一种台区配电柜温升监控报警系统的制作方法

本发明涉及台区配电柜的技术领域，更具体地，涉及一种台区配电柜温升监控报警系统。

背景技术：

低压配电柜中的低压电器，由熔断器、交流接触器、剩余电流动作护器、电容器及计量表等组成。配电柜内的高温，使低压电器在运行中的内部热量难以向外散发，而导致一段时间后低压电器因绝缘老化而烧坏；塑料绝缘导线也将会受热老化击穿；配电柜内的电子产品如剩余电流动作保护器、电子型计量表，在高温下运行的使用寿命会受到严重影响，进一步影响到保护器性能的稳定性和动作的可靠性以及计量的准确性。另外，在高温下运行的无功补偿电容器、熔断器的使用寿命也会大大缩短。

目前，运维人员常常需要通过红外测温定期对各种可能发热的设备开展可持续性的断点测量，并以此为依据判断低压配电柜的发热情况，但是，无法做到准确判断设备状态与预防发生的发热故障。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种台区配电柜温升监控报警系统，能够实时检测台区配电柜内的温度，并在温度超出设定阈值时向运维人员发送报警短信，有效避免低压电器因高温导致的绝缘老化或烧坏，从而保证台区配电柜的工作稳定性和动作的可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

提供一种台区配电柜温升监控报警系统，其特征在于，所述温升监控报警系统包括温度传感模块、中央控制模块、短信模块、显示模块、按键电路和pc上位机，所述温度传感模块用于检测台区配电柜温度，并将温度数据发送至中央控制模块；所述中央控制模块用于数据的整合与分析，连接于按键电路的输出端；所述短信模块用于向运维人员发送报警短信，连接于中央控制模块的输出端；所述显示模块用于显示台区配电柜温度，连接于中央控制模块的输出端；所述按键电路用于输入报警的触发条件值，连接于中央控制模块的输入端；所述pc上位机用于操控中央控制模块，与中央控制模块连接。

本发明的台区配电柜温升监控报警系统通过温度传感模块的设置实时检测台区配电柜内的温度并将温度数据传输至中央控制模块，中央控制模块对温度数据进行整合和分析，并将温度数据传输至显示模块显示；若温度数值超出设定的阈值，中央控制模块向短信模块传输信号，短信模块即向运维人员发送报警短信，运维人员可及时赶至过热的台区配电柜进行处理，有效避免因台区配电柜过热导致的配电柜内的电子产品的绝缘老化而烧坏，从而保证电子产品的工作稳定性和使用寿命。

优选地，所述中央控制模块具体为单片机，所述单片机型号为stc90c54。单片机作为中央控制模块的设计成本较低，外围元器件常见易得，具有很强的经济性和实用性。

优选地，所述温度传感模块由若干ds18b02温度传感器组成，所述ds18b02温度传感器的输出端连接于stc90c54单片机的输入端。ds18b02温度传感器与单片机的接口简单，使用简单，体积小、硬件开销低、抗干扰能力强，且能够将监测到的温度转换成数字信号，其用于监测台区配电柜内电器的温度，并将温度数据的数字信号实时传输至中央控制模块。

优选地，所述温度传感器模块由第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器组成；所述第一温度传感器的数字信号输出端dq1连接于单片机的p1.0（t2）端口，电源输入端vcc1串联有电阻r1；所述第二温度传感器的数字信号输出端dq2连接于单片机的p1.1（t2ex）端口，电源输入端vcc2串联有电阻r2；所述第三温度传感器的数字信号输出端dq3连接于单片机的p1.2端口，电源输入端vcc3串联有电阻r3。在台区配电柜内的不同电子产品上设置温度传感器，便于监测配电柜内各电子产品的温度，以实现同时对多个电子产品的监测与保护。

优选地，所述短信模块具体为sim900a无线通信模块，所述短信模块的rx端口连接于单片机的（txd）p3.1端口；所述短信模块与运维人员的手机无线通信连接。sim900a无线通信模块受单片机控制，仅当监测的温度数值超出设定的阈值时，sim900a无线通信模块向运维人员发送报警短信，有效避免台区配电柜内温度持续过热。

优选地，所述显示模块具体为lcd1602液晶显示屏，所述lcd1602液晶显示屏的输入端与stc90c54单片机的输出端连接；所述lcd1602液晶显示屏的v0端口串联有电阻r4。lcd1602是一种专门用来显示字母、数字、符号等的点阵型液晶模块，显示控制简单、性价比高、应用广泛，将温度传感器监测到的信号实时显示在lcd1602液晶显示屏上。

优选地，所述按键电路由按键s1、s2、s3和s4，电阻r6、r7、r8和r9，所述按键s1与电阻r6串联，所述按键s2与电阻r7串联，所述按键s3与电阻r8串联，所述按键s4与电阻r9串联，所述按键s1、s2、s3、s4依次与stc90c54单片机的(a10)p2.2、(a11)p2.3、(a12)p2.4、(a13)p2.5端口；用户可通过按键电路输入报警阈值和收取报警短信的手机号码。

优选地，所述中央控制模块还包括时钟电路和复位电路，所述时钟电路由石英晶振y1、电容c2和电容c3组成，所述电容c2与电容c3串联，电容c2、电容c3与石英晶振y1并联连接，所述石英晶振y1与单片机的xtal1端口、xtal2端口连接；所述复位电路由电容c1和按键s5组成，所述按键s5连接于单片机的rst端口，所述电容c1与按键s5并联连接。时钟电路可控制温度传感器每10s采集一次温度信息，每30分钟刷新一次储存的温度数据；复位电路的设置可以在对单片机重新设置前或系统故障时进行复位。

