專(zhuān)利名稱(chēng)：一種基于無(wú)線(xiàn)電源的高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，尤其是涉及一種基于無(wú)線(xiàn)電源的高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，包括從發(fā)電、變電、輸電的多個(gè)環(huán)節(jié)上，經(jīng)常需要對(duì)變配電站母線(xiàn)、銅排、輸電線(xiàn)路及接頭等高電壓大電流點(diǎn)上進(jìn)行溫度監(jiān)測(cè)。由于高電壓點(diǎn)必須保證對(duì)外部其他設(shè)備的絕緣性能，無(wú)法通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與以市電為電源的設(shè)備連接，對(duì)高電壓點(diǎn)按其電壓等級(jí)必須保證足夠的絕緣水平。所以其溫度監(jiān)測(cè)存在兩方面的困難①數(shù)據(jù)通訊問(wèn)題；②溫度傳感器及監(jiān)測(cè)單元相關(guān)電路的電源問(wèn)題?，F(xiàn)有技術(shù)通過(guò)光纖通訊或RF數(shù)字通訊解決了前一個(gè)問(wèn)題，但電源問(wèn)題仍沒(méi)有很好的解決，一般僅僅以電池做為監(jiān)測(cè)單元的電源。電池做監(jiān)測(cè)電源做大的缺陷是每隔幾個(gè)月就必須更換，大大增加了維護(hù)工作量，所以一般局限于 關(guān)鍵點(diǎn)溫度的監(jiān)測(cè)，對(duì)于數(shù)量較大的IOKV配電站來(lái)說(shuō)顯得不實(shí)用。同時(shí)以電池為電源的測(cè)溫單元，通常為降低平均功耗，一般設(shè)計(jì)為定時(shí)休眠模式，上位機(jī)或用戶(hù)無(wú)法完全控制其啟動(dòng)測(cè)溫程序。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種安裝方便、免維護(hù)、運(yùn)行安全的基于無(wú)線(xiàn)電源的高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)一種基于無(wú)線(xiàn)電源的高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，包括高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元、低壓側(cè)控制單元，所述的高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元與低壓側(cè)控制單元連接。所述的高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元包括感應(yīng)線(xiàn)圈、能量采集及暫存模塊、第一 MCU、測(cè)溫電路、溫度傳感器、第一 RF收發(fā)器、第一 RF天線(xiàn)，所述的感應(yīng)線(xiàn)圈與能量采集及暫存模塊連接，所述的第一 MCU分別與能量采集及暫存模塊、測(cè)溫電路、第一 RF收發(fā)器連接，所述的測(cè)溫電路與溫度傳感器連接，所述的第一 RF收發(fā)器與第一 RF天線(xiàn)連接。所述的能量采集及暫存模塊包括整流電路、DC/DC轉(zhuǎn)換電路、電能量暫存元件,所述的整流電路輸入端與感應(yīng)線(xiàn)圈連接，輸出端與DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述的DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出端與第一MCU連接；所述的電能量暫存元件一端連接在整流電路、DC/DC轉(zhuǎn)換電路之間，另一端接地。所述的電能量暫存元件為超級(jí)電容或充電電池。所述的低壓側(cè)控制單元包括發(fā)射線(xiàn)圈、方波發(fā)生及功率放大電路、第二 MCU、電源轉(zhuǎn)換電路、人機(jī)界面、通信接口電路、第二 RF收發(fā)器、第二 RF天線(xiàn)，所述的發(fā)射線(xiàn)圈與方波發(fā)生及功率放大電路連接，所述的第二 MCU分別與方波發(fā)生及功率放大電路、電源轉(zhuǎn)換電路、人機(jī)界面、通信接口電路、第二 RF收發(fā)器連接，所述的第二 RF收發(fā)器與第二 RF天線(xiàn)連接，所述的發(fā)射線(xiàn)圈與高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元的感應(yīng)線(xiàn)圈耦合連接，所述的第二 RF天線(xiàn)通過(guò)射頻網(wǎng)絡(luò)與與高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元的第一 RF天線(xiàn)連接。所述的方波發(fā)生及功率放大電路包括方波發(fā)生器、功率放大器，所述的方波發(fā)生器與功率放大器連接。 所述的電源轉(zhuǎn)換電路為AC/DC轉(zhuǎn)換電路或DC/DC轉(zhuǎn)換電路。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)I)安裝方便，免維護(hù)，運(yùn)行安全；數(shù)據(jù)及電源都是通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳送，無(wú)需考慮通訊光纖的敷設(shè)或電池更換，高電壓點(diǎn)上更換電池很多情況下需要停電作業(yè)，非常不便；真正的無(wú)線(xiàn)方式也大幅度提高了系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。2)測(cè)溫過(guò)程可控性大幅提高，具有完全可控的特點(diǎn)；現(xiàn)有技術(shù)測(cè)溫單元以電池作為電源時(shí)考慮到降低平均功耗，一般設(shè)置定時(shí)休眠的方式，上位機(jī)無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)測(cè)溫單元的即時(shí)控制；本發(fā)明的測(cè)溫系統(tǒng)，通過(guò)低壓側(cè)控制單元隨時(shí)發(fā)射電磁輻射啟動(dòng)測(cè)溫過(guò)程，達(dá)到 完全可控的狀態(tài)。