基于5.8G微波通讯技术的二次电流回路测温传感器的制作方法

基于5.8g微波通讯技术的二次电流回路测温传感器
技术领域
1.本发明涉及测温传感器系统技术领域，具体涉及基于5.8g微波通讯技术的二次电流回路测温传感器。


背景技术：

2.在科学技术蓬勃发展的今天，电能已经成为人类日常生活中不可或缺的重要能源，工业、农业、商业以及城市居民对电力的巨大需要造成了城市之间的高压线路日益增加，由于各个行业的用电量高速增长，承担着负荷传递任务的高压设备、输电线路和线路维修检测成本也在急剧增长，随之而来的由于输配电站、线路和电力设备的故障引起的重大事故也与日俱增，各种安全生产事故所造成的经济损失也数额巨大且无法挽回。
3.为保障输电线路尤其是特高压重要输电通道的安全运行，通常的检修维护工作模式是加强巡视，即沿线路进行人工巡视，用肉眼或者红外热像仪获取线路状态信息，运维工作效率低下，输电线路大多地处野外，自然环境复杂多变，这就造成了定期线路人工巡视无法第一时间掌握线路状态，且设备发热缺陷突发性强，需要提高缺陷处理的及时性，在变电所的日常运行管理中，各级线路和设备的可靠和健康运行，尤其是短路、超载、老化、绝缘等引发的过温、超温故障隐患，存在普遍性、隐蔽性和突发性突出问题；因此，现提出基于5.8g微波通讯技术的二次电流回路测温传感器。


技术实现要素：

4.针对上述缺陷，本发明所要解决的技术问题在于提供基于5.8g微波通讯技术的二次电流回路测温传感器，包括有如下的系统化运行流程：
5.s1：微型测温传感器将温度数据直接通过2.4g模块上传给汇集单元，汇集单元通过微波射频感应终端传感器系统位置；
6.s2：微型测温传感器采用安全加密算法将远端线夹测温传感器的数据安全可靠地发送到汇集单元，汇集单元对远端传来的传感器数据进行处理，运用加密算法对数据进行加密；
7.s3：随后，汇集单元通过4g网络模块将数据发送到主站，主站对数据模块输入的传感器参数，通过相对应的解密算法对线夹、金具的温度数据进行处理，实现温升过快报警以及阈值报警。
8.在上述基于5.8g微波通讯技术的二次电流回路测温传感器的技术方案中，优选地，所述二次电流回路测温传感器采用一体化封装技术qfn32，将微传感器与射频芯片一体化封装。
9.在上述基于5.8g微波通讯技术的二次电流回路测温传感器的技术方案中，优选地，所述一体化封装技术qfn32，具体有如下的封装步骤：
10.磨片：从晶圆厂出来的圆片一般厚度为550～725um，而常规qfn封装总厚度也为550～750um，从而必须对圆片进行减薄处理；
11.划片：将一片圆片上成千上万个独立功能的芯片进行切割分离，方便后面封装；
12.装片：将分离好的芯片从已划开的圆片上取出并放到金属载体上，芯片与金属载体通过银浆或粘结膜进行连接；
13.焊线：使用自动焊线设备将芯片的功能pad与框架的管脚用焊线连起来，把芯片设计的功能通过框架管脚连接到外面电路板确保产品通电后可以正常工作；
14.包封：使用自动注塑设备将已焊线好的芯片和金属载体用环氧树脂通过高温压力注塑的方式覆盖包裹并且固化，在芯片外部形成物理保护；
15.电镀：如果金属载体即框架背面为铜材，为了防止裸铜氧化并确保封装好的芯片可以用smt方式与电路板成功焊接，需要在铜材上镀上一层锡；
16.切割：前面工序作业过程中一定数量的芯片通常放置在条状框架载体上，最后需要将芯片用机械切割的方式分割开来。
17.在上述基于5.8g微波通讯技术的二次电流回路测温传感器的技术方案中，优选地，所述二次电流回路测温传感器系统中通过被动分片的方法处理终端结点的通信问题，能够使得各个终端结点之间彼此相互独立，使信息通讯更有秩序，且通信质量较好，降低了结点之间的通信矛盾，通讯效率更高，大大降低了节点间的通讯冲突。
18.在上述基于5.8g微波通讯技术的二次电流回路测温传感器的技术方案中，优选地，所述被动分片具体还有如下的分片流程：
19.将整个存储区分开，让不同的碎片存储不同的部分；每个节点只负责托管自己的分片数据，而不是存储完整的区块链状态；在一个状态分片的区块链中，一个特定的分片只会保留一部分状态。
