应用于电力运维管理的温度测量电路的制作方法

本实用新型涉及电力运维管理技术等领域，具体的说，是应用于电力运维管理的温度测量电路。

背景技术：

电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统。它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能，再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能，电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统，对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度，以保证用户获得安全、优质的电能。

电力系统的主体结构有电源(各类发电厂、站，它将一次能源转换成电能)，电力网络(变电所(升压变电所、负荷中心变电所等)，输电、配电线路)和负荷中心。各电源点还互相联接以实现不同地区之间的电能交换和调节，从而提高供电的安全性和经济性。输电线路与变电所构成的网络通常称电力网络。电力系统的信息与控制系统由各种检测设备、通信设备、安全保护装置、自动控制装置以及监控自动化、调度自动化系统组成。电力系统的结构应保证在先进的技术装备和高经济效益的基础上，实现电能生产与消费的合理协调。

电力运维：指专业队伍对电力线路，电力运行，电力抢修的维护。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供应用于电力运维管理的温度测量电路，通过主控制电路、电源电路、温度传感器电路相配合，能够实现温度数据的采集，并且利用电源电路为将外接的直流电源转换为主控制电路、温度传感器电路所需的工作电压，为温度测量的准确性提供保障；并且设置无线通信电路，能够方便该温度测量电路与别的设备之间数据通信，具有适应性广，使用方便，安全性高等特点。

本实用新型通过下述技术方案实现：应用于电力运维管理的温度测量电路，设置有主控制电路、无线通信电路、电源电路及温度传感器电路，所述主控制电路分别与无线通信电路和温度传感器电路相连接，电源电路分别与主控制电路及温度传感器电路相连接。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够安全、稳定、高效、准确的进行监测点出的温度数据采集，并将所采集的温度数据传输至主控制电路内进行数据分析，并形成判断策略，特别采用下述设置结构：所述温度传感器电路包括温度传感器、传感器电容及传感器电阻，温度传感器的1脚和3脚之间连接传感器电容，温度传感器的2脚和3脚之间连接传感器电阻，温度传感器的2脚与主控制电路相连接，温度传感器的1脚接地，温度传感器的3脚连接电源电路。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够实时准确的采集温度数据，特别采用下述设置结构：所述温度传感器采用DS18B20。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够采用无线通信的方式使得本实用新型与别的设备之间进行通信，特别采用下述设置结构：所述无线通信电路包括电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电容C18、电容C19、电容C20、电容C21、T型电感电容网络及天线E1，电感L2、电感L3、电容C21、电感L1 依次串联，在电感L1和电容C21的共接端通过相互串联的电感L4和电容 C20接地，且电感L2和电感L3的共接端通过电容C18接地，在电感L2和电感L3的共接端与电感L1和电容C21的共接端之间连接电容C19，电感L3和电容C21的共接端通过T型电感电容网络连接天线E1，且电感L1和电感L2 的非共接端连接主控制电路。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够提高无线通信电路的抗干扰性能，特别采用下述设置结构：所述T型电感电容网络包括电感L5、电感L7、电容C22、电容C23及电容C24，电容C22、电感L5、电感L7、电容C24及天线E1依次连接，电感L5和电感L7的共接端通过电容C23接地，电容C22 的非共接端连接电感L3和电容C21的共接端。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够使得主控制电路与温度传感器电路、无线通信电路进行配合工作，从而进行数据采集、指令的下达，数据处理，特别采用下述设置结构：所述主控制电路包括主控制芯片，在主控制芯片上设置有RF晶振电路、主控芯片晶振电路及复位电路，所述RF晶振电路包括晶振Y2、电容C15及电容C16，晶振Y2的1脚和3脚分别与主控制芯片的 RF_XIN脚和RF_XOUT脚相连接，晶振Y2的1脚通过电容C16接地，晶振 Y2的3脚通过电容C15接地，晶振Y2的2脚和4脚共接且接地；所述复位电路包括电容C14、复位开关S2、电阻R3，电阻R3与电容C14串联，且串联后的电阻R3和电容C14连接在电源电路与地之间，复位开关S2并联在电容C14上，电阻R3和电容C14的共接端连接主控芯片的复位脚；所述主控芯片晶振电路包括分别与主控芯片的P5.0/XIN脚和P5.1/XOUT脚相连接的晶振 Y1。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够使得本实用新型的处理性能更优，同时可以实时展示去工作状态是否良好，特别采用下述设置结构：在主控制芯片DVCC脚与地之间设置有电容，且DVCC脚连接电源电路；在主控制芯片VCORE脚与地之间连接有电容；在主控制芯片的P1.1/PM_RFGDO2脚上还连接有指示灯电路。