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明的低壓側(cè)控制單元的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。實(shí)施例如圖I所示，一種基于無(wú)線(xiàn)電源的高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，包括高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元I、低壓側(cè)控制單元2，所述的高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元I與低壓側(cè)控制單元2連接。如圖2所示，所述的高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元I包括感應(yīng)線(xiàn)圈11、能量采集及暫存模塊12、第一 MCU13、測(cè)溫電路14、溫度傳感器16、第一 RF收發(fā)器15、第一 RF天線(xiàn)17，所述的感應(yīng)線(xiàn)圈11與能量采集及暫存模塊12連接，所述的第一 MCU13分別與能量采集及暫存模塊12、測(cè)溫電路14、第一 RF收發(fā)器15連接，所述的測(cè)溫電路14與溫度傳感器16連接，所述的第一 RF收發(fā)器15與第一 RF天線(xiàn)17連接。所述的能量采集及暫存模塊12包括整流電路121、DC/DC轉(zhuǎn)換電路122、電能量暫存元件123，所述的整流電路121輸入端與感應(yīng)線(xiàn)圈11連接，輸出端與DC/DC轉(zhuǎn)換電路122的輸入端連接，所述的DC/DC轉(zhuǎn)換電路122輸出端與第一 M⑶13連接；所述的電能量暫存元件123 —端連接在整流電路121、DC/DC轉(zhuǎn)換電路122之間，另一端接地。所述的電能量暫存元件123為超級(jí)電容或充電電池。如圖3所示，所述的低壓側(cè)控制單元2包括發(fā)射線(xiàn)圈21、方波發(fā)生及功率放大電路22、第二 MCU23、電源轉(zhuǎn)換電路24、人機(jī)界面26、通信接口電路25、第二 RF收發(fā)器27、第二RF天線(xiàn)28，所述的發(fā)射線(xiàn)圈21與方波發(fā)生及功率放大電路22連接，所述的第二 MCU23分別與方波發(fā)生及功率放大電路22、電源轉(zhuǎn)換電路22、人機(jī)界面26、通信接口電路25、第二RF收發(fā)器27連接，所述的第二 RF收發(fā)器27與第二 RF天線(xiàn)28連接，所述的發(fā)射線(xiàn)圈21與高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元I的感應(yīng)線(xiàn)圈11耦合連接，所述的第二 RF天線(xiàn)28通過(guò)射頻網(wǎng)絡(luò)與與高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元I的第一 RF天線(xiàn)17連接。所述的方波發(fā)生及功率放大電路22包括方波發(fā)生器、功率放大器，所述的方波發(fā)生器與功率放大器連接。所述的電源轉(zhuǎn)換電路24為AC/DC轉(zhuǎn)換電路或DC/DC轉(zhuǎn)換電路。人機(jī)界面26可以包括IXD和一個(gè)小鍵盤(pán)，通訊接口根據(jù)上位機(jī)要求設(shè)計(jì)為以太網(wǎng)接口、RS485總線(xiàn)或CAN等現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)。所述的高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元I安裝在母線(xiàn)、銅排、輸電線(xiàn)路接頭等被測(cè)點(diǎn)的等電位點(diǎn)上，其中溫度傳感器緊貼被測(cè)點(diǎn)。所述的低壓側(cè)控制單元2安裝在非高電壓點(diǎn)，距離高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元I最近的地方，以市電交流電源、直流電源或UPS為電源。根據(jù)安裝現(xiàn)場(chǎng)情況，低壓側(cè)控制單元2與高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元I可以一對(duì)一，也可以一對(duì)多，即一個(gè)控制單元與多個(gè)測(cè)溫單元組成一個(gè)系統(tǒng)。所述的低壓側(cè)控制單元2，通過(guò)人機(jī)界面或通訊接口接收到用戶(hù)或上位機(jī)的測(cè)溫指令后，內(nèi)部產(chǎn)生100kHz-200kHz的方波，通過(guò)功率放大電路放大之后驅(qū)動(dòng)發(fā)射線(xiàn)圈，產(chǎn)生一定功率的電磁輻射。所述的測(cè)溫單元內(nèi)的感應(yīng)線(xiàn)圈11產(chǎn)生微弱的同頻率的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， 經(jīng)能量采集及暫存電路將微弱的電能收集于電能量暫存元件(超級(jí)電容或小容量充電電池)。當(dāng)充電電壓超過(guò)門(mén)限時(shí)，即能滿(mǎn)足測(cè)溫單元一次完整測(cè)溫及通訊工作，電子開(kāi)關(guān)打開(kāi)，測(cè)溫單元內(nèi)部超低功耗MCU開(kāi)始啟動(dòng)并從溫度傳感器讀取溫度數(shù)據(jù)，然后通過(guò)低功耗RF收發(fā)器及天線(xiàn)向低壓側(cè)控制單元2發(fā)回溫度數(shù)據(jù)。隨后電能量暫存元件上電壓下降，關(guān)閉測(cè)溫單元內(nèi)除能量采集及暫存電路之外所有電路的電源，等待下一次測(cè)溫及通訊過(guò)程的啟動(dòng)。低壓側(cè)控制單元2還可以按設(shè)定時(shí)間間隔(如30分鐘)自動(dòng)向測(cè)溫單元發(fā)射電磁輻射，啟動(dòng)一次測(cè)溫和通訊過(guò)程。對(duì)于測(cè)溫單元返回的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)，形成歷史數(shù)據(jù)曲線(xiàn)，并能根據(jù)用戶(hù)設(shè)定的報(bào)警門(mén)限進(jìn)行高溫報(bào)警，同時(shí)允許用戶(hù)從上位機(jī)經(jīng)通訊接口讀取所有的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)。
