一种高压开关柜内触点温度监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种高压开关柜内触点温度监测系统，属于智能电网领域。

背景技术：

常规的电力高压开关柜采用有线传感器对触点温度实时监测，但是由于现场布线复杂，增加了现场安装的难度，可靠性降低，并且增加和减少一个测点，都要更改现场布线，使得系统的灵活性受限；采用无线传输方式，由于高压开关柜铁壳屏蔽无线信号，开关柜内的测温数据无法传输到中心控制室的上位机。

本设计在高压开关柜内采用无线网络对各个触点温度进行实时监测，实现无线连接；采用CAN总线连接每个高压开关柜内的无线网络，将各个高压开关柜内触点温度数据实时传输到PC机。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高压开关柜内触点温度监测系统。

本实用新型所述一种高压开关柜内触点温度监测系统，它包括ZigBee协调器模块、ZigBee终端模块、CAN/串口转换模块;ZigBee协调器模块包括ZigBee协调控制器、键盘单元、电源单元、LCD显示单元、指示灯单元、报警单元、CAN适配器；ZigBee终端模块包括ZigBee终端控制器、温度传感器；CAN/串口转换模块包括CAN/串口转换器、PC机。

ZigBee终端控制器对高压开关柜内各温度传感器采集的触点温度进行数据接收，并通过ZigBee无线网络发送至ZigBee协调控制器。

ZigBee协调控制器将每个ZigBee终端控制器采集到的温度数据通过无线网络实时接收并通过LCD显示单元显示，实时将高压开关柜内触点温度值及相关信息通过CAN适配器、CAN总线发送至CAN/串口转换模块。

键盘单元用于设定温度报警上限值，键盘单元的输出端与ZigBee协调控制器输入端相连。

电源单元为ZigBee协调控制器提供工作电源。

LCD显示单元显示高压开关柜内各触点的温度信息，ZigBee协调控制器的显示信号输出端与LCD显示单元的显示信号输入端相连。

指示灯单元可以指示ZigBee协调控制器的状态，ZigBee协调控制器的输出端与指示灯单元的信号输入端相连。

报警单元用于实现高压开关柜内触点温度超过设定上限值时的报警，ZigBee协调控制器通过报警单元实现蜂鸣器异常高温报警和LED灯闪烁报警并发送至CAN/串口转换模块记录异常信息。

CAN/串口转换器将各ZigBee协调控制器通过CAN适配器、CAN总线发送的数据转换成串口RS232信息，发送至PC机上，实时显示全部高压开关柜内触点的温度信息、报警信息、设置信息。

本实用新型的优点：本实用新型采用ZigBee无线网络和CAN总线技术，采用CC2530为ZigBee主控芯片，显示模块选择了彩色液晶屏，温度传感器采用DS18B20，结合了自行设计的AD模拟键盘、报警模块等外围电路，完成了一套具有温度采集、键盘设定、显示、报警等多功能的高压开关柜内触点温度监测系统。ZigBee协调控制器将接收的高压开关柜内触点温度信息通过CAN总线发送至PC机以便实时监测温度，若现场温度超过设定值，报警系统采用蜂鸣器报警和LED灯闪烁来提示工作人员。

附图说明

图1是本实用新型所述一种高压开关柜内触点温度监测系统的网络拓扑图。

图2是本实用新型所述一种高压开关柜内触点温度监测系统的总体结构图。

图3是本实用新型所述一种高压开关柜内触点温度监测系统的ZigBee终端模块原理图。

图4是本实用新型所述一种高压开关柜内触点温度监测系统的ZigBee协调器模块原理图。

图5是本实用新型所述一种高压开关柜内触点温度监测系统的CAN/串口转换模块原理图。

具体实施方式

具体实施方式：下面结合图1、图2说明本实施方式，本实施方式所述一种高压开关柜内触点温度监测系统，它包括ZigBee协调器模块1、ZigBee终端模块2、CAN/串口转换模块3；ZigBee协调器模块1包括ZigBee协调控制器1.1、键盘单元1.2、电源单元1.3、LCD显示单元1.4、指示灯单元1.5、报警单元1.6、CAN适配器1.7；ZigBee终端模块2包括ZigBee终端控制器2.1、温度传感器2.2；CAN/串口转换模块3包括CAN/串口转换器3.1、PC机3.2。