进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述主控制芯片采用CC430F513x系列。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够为主控制器电路、温度传感器电路、JTAG接口电路提供所需的电源，特别采用下述设置结构：所述电源电路包括开关S1、电容C6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5及电阻R1，电容C6和电容C1并联且连接在电阻R1的第一端和地之间，电容 C2、电容C3、电容C4、电容C5相互并联且连接在电阻R1的第二端与地之间；开关S1设置在电源电路的输入侧，且电阻R1的第一端分别与主控制电路、温度传感器电路供电连接，电阻R1的第二端供电连接主控制电路。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够利用JATG接口进行旁的设备之间的数据通信，特别采用下述设置结构：在主控制电路上还设置有JTAG接口电路。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

(1)本实用新型通过主控制电路、电源电路、温度传感器电路相配合，能够实现温度数据的采集，并且利用电源电路为将外接的直流电源转换为主控制电路、温度传感器电路所需的工作电压，为温度测量的准确性提供保障；并且设置无线通信电路，能够方便该温度测量电路与别的设备之间数据通信，具有适应性广，使用方便，安全性高等特点。

(2)本实用新型采用微控制器(CC430F513x系列)做整个温度测量电路的核心控制器，其集高性能、低功耗与低电压操作等特性于一身，能够安全可靠的实现数据的处理、分析，形成可靠的技术指令，为温度测量电路的可靠运行提供有效保障。

(3)本实用新型的采用多节电容滤波并结合RC滤波的方式，通过所需电源，使得整个串联电路的可靠性得到加强。

(4)本实用新型可被设置在高压侧或低压侧，能够对被监测出的温度数据进行实时监测，从而为高压侧或/和低压侧的设备是否安全稳定的运行提供间接的数据参考。

附图说明

图1为本实用新型所述主控制电路图。

图2为本实用新型所述温度传感器电路图。

图3为本实用新型所述电源电路图。

图4为本实用新型所述无线通信电路图。

图5为本实用新型所述JTAG接口电路图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

值得注意的是，在本实用新型的实际应用中，不可避免的会应用到软件程序，但申请人在此声明，该技术方案在具体实施时所应用的软件程序皆为现有技术，在本申请中，不涉及到软件程序的更改及保护，只是对为实现发明目的而设计的硬件架构的保护。

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1：

本实用新型设计出应用于电力运维管理的温度测量电路，通过主控制电路、电源电路、温度传感器电路相配合，能够实现温度数据的采集，并且利用电源电路为将外接的直流电源转换为主控制电路、温度传感器电路所需的工作电压，为温度测量的准确性提供保障；并且设置无线通信电路，能够方便该温度测量电路与别的设备之间数据通信，具有适应性广，使用方便，安全性高等特点，如图1～图5所示，特别采用下述设置结构：设置有主控制电路、无线通信电路、电源电路及温度传感器电路，所述主控制电路分别与无线通信电路和温度传感器电路相连接，电源电路分别与主控制电路及温度传感器电路相连接。

作为优选的设置方案，温度测量电路主要由主控制电路、无线通信电路、电源电路及温度传感器电路所构成，温度传感器电路可安装在电力系统的高压侧或低压侧进行温度数据的采集，并将采集的温度数据传输至主控制电路内，主控制电路也可以主动发出采集指令让温度传感器电路进行温度数据的采集，电源电路分别为主控制电路和温度传感器电路通过所需的工作电压；主控制电路还能够通过无线通信电路与别的设备进行信息交互。

主控电路优选采用TI的CC430搭建，CC430不但延续了其前辈超低功耗、高性能的传统，而且集成了业界领先的1GHz以下频段的CC1101RF收发器，是真正的业界最低功耗的单芯片射频(RF)解决方案。使用CC430平台既可降低系统复杂性、将封装与印刷电路板尺寸缩小50％，又可简化RF设计。

