令型的输入装置，每操作一个指定按^T定将对数 据处理器发出一个指令，从而对数据处理器进行或是调整，或是查询，或是使 数据处理器进行执行操作。
以上各个电子元件均可根据需求选用不同型号和厂家，发明人采用了以下 选择
数据处理器采用型号为89C52的主控单片机，存储器型号为DS1225Y,显 示装置采用的是1602液晶显示器。综上所述，本实用新型的优点在于，提供了一种电缆发热监测装置，将测 量用温度传感器和数据控制用数据处理器以近距离有线的连接方式同时安装在 电缆现场，温度传感器所测量的温度数据不需要进行二次长距离的传输，保证 了测量的精度要求，同时，由于不再设置二次传输通道，使得施工极为方便、 简单，大大降低了施工成本，并且使电缆发热的监测得到普及应用。
图1所示为本实用新型所述电缆发热在线监测装置的电路框架示意图； 图2所示为本实用新型所述电缆发热在线监测装置的电路原理图。 下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。
具体实施例
最佳实施例
参照附图1，电缆发热在线监测装置，包括有数据处理器、温度传感器、存 储器、与存储器对应配置的锁存器、显示装置、功能按键输入装置和报警装置。 数据处理器釆用型号为89C52的单片机作为主控芯片；温度传感器为一种数字 温度传感器，采用DALLAS公司开发的一线制数字温度传感器，型号为 DS18B20,该数字温度传感器安装在电缆上需要监测发热的位置上，其传输端 口的引线连接数据处理器，数据处理器安装在电缆监测现场，距离温度传感器 最好不超过10米远，以确保准确有效的数据传输和处理。存储器选用型号为 DS1225Y的存储芯片，其对应配置有型号为74LS373的锁存器，二者与数据处 理器传输连接，在运行时可以采用锁存器进行緩存操作，进行永久存储或数据 提取时，数据处理器将对存储器进行相应操作。显示装置采用LCD1602液晶显 示器，与数据处理器电连接；功能按键输入装置为一种键盘输入装置，与数据 处理器的控制输入端连接，报警装置为一种蜂鸣器，与数据处理器的触发端传 输连接。
7与附图1对应的电路图如附图2所示，主控芯片89C52的P10 P17为数据 处理器的数据接收端口，由于图纸空间限制，发明人只给出了其中一接收端口 以一线总线制的方式连接数字温度传感器的图示，可以看出数据处理器的一个 接收端口能够同时连接A~H等8个型号为DS18B20的数字温度传感器。数据 处理器以总线式分别连接显示装置(LCD1602)、锁存器(74LS373 )和存储器 (DS1225Y)。数据处理器的P27端口连接报警装置(蜂鸣器)SPK。功能按键 输入装置为一种按键输入，包括S1、 S2、 S3、 S4四个按键，分别与数据处理器 的INT1、 INTO、 TXD、 RXD连4妾，实现对温度的读耳又和查询。
本实用新型未述部分与现有技术相同。
权利要求1、电缆发热在线监测装置，包括有温度传感器、数据处理器和报警装置，温度传感器的输出端与数据处理器电连接，而数据处理器的触发端与报警装置电连接，其特征在于，温度传感器安装在电缆监测位置上，其引线连接数据处理器，数据处理器安装在温度传感器周围10米以内的位置上，与温度传感器同安装在电缆现场。
2、 根据权利要求1所述的电缆发热在线监测装置，其特征在于，还包括有存储 器，其与数据处理器传输连接。
3、 根据权利要求1所述的电缆发热在线监测装置，其特征在于，还包括有一种 编码，该编码转换的数据信号存储在温度传感器中的上限寄存器中，同时该
4、 根据权利要求1所述的电缆发热在线监测装置，其特征在于，数据处理装置 包括有比较装置、基准装置和触发装置，比较装置的输入端连接温度传感器， 输出端与触发装置电连接，比较装置的基准端连接基准装置。
5、 根据权利要求1所述的电缆发热在线监测装置，其特征在于，温度传感器为 一种数字温度传感器。
6、 根据权利要求5所述的电缆发热在线监测装置，其特征在于，数字温度传感 器采用DALLAS公司开发的一线制数字温度传感器，型号为DS18B20。
7、 根据权利要求1所述的电缆发热在线监测装置，其特征在于，还包括有显示 装置，其与数据处理器电连接。
8、 根据权利要求1所述的电缆发热在线监测装置，其特征在于，还包括有功能 按4定输入装置，其与数据处理器电连接。
9、 根据权利要求1所述的电缆发热在线监测装置，其特征在于，数据处理器采 用型号为89C52的主控单片机，存储器型号为DS1225Y,显示装置采用的 是1602液晶显示器。
专利摘要本实用新型涉及一种在线监测装置，特别是一种电缆发热在线监测装置，其结构要点在于，温度传感器安装在电缆监测位置上，其引线连接数据处理器，数据处理器安装在温度传感器周围10米以内的位置上。本实用新型的优点在于，提供了一种电缆发热监测装置，将测量用温度传感器和数据控制用数据处理器以近距离有线的连接方式同时安装在电缆现场，温度传感器所测量的温度数据不需要进行二次长距离的传输，保证了测量的精度要求，同时，由于不再设置二次传输通道，使得施工极为方便、简单，大大降低了施工成本，并且使电缆发热的监测得到普及应用。
文档编号G01K7/00GK201259445SQ20082014568
公开日2009年6月17日 申请日期2008年9月24日 优先权日2008年9月24日
发明者苏东青, 黄初指 申请人:福建省泉州电业局