温度检测装置、带电线路的系统的制作方法

1.本发明涉及温度检测的技术领域，尤其涉及一种双传感器的温度检测装置以及使用该温度检测装置的带电线路的系统。


背景技术：

2.温度检测技术被应用在各种设备上，是一个被广泛应用的技术。现有技术中的温度检测装置通常都是使用单个传感器进行定温检测，无论将传感器置于温度检测装置的内部还是设置在温度检测装置的外部，均存在外在因素导致误报警。
3.以一个应用场景为例，传统的带电线路的系统若是需要实现通讯通过，通常都是采用四总线供电及通讯，即用于提供电源的火线，用于提供电源的地线，用于通讯的通讯线a，用于通讯的通讯线b，为了检测这些线路的温度，通常都是采用单个温度传感器的温度检测装置，由于线路较多，在实际工程安装中，浪费了很多耗材、布线复杂且温度检测装置误报容易引起恐慌、浪费人力物力。
4.因此，如何提供一种减少误报的温度检测装置是业界需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.为了解决现有技术中单个温度传感器检测容易误报的技术问题，本发明提出了温度检测装置、带电线路的系统。
6.本发明提出的温度检测装置，包括：
7.壳体；
8.内部感温元件，设置在所述壳体内用于检测待测对象温度；
9.外部感温元件，设置在所述壳体外用于检测所述待测对象温度；
10.温度处理模块，根据所述内部感温元件所检测的温度的变化速率以及所述外部感温元件所检测的温度的变化速率与对应阈值的关系，判定所述待测对象的温度情况和/或所述温度检测装置的温度检测情况。
11.进一步，当所述内部感温元件和外部感温元件所检测的温度的变化速率均小于报警阈值且大于等于安全阈值，所述温度处理模块控制所述内部感温元件和外部感温元件继续检测。
12.进一步，当所述内部感温元件和外部感温元件所检测的温度的变化速率均小于安全阈值，则所述温度处理模块关闭所述内部感温元件和外部感温元件当中的一个，并保留另一个为开启状态。
13.进一步，所述温度处理模块关闭所述内部感温元件，保留所述外部感温元件为开启状态。
14.进一步，当所述内部感温元件和外部感温元件当中仅有一个为开启状态，且所检测的温度的变化速率大于等于安全阈值时，则使得所述内部感温元件和外部感温元件均为开启状态。
15.进一步，当所述内部感温元件和外部感温元件所检测的温度的变化速率均大于等于报警阈值，则所述温度处理模块判定所述待测对象的温度情况异常。
16.进一步，当所述内部感温元件和外部感温元件所检测的温度变化速率均大于等于安全阈值，并且仅一个温度变化速率大于等于报警阈值，则所述温度处理模块判定所述待测对象的温度情况需进行预报警。
17.进一步，当所述内部感温元件和外部感温元件所检测的温度变化速度中的其中一个大于等于报警阈值，另一个小于安全阈值，则所述温度处理模块判定所述温度检测装置异常。
18.本发明提出的带电线路的系统，包含了上述技术方案所述的温度检测装置。
19.进一步，所述温度检测装置安装在所述系统的带电线路上。
20.进一步，所述温度检测装置设有多个，且多个所述温度检测装置分区间对所述带电线路进行温度检测。
21.进一步，所述带电线路为载波通讯线路。
22.本发明采用外部感温元件与内部感温元件结合方式，分区间判断环境情况，减少温度检测装置误报的情况。本发明还采用了差温检测与定温检测相结合方式，温度响应速率快。本发明通过载波通讯技术，在供电线上实现通讯信号载波，可减少传统4根线布局方式，可节省大量工程施工线材，方便工程安装且节约安装成本。
附图说明
23.下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
24.图1是本发明一实施例的温度情况检测流程图。
25.图2是本发明一实施例的应用连接图。
26.图3是本发明一实施例的通讯原理电路图。
具体实施方式
27.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
28.由此，本说明书中所指出的一个特征将用于说明本发明的一个实施方式的其中一个特征，而不是暗示本发明的每个实施方式必须具有所说明的特征。此外，应当注意的是本说明书描述了许多特征。尽管某些特征可以组合在一起以示出可能的系统设计，但是这些特征也可用于其他的未明确说明的组合。由此，除非另有说明，所说明的组合并非旨在限制。
29.本发明的温度检测装置，包括：壳体、内部感温元件、外部感温元件以及温度处理模块。
30.壳体用在安装温度检测装置的其他部件。
31.内部感温元件设置在壳体内，用来检测待测对象温度。
32.外部感温元件设置在壳体外，用来检测待测对象温度，例如设置在壳体表面。
33.温度处理模块根据内部感温元件所检测的温度的变化速率与对应阈值的关系，以