在电源的供电方面，温度传感器采用锂电池供电，锂电池的寿命长，工作环境要求不高，自漏电也极低。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，如图1～图5所示，进一步的为更好地实现本实用新型，能够安全、稳定、高效、准确的进行监测点出的温度数据采集，并将所采集的温度数据传输至主控制电路内进行数据分析，并形成判断策略，特别采用下述设置结构：所述温度传感器电路包括温度传感器、传感器电容及传感器电阻，温度传感器的1脚和3脚之间连接传感器电容，温度传感器的2脚和3脚之间连接传感器电阻，温度传感器的2脚与主控制电路相连接，温度传感器的1脚接地，温度传感器的3脚连接电源电路。作为优选的设置方案，温度传感器(U2)采用DS18B20，U2的1脚和3脚之间连接传感器电容(C17)，温度传感器的2脚和3脚之间连接传感器电阻 (R5)，温度传感器的2脚与主控制电路的主控芯片(U1)的 P1.0/PM_RFGDO0脚相连接，温度传感器的1脚接地，温度传感器的3脚连接 3V电源。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1～图5所示，进一步的为更好地实现本实用新型，能够实时准确的采集温度数据，特别采用下述设置结构：所述温度传感器采用DS18B20。

DS18B20是常用的数字温度传感器，其输出的是数字信号，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。DS18B20数字温度传感器接线方便，封装成后可应用于多种场合，封装后的DS18B20可用于电缆沟测温，高炉水循环测温，锅炉测温，机房测温，农业大棚测温，洁净室测温，弹药库测温等各种非极限温度场合。耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样，适用于各种狭小空间设备数字测温和控制领域。

DS18B20的读写时序和测温原理与DS1820相同，只是得到的温度值的位数因分辨率不同而不同，且温度转换时的延时时间由2s减为750ms。

温度传感器DS18B20，这是一款非常大众的传感器，其适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1～图5所示，进一步的为更好地实现本实用新型，能够采用无线通信的方式使得本实用新型与别的设备之间进行通信，特别采用下述设置结构：所述无线通信电路包括电感L1、电感L2、电感L3、电感L4、电容C18、电容C19、电容C20、电容 C21、T型电感电容网络及天线E1，电感L2、电感L3、电容C21、电感L1依次串联，在电感L1和电容C21的共接端通过相互串联的电感L4和电容C20 接地，且电感L2和电感L3的共接端通过电容C18接地，在电感L2和电感 L3的共接端与电感L1和电容C21的共接端之间连接电容C19，电感L3和电容C21的共接端通过T型电感电容网络连接天线E1，且电感L1和电感L2的非共接端连接主控制电路。优选的，电感L4的非共接端连接电感L1和电容C21的共接端，电感L2的非共接端连接U1的RF_N脚，电感L1的非共接端连接U1的RF_P脚，电感L1好多个L2的电感值相同，电容C18和电容C21 的电容值相同，电感L3和电感L4的电感值相同，电容C20、电容C22和电容C24的电容值相同。

在无线传输上面，优选选择433MHz的频率来作为载波，这个频率主要是因为波长较长，穿透能力强，能够保证更好的传输稳定性。天线E1的设计上采用符和433MHz的频率要求设计。