ZigBee协调控制器1.1和ZigBee终端控制器2.1采用型号为CC2530的单片机来实现；CAN适配器1.7采用型号为TJA1050的CAN收发器和型号为SJA1000T的CAN控制器来实现；CAN/串口转换器3.1采用CAN/RS232串口转换器来实现。

结合图3说明本实施方式，ZigBee终端控制器2.1对高压开关柜内各温度传感器2.2采集的温度进行数据接收，并通过ZigBee无线网络发送至ZigBee协调控制器1.1。

温度传感器2.2采用型号为DS18B20的传感器来实现，温度传感器2.2的输出端连接ZigBee终端控制器2.1的P0.7引脚。

结合图4说明本实施方式，ZigBee协调控制器1.1将每个ZigBee终端控制器2.1采集到的温度数据通过无线网络实时接收并通过LCD显示单元1.4显示，实时将高压开关柜内触点温度值及相关信息通过CAN适配器1.7、CAN总线发送至CAN/串口转换模块3；

键盘单元1.2采用AD模拟键盘来实现，键盘单元1.2的输出端连接ZigBee协调控制器1.1的P0.4引脚。

键盘单元1.2共有4个按键，它包括：

1.增加键，用于设置温度上限；

2.减少键，用于设置温度下限；

3.清除键，清除温度恢复到初始状态；

4.确认键，确认此次操作。

电源单元1.3为ZigBee协调控制器1.1提供工作电源3.3v。

LCD显示单元1.4显示高压开关柜内各温度测点的信息：温度当前值、上限值、温度传感器状态。

LCD显示单元1.4采用型号为UstartGPU45A的串口显示屏来实现，与 ZigBee协调控制器1.1通过串口通信。

指示灯单元1.5可以指示ZigBee协调控制器1.1的状态，包括：

1.发光二极管D3，运行状态；

2.发光二极管D4，电源指示状态。

指示灯单元1.5包括发光二极管D3、D4和电阻R5、R6, ZigBee协调控制器1.1的P2.2引脚连接发光二极管D3的一端，发光二极管D3的另一端通过电阻R5连接电源VCC，发光二极管D4一端接地，另一端通过电阻R6连接电源VCC。

报警单元1.6用于实现高压开关柜内触点温度超过设定上限值时的报警，包括蜂鸣器异常高温报警和LED灯闪烁报警。

报警单元1.6包括蜂鸣器LS1、LED灯D1、二极管D2、NPN三极管Q1和电阻R1，ZigBee协调控制器1.1的P2.1引脚连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端连接NPN三极管Q1的基极，NPN三极管Q1的集电极接地，NPN三极管Q1的发射极连接蜂鸣器LS1的负极供电端子，蜂鸣器LS1的正极供电端子接电源VCC，LED灯D1阳极连接电源VCC，阴极连接蜂鸣器LS1的负极供电端子，二极管D2阴极连接电源VCC，阳极连接蜂鸣器LS1的负极供电端子。

CAN适配器1.7中的CAN控制器AD0~AD7引脚与ZigBee协调控制器1.1的输出端P1.0~P1.7连接。

CAN适配器1.7中的CAN收发器串口与CAN控制器串口相连接，CAN收发器的输出端CANH和CANL与CAN总线相连接。

结合图5说明本实施方式，CAN/串口转换器3.1将各ZigBee协调控制器1.1通过CAN适配器1.7、CAN总线发送的数据转换成串口RS232信息，发送至PC机，实时显示监测全部高压开关柜内触点的温度信息、报警信息、设置信息。

CAN/串口转换器(3.1)采用CAN/RS232串口转换器来实现，CAN/串口转换器(3.1)的输入端与CAN总线相连，CAN/串口转换器(3.1)的输出端与PC机相连。