20.在上述基于5.8g微波通讯技术的二次电流回路测温传感器的技术方案中，优选地，所述二次电流回路测温传感器的系统中还包括有星型拓扑结构管理和维护技术，其中，星型拓扑结构管理和维护技术是整个网络由汇集单元执行集中式通行控制管理，各节点间的通信都要通过汇集单元，每一个要发送数据的节点都将要发送到数据发送汇集单元，再由汇集单元负责将数据送到目地节点上。
21.由上述技术方案可知，本发明提供基于5.8g微波通讯技术的二次电流回路测温传感器与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
22.1、本发明通过基于先进的5.8g微波蓝牙通讯技术、微传感技术、高抗干扰qfn32封装技术打造的温度监测传感装置，可实时各类线路、设备的温度监测、保护、故障识别、故障报警，进一步支撑各类场景的生产、管理。
23.2、采用建立无线传感器网络的方法，通过射频的方式，克服了超高压输电线路上的强磁场的干扰，运用纳米级定时器解决了传感器设备长时间运行定时误差较大的问题，并且采用安全加密算法将远端线夹测温传感器的数据安全可靠地发送到汇集单元，汇集单元对传感器数据进行处理，运用加密算法对数据进行加密，通过4g模块将数据发送到主站，对数据模块输入的传感器参数，通过相对应的解密算法对线夹、金具的温度数据进行处理，实现温升过快报警以及阈值报警。
24.3、微型测温传感器将温度直接通过2.4g模块上传给汇集单元，汇集单元通过微波射频感应终端传感器系统位置，并通过4g网络远将数据上传到主站进行数据分析与处理，传感器采用无线传输方式，避免大规模布线，该传感器测温精度高、温度测量范围广，长期
运行无需调校。
附图说明
25.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做出简单地介绍和说明。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的部分实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1为本发明中基于5.8g微波通讯技术的二次电流回路测温传感器的工作流程示意图；
27.图2为本发明中基于5.8g微波通讯技术的二次电流回路测温传感器的系统结构示意图。
具体实施方式
28.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，以下所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围；为了对本发明的技术方案和实现方式做出更清楚地解释和说明，以下介绍实现本发明技术方案的几个优选的具体实施例。
29.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件上，它可以直接在另一个元件上或者间接设置在另一个元件上；当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至另一个元件上。
30.另外，本文中的术语：“内、外”，“前、后”，“左、右”，“竖直、水平”，“顶、底”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技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置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技术的限制；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。
31.具体实施例1
32.微型测温传感器将温度数据直接通过2.4g模块上传给汇集单元，汇集单元通过微波射频感应终端传感器系统位置；微型测温传感器采用安全加密算法将远端线夹测温传感器的数据安全可靠地发送到汇集单元，汇集单元对远端传来的传感器数据进行处理，运用加密算法对数据进行加密；随后，汇集单元通过4g网络模块将数据发送到主站，主站对数据模块输入的传感器参数，通过相对应的解密算法对线夹、金具的温度数据进行处理，实现温升过快报警以及阈值报警。
33.通过一体化封装技术qfn32将传感器与射频芯片进行封装，具体如下：