实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1～图5所示，进一步的为更好地实现本实用新型，能够提高无线通信电路的抗干扰性能，特别采用下述设置结构：所述T型电感电容网络包括电感L5、电感L7、电容 C22、电容C23及电容C24，电容C22、电感L5、电感L7、电容C24及天线 E1依次连接，电感L5和电感L7的共接端通过电容C23接地，电容C22的非共接端连接电感L3和电容C21的共接端。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1～图5所示，进一步的为更好地实现本实用新型，能够使得主控制电路与温度传感器电路、无线通信电路进行配合工作，从而进行数据采集、指令的下达，数据处理，特别采用下述设置结构：所述主控制电路包括主控制芯片，在主控制芯片上设置有RF晶振电路、主控芯片晶振电路及复位电路，所述RF晶振电路包括晶振 Y2、电容C15及电容C16，晶振Y2的1脚和3脚分别与主控制芯片的 RF_XIN脚和RF_XOUT脚相连接，晶振Y2的1脚通过电容C16接地，晶振 Y2的3脚通过电容C15接地，晶振Y2的2脚和4脚共接且接地；所述复位电路包括电容C14、复位开关S2、电阻R3，电阻R3与电容C14串联，且串联后的电阻R3和电容C14连接在电源电路与地之间，复位开关S2并联在电容C14上，电阻R3和电容C14的共接端连接主控芯片的复位脚；所述主控芯片晶振电路包括分别与主控芯片的P5.0/XIN脚和P5.1/XOUT脚相连接的晶振 Y1。作为优选的设置方案，RF晶振电路包括晶振Y2(优选采用26MHz的晶振)、电容C15及电容C16，晶振Y2的1脚连接主控制芯片的RF_XIN脚，晶振Y2的3脚连接主控制芯片的RF_XOUT脚相连接，晶振Y2的1脚通过电容C16接地，晶振Y2的3脚通过电容C15接地，晶振Y2的2脚和4脚共接且接地；所述复位电路包括电容C14、复位开关S2、电阻R3，电阻R3与电容C14串联，且串联后的电阻R3和电容C14连接在电源电路的3V输出与地之间，复位开关S2并联在电容C14上，电阻R3和电容C14的共接端连接主控芯片的复位脚(MI/SBWTDIO脚)；所述主控芯片晶振电路包括分别与主控芯片的P5.0/XIN脚和P5.1/XOUT脚相连接的晶振Y1，且晶振Y1 优选采用8MHz的晶振，晶振Y2上连接的两个电容亦相同；主控制芯片的 GUARD脚、AVCC_RF脚共接且与电源电路的输出(3V)相连接，在主控制芯片的R_BIAS脚与地之间还设置有一电阻(R4)。

实施例7：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1～图5所示，进一步的为更好地实现本实用新型，能够使得本实用新型的处理性能更优，同时可以实时展示去工作状态是否良好，特别采用下述设置结构：在主控制芯片 DVCC脚与地之间设置有电容，且DVCC脚连接电源电路；在主控制芯片 VCORE脚与地之间连接有电容；在主控制芯片的P1.1/PM_RFGDO2脚上还连接有指示灯电路。作为优选的设置方案，在DVCC脚上设置的接地电容皆相同，在P1.1/PM_RFGDO2脚上连接的指示灯电路包括相互串联的电阻(R2) 和发个精光(D1)，D1的负极接地，且D1优选采用红光LED。

实施例8：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1～图5所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述主控制芯片采用CC430F513x系列。优选的，主控制芯片U1采用型号为CC430F5137的 MCU。

实施例9：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1～图5所示，进一步的为更好地实现本实用新型，能够为主控制器电路、温度传感器电路、 JTAG接口电路提供所需的电源，特别采用下述设置结构：所述电源电路包括开关S1、电容C6、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、电容C5及电阻 R1，电容C6和电容C1并联且连接在电阻R1的第一端和地之间，电容C2、电容C3、电容C4、电容C5相互并联且连接在电阻R1的第二端与地之间；开关S1设置在电源电路的输入侧，且电阻R1的第一端分别与主控制电路、温度传感器电路供电连接，电阻R1的第二端供电连接主控制电路。作为优选的设置方案，开关S1采用SW-SPST，电容C6采用电解电容，且电容C6的正极连接电阻R1的第一端，电阻R1的第一端输出3V电源并且该3V电源分别连接温度传感器U2的3脚、主控制芯片U1的DVCC脚；电阻R1的第二端连接主控制芯片U1的AVCC脚、GUARD脚、AVCC_RF脚；电容C2、电容 C4、电容C5采用相同电容，在开关S1的前端和地之间还设置有插接件P1。

实施例10：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，如图1～图5所示，进一步的为更好地实现本实用新型，能够利用JATG接口进行旁的设备之间的数据通信，特别采用下述设置结构：在主控制电路上还设置有JTAG接口电路。作为优选的设置方案，JATG接口电路包括JATG接口(P2)，P2的1脚连接主控制芯片的PJ.0/TDO脚，P2的2脚连接3V电源，P2的3脚连接主控制芯片的PJ.1/TDI/TCLK脚，P2的4脚连接主控制芯片的 P1.5/PM_UCA0RXD/PM_UCA0SOMI脚，P2的5脚连接主控制芯片的 PJ.2/TMS脚，P2的6脚连接主控制芯片的 P1.6/PM_UCA0TXD/PM_UCA0SIMO脚，P2的7脚连接主控制芯片的 PJ.3/TCK脚，P2的8脚连接主控制芯片的TEST/SBWTCK脚，P2的9脚接地，P2的11脚连接主控制芯片的MI/SBWTDIO脚。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。