及外部感温元件所检测的温度的变化速率与对应阈值的关系，通过内部感温元件和外部感温元件这两种位于不同位置的感温元件来判定待测对象的温度情况和/或温度检测装置的温度检测情况。
34.本发明不限定外部感温元件的数量以及内部感温元件的数量，它们可以是采用一个或者是多个。本发明通过采用两种位于不同位置的感温元件来判断待测对象的温度情况和/或温度检测装置的温度检测情况，比单一的感温元件(单一传感器)的方式要更加准确。例如当温度检测装置设置在户外时，受阳光、室外环境温度等影响，会导致外部感温元件的检测结果存在偏差，此时结合内部感温元件的检测结果可以起到一个降低误判的作用。再例如当温度检测装置内部的电子元器件发热等情况，会导致内部感温元件的检测结果存在偏差，此时结合外部感温元件可以起到一个降低误判的作用。
35.本发明设定了两个阈值，一个是安全阈值，一个是报警阈值，安全阈值小于报警阈值，然后通过判断内部感温元件所检测的温度的变化速率与两个阈值进行比较，以及结合外部感温元件所检测的温度的变化速率与两个阈值进行比较，得到相应的温度检测情况。下面描述本发明的温度检测装置的具体检测的各种温度情况。
36.当内部感温元件所检测的温度的变化速率大于等于安全阈值，并且小于报警阈值，同时外部感温元件所检测的温度的变化速率大于等于安全阈值，并且小于报警阈值，此时温度处理模块控制内部感温元件和外部感温元件继续检测，即当前温度检测装置的温度检测情况属于一个正常情况，同时待检测对象的温度情况也属于一个正常情况，只需要保持继续检测即可。
37.当内部感温元件和外部感温元件所检测的温度的变化速率均小于安全阈值，此时温度检测装置的温度检测情况属于一个正常情况，同时待检测对象的温度情况也属于一个正常情况，由于温度在安全阈值范围内，不容易产生误差，因而此时温度处理模块关闭内部感温元件和外部感温元件当中的一个，并保留另一个为开启状态，从而达到节能的效果。
38.在一个较优实施例中，温度处理模块关闭内部感温元件，保留外部感温元件为开启状态。这是因为当温度的变化速率均小于安全阈值，可以确定外界环境对温度检测装置的干扰较少，而温度检测装置内部元器件的发热情况由于温度检测装置的开启，避免其内部元器件发热所带来的影响的可能性相对较小，因而优先选择关闭内部感温元件，采用外部感温元件来检测待测对象的温度情况，从而避免温度检测装置的内部元器件工作发热对温度检测的影响。
39.当内部感温元件和外部感温元件当中仅有一个为开启状态，且所检测的温度的变化速率大于等于安全阈值时，则使得内部感温元件和外部感温元件均为开启状态。这种情况指的是最开始内部感温元件和外部感温元件所检测的温度的变化速率均小于安全阈值，此时为了节能关掉了其中一个，而另一个感温元件在检测过程中所检测的温度的变化速率突然加快，其所检测的温度的变化速率大于等于安全阈值时，为了避免误报，需要将另外一个感温元气也开启起来，然后根据两个感温元件所检测的温度的变化速率来进行综合判断，避免误报。
40.当内部感温元件和外部感温元件所检测的温度的变化速率均大于等于报警阈值，则温度处理模块判定待测对象的温度情况异常。如果温度检测装置的多个感温元件所检测的温度的变化速率均变化较快，则说说吗待测对象的温度不稳定，此时可以向用户报告异
常，避免发生不可挽回的损失。
41.当内部感温元件和外部感温元件所检测的温度变化速率均大于等于安全阈值，并且仅一个温度变化速率大于等于报警阈值，则温度处理模块判定待测对象的温度情况需进行预报警。当温度检测装置的两种感温元件所检测的温度的变化速率都变化较快，而且其中一个已经等于或超过了报警阈值，此时可以先预报警，提前告知用户，用户也有相应的时间对异常进行准备。
42.当内部感温元件和外部感温元件所检测的温度变化速度中的其中一个大于等于报警阈值，另一个小于安全阈值，此时说明了温度检测装置的两种感温元件所检测的温度的变化速率差得比较远，则温度处理模块可以判定温度检测装置异常，此时可以提醒用户进行更换温度检测装置等处理。
43.本发明的上述判定条件及其对应的温度情况可以单独作为一个实施例，也可以相互结合，形成不同的实施例。
44.图1给出了本发明上述各种情况的一个具体的判断流程图。
45.在该具体实施例中，设定温度的变化速率a为报警阈值，温度的变化速率b为安全阈值，a＞b。外部感温元件为传感器w，内部感温元件为传感器n。待测对象为环境温度。
46.在正常检测时，可以先由外部感温元件对应的传感器w进行检测，每t1秒检测1次，共检测n次数据，计算出此时温度的变化率为q1＝(t
1-t
n0
)/(t1*(n1-1)),判断外部感温元件所检测的温度的变化速率q1是否大于等于安全阈值对应的b值，当没有大于等于安全阈值时，则为正常状态，继续使用外部感温元件这一个传感器进行温度的持续检测。t1为外部感温元件检测结束温度，t