34.磨片：从晶圆厂出来的圆片一般厚度为550～725um，而常规qfn封装总厚度也为550～750um，从而必须对圆片进行减薄处理；划片：将一片圆片上成千上万个独立功能的芯片进行切割分离，方便后面封装；装片：将分离好的芯片从已划开的圆片上取出并放到金属载体上，芯片与金属载体通过银浆或粘结膜进行连接；焊线：使用自动焊线设备将芯片的功
能pad与框架的管脚用焊线连起来，把芯片设计的功能通过框架管脚连接到外面电路板确保产品通电后可以正常工作；包封：使用自动注塑设备将已焊线好的芯片和金属载体用环氧树脂通过高温压力注塑的方式覆盖包裹并且固化，在芯片外部形成物理保护；电镀：如果金属载体即框架背面为铜材，为了防止裸铜氧化并确保封装好的芯片可以用smt方式与电路板成功焊接，需要在铜材上镀上一层锡；切割：前面工序作业过程中一定数量的芯片通常放置在条状框架载体上，最后需要将芯片用机械切割的方式分割开来。
35.通过被动分片的方法处理终端结点的通信问题，能够使得各个终端结点之间彼此相互独立，使信息通讯更有秩序，且通信质量较好，降低了结点之间的通信矛盾，通讯效率更高，大大降低了节点间的通讯冲突；将整个存储区分开，让不同的碎片存储不同的部分；每个节点只负责托管自己的分片数据，而不是存储完整的区块链状态；在一个状态分片的区块链中，一个特定的分片只会保留一部分状态。
36.二次电流回路测温传感器的系统中包含有星型拓扑结构管理和维护技术，利用星型拓扑结构管理和维护技术将整个网络由汇集单元执行集中式通行控制管理，各节点间的通信都要通过汇集单元，每一个要发送数据的节点都将要发送到数据发送汇集单元，再由汇集单元负责将数据送到目地节点上。
37.具体实施例2
38.微型测温传感器将温度数据直接通过2.4g模块上传给汇集单元，汇集单元通过微波射频感应终端传感器系统位置；微型测温传感器采用安全加密算法将远端线夹测温传感器的数据安全可靠地发送到汇集单元，汇集单元对远端传来的传感器数据进行处理，运用加密算法对数据进行加密。
39.其中，对于加密算法中，通过字节代替实现完成一个字节到另外一个字节的映射用于提供密码算法的混淆性；使用一个表(被称为s盒)对分组进行逐一字节替换，s盒是aes算法定义的矩阵，把state中每个字节的高4位作为行值，低4位作为列值，然后取出s一盒中对应行列的元素作为输出，这个步骤提供了aes算法加密的非线性变换能力，s盒与有限域乘法逆元有关，具有良好的非线性特性。
40.随后，汇集单元通过4g网络模块将数据发送到主站，主站对数据模块输入的传感器参数，通过相对应的解密算法对线夹、金具的温度数据进行处理，实现温升过快报警以及阈值报警。
41.通过一体化封装技术qfn32将传感器与射频芯片进行封装，具体如下：
42.磨片：从晶圆厂出来的圆片一般厚度为550～725um，而常规qfn封装总厚度也为550～750um，从而必须对圆片进行减薄处理；划片：将一片圆片上成千上万个独立功能的芯片进行切割分离，方便后面封装；装片：将分离好的芯片从已划开的圆片上取出并放到金属载体上，芯片与金属载体通过银浆或粘结膜进行连接；焊线：使用自动焊线设备将芯片的功能pad与框架的管脚用焊线连起来，把芯片设计的功能通过框架管脚连接到外面电路板确保产品通电后可以正常工作；包封：使用自动注塑设备将已焊线好的芯片和金属载体用环氧树脂通过高温压力注塑的方式覆盖包裹并且固化，在芯片外部形成物理保护；电镀：如果金属载体即框架背面为铜材，为了防止裸铜氧化并确保封装好的芯片可以用smt方式与电路板成功焊接，需要在铜材上镀上一层锡；切割：前面工序作业过程中一定数量的芯片通常放置在条状框架载体上，最后需要将芯片用机械切割的方式分割开来。
43.通过被动分片的方法处理终端结点的通信问题，能够使得各个终端结点之间彼此相互独立，使信息通讯更有秩序，且通信质量较好，降低了结点之间的通信矛盾，通讯效率更高，大大降低了节点间的通讯冲突；将整个存储区分开，让不同的碎片存储不同的部分；每个节点只负责托管自己的分片数据，而不是存储完整的区块链状态；在一个状态分片的区块链中，一个特定的分片只会保留一部分状态。
44.二次电流回路测温传感器的系统中包含有星型拓扑结构管理和维护技术，利用星型拓扑结构管理和维护技术将整个网络由汇集单元执行集中式通行控制管理，各节点间的通信都要通过汇集单元，每一个要发送数据的节点都将要发送到数据发送汇集单元，再由汇集单元负责将数据送到目地节点上。
45.具体实施例3
