无线高压设备电力参数在线监测仪的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型技术属于高压输变电设备领域，具体涉及无线高压设备电力参数在线监测仪，在线直接适时监测高压设备电力参数变化，通过2.4G微波传输数据。
【背景技术】
[0002]在电力系统中，温度、电压、电流是设备运行正常的一个重要参数。变电站的开关、刀闸、变压器是重要的电器设备。随着科技的进步，社会用电负荷不断增长，在长期运行过程中，因老化、表面氧化腐蚀、连接不紧密、紧固螺栓松动或接触电阻过大而导致发热，而这些发热部位的温度无法在运行时发现，最终导致火灾事故发生。
[0003]尤其在1KV?330KV输变电中变压器、断路器、电抗器、隔离开关、避雷器、进出母线联接头、导电母排、高压开关柜等诸多设备，往往会因承载电流过大或者环境温湿度的变化会使供电设备表面氧化，腐蚀，机器磨损等原因造成接触点电阻值增大，使触点温度过高，尤其是所有开、闭合导电活动部分最易发生高温过热故障，如若得不到及时处理可能会使绝缘部件性能降低，造成安全隐患，甚至导致输电设备击穿，造成供电网瘫痪、大面积停电，从而给国民经济带来较大损失。如何通过对温度、电压、电流的在线监测来避免事故的发生就成为目前的主要问题。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于克服现有技术缺点，提供无线高压设备电力参数在线监测仪，该装置基于无线网络通信技术，能够实时，准确监视变电站关键部位的温度、电压、电流的变化情况，并可通过微波通讯模块来传输信号，在传输中保证数据传输的高抗干扰能力，从而为高电压输变电一次侧实现自动化监测能起到一定的保障作用，从而为安全供电提供了更多的自动化测量的手段。
[0005]为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下:
[0006]无线高压设备电力参数在线监测仪，包括:
[0007]一壳体，所述壳体内封装有MCU主控模块、RF通讯模块和测温元件；所述MCU主控模块分别与RF通讯模块和测温元件连接；所述RF通讯模块还与天线连接
[0008]所述壳体的上端设有一线管，测温元件设于线管的上端部，测温元件还通过设于线管内的导线与集成电路板连接，
[0009]一为整个装置的正常工作提供持续的电能的锂电池和电池充能电路，所述电池充能电路通过从电力线缆以电磁感应方式获得微功率电源，为锂电池进行充电。
[0010]在本实用新型的一个优选实施例中，所述测温元件上套设有钢制探头帽，所述钢制探头帽对测温元件起保护和传导作用。
[0011]在本实用新型的一个优选实施例中，所述壳体由一矩形封闭箱体以及与该封闭箱体相对配合的紧固件组成。
[0012]在本实用新型的一个优选实施例中，所述MCU主控模块包括CPU和射频模块，其用于CPU和射频模块之间的通信以及用于对温度、电压、电流数据的采集。
[0013]通过上述技术方案，本实用新型的有益效果是:
[0014]本实用新型为高电压输变电一次侧实现自动化监测能起到一定的保障作用，从而为安全供电提供了更多的自动化测量的手段；
[0015]可以随时随地对运行中的一切高压设备进行非人工干预的温度、电压、电流的测量和数据传输，保证了工作人员在危险领域的安全。更重要的是可以有效的避免大面积停电，电网瘫痪、给国民经济带来较大的损失。
【附图说明】
[0016]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。
[0017]图1为本实用新型的结构示意图；
[0018]图2为本实用新型的MCU主控模块的电路示意图。
[0019]图3为本实用新型的连接器插座的电路示意图。
[0020]图4为本实用新型的电池充能电路的电路示意图。
【具体实施方式】
[0021]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0022]结合图1，本实用新型的高压输变电线路无线电力参数在线监测装置的机构设计，
[0023]包括一壳体5，壳体5固定在变电站高压导杆上，关于壳体5的结构具体可以根据需要来设计，本实用新型的图示给出壳体5的结构，该壳体5由一矩形封闭箱体以及与该封闭箱体相对配合的紧固件组成。
[0024]在壳体5内(具体是在弧形封闭箱体内)设置有钢制探头帽1、测温元件2、特质软线管3、连接器插座4、充电线圈6、集成电路板7、电池8、天线9。
[0025]各部件之间的连接关系为:集成电路板7分别与电池8、充电线圈6和钢制探头帽
1、测温元件2连接，另外天线9还与RF通讯模块连接。测温元件2在壳体5上的安装方式为:在壳体5的上端设有一特质软线管3，测温元件2设于特质软线管3的上端部，测温元件2通过设于特质软线管3内的导线与集成电路板7连接。
[0026]以下结合图2具体描述本实用新型的电路原理:
[0027]MCU主控模块主要功能是完成温度、电压、电流数据的采集及CPU模块Ul和射频模块U2通信的功能。