优选地，所述pc上位机包括异步收发传输器p1，所述异步收发传输器p1连接于单片机的（rxd）p3.0、（txd）p3.1端口。通过pc上位机在单片机中存储三种报警条件和收取报警短信的手机号码，三种报警条件为：当温度达到某一值时出发报警；当温度的上升速率达到某一值时触发报警；当温度的上升速率在某个范围内并持续一段时间触发报警。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明台区配电柜温升监控报警系统包括中央控制模块和与中央控制模块通信连接的温度传感模块、短信模块、显示模块、按键电路和pc上位机；通过pc上位机在中央控制模块中存储报警条件和接收报警短信的手机号码，通过温度传感器监测台区配电柜内温度并传输至单片机进行分析处理，温度数值实时显示在液晶显示屏上；当所监测的温度超出设定的报警条件时，短信模块即向存储的接收报警短信的手机号码发送报警短信；能够有效避免低压电器因高温导致的绝缘老化或烧坏，从而保证台区配电柜的工作稳定性和动作的可靠性。

附图说明

图1为本发明台区配电柜温升监控报警系统的模块示意图。

图2为图1所示中央控制模块的电路图。

图3为图1所示第一温度传感器的电路图。

图4为图1所示第二温度传感器的电路图。

图5为图1所示第三温度传感器的电路图。

图6为图1所示短信模块的电路图。

图7为图1所示显示模块的电路图。

图8为图1所示按键电路的电路图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”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发明和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，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的具体含义。

实施例1

如图1至图8所示为本发明的台区配电柜温升监控报警系统的模块示意图，包括温度传感模块、中央控制模块、短信模块、显示模块、按键电路和pc上位机，温度传感模块用于检测台区配电柜温度，并将温度数据发送至中央控制模块；中央控制模块用于数据的整合与分析，连接于按键电路的输出端；短信模块用于向运维人员发送报警短信，连接于中央控制模块的输出端；显示模块用于显示台区配电柜温度，连接于中央控制模块的输出端；按键电路用于输入报警的触发条件值，连接于中央控制模块的输入端；pc上位机包括异步收发传输器p1，异步收发传输器p1连接于单片机的（rxd）p3.0、（txd）p3.1端口；通过pc上位机在单片机中存储三种报警条件和收取报警短信的手机号码，三种报警条件为：当温度达到某一值时出发报警；当温度的上升速率达到某一值时触发报警；当温度的上升速率在某个范围内并持续一段时间触发报警。

具体地，如图2所示，中央控制模块具体为stc90c54单片机，设计成本较低，外围元器件常见易得，具有很强的经济性和实用性；中央控制模块还包括时钟电路和复位电路，时钟电路由石英晶振y1、电容c2和电容c3组成，电容c2与电容c3串联，电容c2、电容c3与石英晶振y1并联连接，石英晶振y1与单片机的xtal1端口、xtal2端口连接；复位电路由电容c1和按键s5组成，按键s5连接于单片机的rst端口，电容c1与按键s5并联连接；时钟电路可控制温度传感器每10s采集一次温度信息，每30分钟刷新一次储存的温度数据；复位电路的设置可以在对单片机重新设置前或系统故障时进行复位。

另外，如图3至图5所示，温度传感器模块由第一温度传感器、第二温度传感器和第三温度传感器组成；第一温度传感器的数字信号输出端dq1连接于单片机的p1.0（t2）端口，电源输入端vcc1串联有电阻r1；第二温度传感器的数字信号输出端dq2连接于单片机的p1.1（t2ex）端口，电源输入端vcc2串联有电阻r2；第三温度传感器的数字信号输出端dq3连接于单片机的p1.2端口，电源输入端vcc3串联有电阻r3；在台区配电柜内的不同电子产品上设置温度传感器，便于监测配电柜内各电子产品的温度，以实现同时对多个电子产品的监测与保护。

如图6所示，短信模块具体为sim900a无线通信模块，短信模块的rx端口连接于单片机的（txd）p3.1端口；短信模块与运维人员的手机无线通信连接；sim900a无线通信模块受单片机控制，仅当监测的温度数值超出设定的阈值时，sim900a无线通信模块向运维人员发送报警短信，有效避免台区配电柜内温度持续过热。

如图7所示，显示模块具体为lcd1602液晶显示屏，lcd1602液晶显示屏的输入端与stc90c54单片机的输出端连接；lcd1602液晶显示屏的v0端口串联有电阻r4，温度传感器监测的信号实时显示在lcd液晶显示屏上。

如图8所示，按键电路由按键s1、s2、s3和s4，电阻r6、r7、r8和r9，按键s1与电阻r6串联，按键s2与电阻r7串联，按键s3与电阻r8串联，按键s4与电阻r9串联，按键s1、s2、s3、s4依次与stc90c54单片机的(a10)p2.2、(a11)p2.3、(a12)p2.4、(a13)p2.5端口；用户可通过按键电路输入报警阈值和收取报警短信的手机号码。

本发明的台区配电柜温升监控报警系统可实时显示配电柜内温度，当温度值超过设定阈值时，触发短信模块向负责该配电柜的运维人员发送报警短信，可有效避免因配电柜过热导致的配电柜内低压电器因绝缘老化而烧坏，保证台区配电柜的工作稳定性、动作的可靠性和计量的准确性。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。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，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。