權(quán)利要求
1.一種基于無(wú)線(xiàn)電源的高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，包括高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元、低壓側(cè)控制單元，所述的高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元與低壓側(cè)控制單元連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于無(wú)線(xiàn)電源的高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，所述的高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元包括感應(yīng)線(xiàn)圈、能量采集及暫存模塊、第一 MCU、測(cè)溫電路、溫度傳感器、第一 RF收發(fā)器、第一 RF天線(xiàn)，所述的感應(yīng)線(xiàn)圈與能量采集及暫存模塊連接，所述的第一MCU分別與能量采集及暫存模塊、測(cè)溫電路、第一 RF收發(fā)器連接，所述的測(cè)溫電路與溫度傳感器連接，所述的第一 RF收發(fā)器與第一 RF天線(xiàn)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于無(wú)線(xiàn)電源的高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，所述的能量采集及暫存模塊包括整流電路、DC/DC轉(zhuǎn)換電路、電能量暫存元件，所述的整流電路輸入端與感應(yīng)線(xiàn)圈連接，輸出端與DC/DC轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述的DC/DC轉(zhuǎn)換電路輸出端與第一 MCU連接；所述的電能量暫存元件一端連接在整流電路、DC/DC轉(zhuǎn)換電路之間，另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于無(wú)線(xiàn)電源的高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，所述的電能量暫存元件為超級(jí)電容或充電電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種基于無(wú)線(xiàn)電源的高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，所述的低壓側(cè)控制單元包括發(fā)射線(xiàn)圈、方波發(fā)生及功率放大電路、第二 MCU、電源轉(zhuǎn)換電路、人機(jī)界面、通信接口電路、第二 RF收發(fā)器、第二 RF天線(xiàn)，所述的發(fā)射線(xiàn)圈與方波發(fā)生及功率放大電路連接，所述的第二 MCU分別與方波發(fā)生及功率放大電路、電源轉(zhuǎn)換電路、人機(jī)界面、通信接口電路、第二 RF收發(fā)器連接，所述的第二 RF收發(fā)器與第二 RF天線(xiàn)連接，所述的發(fā)射線(xiàn)圈與高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元的感應(yīng)線(xiàn)圈耦合連接，所述的第二 RF天線(xiàn)通過(guò)射頻網(wǎng)絡(luò)與與高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元的第一 RF天線(xiàn)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于無(wú)線(xiàn)電源的高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，所述的方波發(fā)生及功率放大電路包括方波發(fā)生器、功率放大器，所述的方波發(fā)生器與功率放大器連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于無(wú)線(xiàn)電源的高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于，所述的電源轉(zhuǎn)換電路為AC/DC轉(zhuǎn)換電路或DC/DC轉(zhuǎn)換電路。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于無(wú)線(xiàn)電源的高電壓點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)，包括高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元、低壓側(cè)控制單元，所述的高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元與低壓側(cè)控制單元連接；所述的高電壓點(diǎn)測(cè)溫單元包括感應(yīng)線(xiàn)圈、能量采集及暫存模塊、第一MCU、測(cè)溫電路、溫度傳感器、第一RF收發(fā)器、第一RF天線(xiàn)；所述的低壓側(cè)控制單元包括發(fā)射線(xiàn)圈、方波發(fā)生及功率放大電路、第二MCU、電源轉(zhuǎn)換電路、人機(jī)界面、通信接口電路、第二RF收發(fā)器、第二RF天線(xiàn)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有安裝方便、免維護(hù)、運(yùn)行安全等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01K13/00GK102778307SQ20111011933
公開(kāi)日2012年11月14日 申請(qǐng)日期2011年5月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月10日
發(fā)明者呂劭暉, 江秀臣, 賈林壯, 高翔 申請(qǐng)人:上海科能電氣科技有限公司