[0028]其主要管脚功能如下:管脚1、管脚2、管脚4、管脚31是Ul的接地端。管脚3、管脚5、管脚32是Ul的供电端。Rl和R2所组成的电阻网络为Ul的26管脚采集电流提供取样信号，R3和R4所组成的电阻网络为Ul的25管脚采集电池的电压信号提供取样信号。
[0029]Ul的管脚27接温度传感器的数据端口，获取温度信息。
[0030]Ul的管脚22接射频模块U2的管脚4，为通信提供时钟信号。[0031 ] Ul的管脚21接射频模块U2的管脚5，是数据信号。
[0032]Ul的管脚20接射频模块U2的管脚6，是片选信号。
[0033]Ul的管脚19接射频模块U2的管脚7，是功率输出的片选信号。
[0034]Ul的管脚29接射频模块U2的管脚8，是中断请求信号。射频模块U2的管脚I是接地信号，射频模块U2的管脚10是电源信号。
[0035]参照图3，Jl是连接器插座，将外部信号接入集成电路板，Jl的管脚1、4、6是接地信号，Jl的管脚2电流信号，Jl的管脚3是温度数据信号，Jl的管脚7是电池电源输入。
[0036]参照图4，U3、U4、U5三个器件组成电池充能电路。U3是电池智能充电模块，U4是桥式整流模块，U5是充电线圈。
[0037]其工作原理是U5充电线圈把电力线上交变的电磁场信号转换成感应电压经过U4桥式整流模块转变成直流信号。
[0038]U3电池智能充电模块再将直流电能对锂电池组进行恒压智能充电。C5是对U4桥式整流模块输出的脉动直流进行滤波，平滑成纹波较小的直流信号。Dl是稳压器，对C5滤波后的直流进行稳压，以免电压过高，损坏U3电池智能充电模块。R7是限流电阻。U3的管脚I是电池温度检测端口，该信号接地是屏蔽此项功能。U3的管脚2是充电电流可编程端口，通过调整电阻R8的大小来控制充电电流。U3的管脚3是接地端口。U3的管脚4是电源端口。U3的管脚5是电池充电端口。电容C5、电容C6是滤波电容。U3的管脚6是充电完成指示端口。U3的管脚7是充电状态指示端口。发光二极管D3、发光二极管D2是充电完成指示、充电状态指示功能的显示器件。电阻R5、电阻R6是发光二极管D3、发光二极管D2的限流电阻。U3的管脚8是使能端口，接高电平表示芯片处于工作状态。
[0039]针对上述问题，本实用新型将测量到的温度、电压、电流信号，通过模数转换变成数字信号用2.4G的微波传输至500米范围内的接收机上，而后把接收到的具体参数值显示在计算机上，便于工作人员及时掌握变电站的工作状态。
[0040]监测仪的温度测量精度是±0.1°C，电压和电流测量范围分别是0-500KV和1-SOOAo系统是电池供电，考虑到在高压设备上不能频繁更换电池，该装置采用了微抽能电池充电技术。全部装置是直接安装在高压通电体上与该高压是等电位，所以装置不存在绝缘等级的问题。该装置是在线，连续，适时，直接测量设备的温度。无需调整和维护。
[0041]以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【主权项】
1.无线高压设备电力参数在线监测仪，其特征在于，包括: 一壳体，所述壳体内封装有MCU主控模块、RF通讯模块和测温元件；所述MCU主控模块分别与RF通讯模块和测温元件连接；所述RF通讯模块还与天线连接， 所述壳体的上端设有一线管，测温元件设于线管的上端部，测温元件还通过设于线管内的导线与集成电路板连接， 一为整个装置的正常工作提供持续的电能的锂电池和电池充能电路，所述电池充能电路通过从电力线缆以电磁感应方式获得微功率电源，为锂电池进行充电。
2.根据权利要求1所述的无线高压设备电力参数在线监测仪，其特征在于，所述测温元件上套设有钢制探头帽，所述钢制探头帽对测温元件起保护和传导作用。
3.根据权利要求1所述的无线高压设备电力参数在线监测仪，其特征在于，所述壳体由一矩形封闭箱体以及与该封闭箱体相对配合的紧固件组成。
4.根据权利要求1所述的无线高压设备电力参数在线监测仪，其特征在于，所述MCU主控模块包括CPU和射频模块，其用于CPU和射频模块之间的通信以及用于对温度、电压、电流数据的采集。
【专利摘要】本实用新型公开了无线高压设备电力参数在线监测仪，包括：一壳体，所述壳体内封装有MCU主控模块、RF通讯模块和测温元件；所述MCU主控模块分别与RF通讯模块和测温元件连接；所述RF通讯模块还与天线连接，所述壳体的上端设有一线管，测温元件设于线管的上端部，测温元件还通过设于线管内的导线与集成电路板连接，一为整个装置的正常工作提供持续的电能的锂电池和电池充能电路，所述电池充能电路通过从电力线缆以电磁感应方式获得微功率电源，为锂电池进行充电。本实用新型可以随时随地对运行中的一切高压设备进行非人工干预的温度、电压、电流的测量和数据传输，保证了工作人员在危险领域的安全。
【IPC分类】G01D21-02
【公开号】CN204313880
【申请号】CN201420831626
【发明人】袁苏安
【申请人】陕西天佑欣业自动化技术发展有限公司
【公开日】2015年5月6日
【申请日】2014年12月23日