46.在微型测温传感器的系统中，采集完电路数据之后，通过及时关联、过滤和筛选相关数据，从而提高在线监测和故障诊断的效率，同时，为了进一步的提高数据处理效率，可以将在线监测信息分成稳态、暂态和状态三种类型的文件，系统运行时，网络报文记录分析以固定的时间间隔进行状态文件和稳态文件的传输，对于暂态文件，当站控层中出现以下几种情况时要主动上传，如重要告警数据、变化量超过5％等，通过对采集到的数据进行统计和分析，查找其中存在的长期变化规律，能够给二次设备的运行状态进行科学的评估，对其存在的问题进行有效的诊断。
47.在此基础上，微型测温传感器将温度数据直接通过2.4g模块上传给汇集单元，汇集单元通过微波射频感应终端传感器系统位置；微型测温传感器采用安全加密算法将远端线夹测温传感器的数据安全可靠地发送到汇集单元，汇集单元对远端传来的传感器数据进行处理，运用加密算法对数据进行加密。
48.其中，对于加密算法中，通过字节代替实现完成一个字节到另外一个字节的映射用于提供密码算法的混淆性；使用一个表(被称为s盒)对分组进行逐一字节替换，s盒是aes算法定义的矩阵，把state中每个字节的高4位作为行值，低4位作为列值，然后取出s一盒中对应行列的元素作为输出，这个步骤提供了aes算法加密的非线性变换能力，s盒与有限域乘法逆元有关，具有良好的非线性特性。
49.随后，汇集单元通过4g网络模块将数据发送到主站，主站对数据模块输入的传感器参数，通过相对应的解密算法对线夹、金具的温度数据进行处理，实现温升过快报警以及阈值报警。
50.通过一体化封装技术qfn32将传感器与射频芯片进行封装，具体如下：
51.磨片：从晶圆厂出来的圆片一般厚度为550～725um，而常规qfn封装总厚度也为550～750um，从而必须对圆片进行减薄处理；划片：将一片圆片上成千上万个独立功能的芯片进行切割分离，方便后面封装；装片：将分离好的芯片从已划开的圆片上取出并放到金属载体上，芯片与金属载体通过银浆或粘结膜进行连接；焊线：使用自动焊线设备将芯片的功能pad与框架的管脚用焊线连起来，把芯片设计的功能通过框架管脚连接到外面电路板确保产品通电后可以正常工作；包封：使用自动注塑设备将已焊线好的芯片和金属载体用环氧树脂通过高温压力注塑的方式覆盖包裹并且固化，在芯片外部形成物理保护；电镀：如果金属载体即框架背面为铜材，为了防止裸铜氧化并确保封装好的芯片可以用smt方式与电路板成功焊接，需要在铜材上镀上一层锡；切割：前面工序作业过程中一定数量的芯片通常
放置在条状框架载体上，最后需要将芯片用机械切割的方式分割开来。
52.通过被动分片的方法处理终端结点的通信问题，能够使得各个终端结点之间彼此相互独立，使信息通讯更有秩序，且通信质量较好，降低了结点之间的通信矛盾，通讯效率更高，大大降低了节点间的通讯冲突；将整个存储区分开，让不同的碎片存储不同的部分；每个节点只负责托管自己的分片数据，而不是存储完整的区块链状态；在一个状态分片的区块链中，一个特定的分片只会保留一部分状态。
53.二次电流回路测温传感器的系统中包含有星型拓扑结构管理和维护技术，利用星型拓扑结构管理和维护技术将整个网络由汇集单元执行集中式通行控制管理，各节点间的通信都要通过汇集单元，每一个要发送数据的节点都将要发送到数据发送汇集单元，再由汇集单元负责将数据送到目地节点上。
54.最后，还需要说明的是，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本技术可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本技术所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本技术所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。在本文中使用的术语"包括'、"包含"或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句"包括一个
…
"限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
55.本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。