n0
为外部感温元件检测的初始温度，n1代表外部感温元件的检测次数。
47.当外部感温元件所检测的温度的变化速率q1大于等于安全阈值对应的b值时，则启动内部感温元件对应的传感器n，进行温度检测，内部感温元件对应的传感器n每t2秒检测1次，共检测m次数据，计算出此时内部感温元件所检测的温度的变化速率q2＝(t
m-t
m0
)/(t2*(m-1))，此时根据内外感温元件所检测的温度的变化速率进行判断。tm为内部感温元件检测结束温度，t
m0
为内部感温元件检测的初始温度，m代表外部感温元件的检测次数。
48.如果外部感温元件和内部感温元件所检测的温度的变化速率均大于等于安全阈值对应的b值，同时且小于报警阈值对应的a值，则判定为正常检测，持续检测直至q1、q2均小于安全阈值对应的b值，则关闭内部感温元件对应的传感器n，使用外部感温元件对应的传感器w持续检测(当外部感温元件所检测的温度的变化速率q1大于安全阈值对应的b值时，开启内部感温元件对应的传感器n)。
49.如果满足判断条件q1≥a,q2《b或q2≥a,q1《b，即两个感温元件对应的传感器中有其一大于等于报警阈值对应的a值，另外一个小于安全阈值对应的b值，此时判定为误报，不做报警处理。
50.当满足判断条件q1≥a,a》q2≥b或q2≥a,a》q1≥b，即两个感温元件对应的传感器中有一个大于等于报警阈值对应的a值，另外一个温度也在变化，且变化速率在安全阈值以上，报警阈值以下，此次进行预报警，请求人员查看环境情况。
51.当满足判断条件q1≥a，q2≥a，此时两个感温元件对应的传感器均达到报警阈值，则判定为发生报警，立即进行报警。
52.当满足判断条件b≤q1《a,b≤q2《a，此时两个感温元件对应的传感器所检测的温度情况都是正常情况，保持继续检测，如果都满足q1＜b，q2＜b，就关掉内部感温元件对应的传感器，直到外部感温元件大于等于安全阈值，再开启内部感温元件。
53.本发明还保护带电线路的系统，该带电线路包含了上述技术方案的温度检测装置。
54.在一个实施例中，温度检测装置安装在系统的带电线路上。
55.在一个实施例中，倘若带线线路存在一定的长度，则可以将温度检测装置设置多个，且多个温度检测装置分区间对带电线路进行温度检测。
56.在一个实施例中，带电线路可以为载波通讯线路。
57.如图2所示，载波通讯线路可以具体为总线载波通讯线路，此时系统可以通过总线载波通讯，从而实现总线供电时进行通讯。同时，由于在总线载波通讯线路上设置了本发明的温度检测装置，采用内外感温元件进行检测，既能解决温度检测装置受阳光直射等导致的误报问题，同时又解决了内部元器件温度上升导致的误报问题。而且本发明时采用差定温检测方法对待测对象的温度进行检测，使得温度检测装置的响应速度更加灵敏。
58.如图3所示，本发明还给出了总线通讯发射与接收电路的局部原理图。
59.图3中的通讯信号输入和通讯信号接收均是与图2中的总线载波通讯线路中的供电线连接。电阻r9的两端可以连接温度检测装置。
60.总线主站装置发出通讯信号后，当通讯信号为低电平0时，pnp三极管q4导通，npn三极管q2导通，npn三极管q5关断，此时负载输出电压为vss。
61.当通讯信号为高电平1时，pnp三极管q4关断，此时npn三极管q2关断，npn三极管q5导通，输出电源dc1，在叠加电源vss后，负载输出电压为vss+dc1，完成主站向从站发送信号。与电源dc1连接的电阻r1为采样电阻，当温度检测装置(负载)向总线主站发消息时，其变化总线负载电流，电阻r1将电流转化成电压，再通过电阻r3，电容c1组成的高通滤波电路，在经过电阻r13,电阻r12,npn三极管q1,电阻r11，电阻r10,电阻r14,npn三极管q3组成的放大电路后，得到温度检测装置作为从站的信号接收，完成从站向主站发送信号。
62.本发明的温度检测装置可以通过此电路原理与总线之间进行测温数据传输、报警信号处理等，由于该电路原理为现有技术，在此不再进行详细描述。
63.本发明在需要进行通讯的系统中，采用载波通讯线路，可以减少传统4根线的布局方式，节约成本。本发明可以在总线上接入一个温度检测装置，也可以同时接多个温度检测装置。
64.本发明主要是发明了一种通过总线载波技术通讯的双传感器差定温探测系统，完成对环境温度检测，实现早发现，早警报目的，解决误报警问题且节省施工和线缆成本，为施工和后期维护提供较大的便利。
65.本发明通过定温检测及差温检测，具备响应速度快的能力。
66.本发明利用双感温元件配置，分区间判断环境情况，可以有效防止温度检测装置发生误报。
67.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。