基于射頻技術(shù)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】基于射頻技術(shù)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，專用于電力系統(tǒng)中變電站/電廠開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、刀閘觸點(diǎn)、母線接點(diǎn)、電纜接點(diǎn)、變壓器外殼等觸點(diǎn)的溫度測(cè)量與保護(hù)的測(cè)溫系統(tǒng)，包括：無(wú)線溫度傳感器、溫度顯示設(shè)備、溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)。無(wú)線溫度傳感器通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與溫度顯示設(shè)備連接，將測(cè)量的溫度傳送給溫度顯示設(shè)備；溫度顯示設(shè)備通過(guò)RS485總線與溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)連接。無(wú)線溫度傳感器由控制單元，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸和溫度測(cè)量三部分組成，溫度顯示設(shè)備安裝在監(jiān)控室，用來(lái)顯示無(wú)線溫度傳感器傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)，并通過(guò)總線將數(shù)據(jù)信號(hào)上傳至溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)將溫度顯示設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)信號(hào)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中保存，實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度變化曲線。
【專利說(shuō)明】基于射頻技術(shù)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)
[0001]發(fā)明名稱
[0002]基于射頻技術(shù)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本發(fā)明專利屬于一種專用于電力系統(tǒng)中變電站/電廠開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、刀閘觸點(diǎn)、母線接點(diǎn)、電纜接點(diǎn)、變壓器外殼等觸點(diǎn)的溫度測(cè)量與保護(hù)的測(cè)溫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]在供電領(lǐng)域，溫度是一個(gè)重要的測(cè)量參數(shù)。傳統(tǒng)的溫度測(cè)量方式周期長(zhǎng)，施工復(fù)雜，效率低，不便于管理。發(fā)生故障時(shí)，要耗費(fèi)大量的人力物力排查和重新鋪設(shè)線纜。而在一些特定的場(chǎng)合下監(jiān)測(cè)點(diǎn)分散，環(huán)境封閉或高壓的存在，很多測(cè)溫方式根本無(wú)法正常實(shí)現(xiàn)測(cè)量工作，因此溫度的無(wú)線傳輸和在線遙測(cè)顯得越來(lái)越重要。
[0005]基于射頻技術(shù)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)，無(wú)線通信技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，抗電磁干擾設(shè)計(jì)，。可廣泛用于變電站/電廠開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、刀閘觸點(diǎn)、母線接點(diǎn)、電纜接點(diǎn)、變壓器外殼等觸點(diǎn)的溫度測(cè)量與保護(hù)。該產(chǎn)品融合了先進(jìn)成熟的傳感技術(shù)和獨(dú)特先進(jìn)的無(wú)線通訊技術(shù)，功能完善、操作簡(jiǎn)單，具有極高的可靠性和安全性，隔離徹底，價(jià)格低廉，安裝簡(jiǎn)便。
[0006]發(fā)明專利內(nèi)容
[0007]本發(fā)明的目的是提供一種基于射頻技術(shù)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，專用于電力系統(tǒng)中變電站/電廠開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、刀閘觸點(diǎn)、母線接點(diǎn)、電纜接點(diǎn)、變壓器外殼等觸點(diǎn)的溫度測(cè)量與保護(hù)。無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)包括無(wú)線溫度傳感器、溫度顯示設(shè)備、溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)。
[0008]無(wú)線溫度傳感器由控制單元，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸和溫度測(cè)量三部分組成。傳感器測(cè)量溫度后，將溫度數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線傳輸方式傳遞給溫度顯示設(shè)備。每個(gè)無(wú)線溫度傳感器具有唯一的ID編號(hào)，安裝使用時(shí)需記錄每個(gè)傳感器的安裝地點(diǎn)。溫度傳感器將溫度數(shù)據(jù)和ID號(hào)一起傳遞給溫度顯示設(shè)備。傳感器每隔一定的時(shí)間間隔(可以靈活設(shè)定)自動(dòng)發(fā)射一次監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)溫度異常立即發(fā)送報(bào)警信號(hào)。
[0009]溫度顯示設(shè)備安裝在監(jiān)控室，用來(lái)顯示無(wú)線溫度傳感器傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)，并通過(guò)總線連接，將數(shù)據(jù)信號(hào)上傳至溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，并響應(yīng)管理軟件各種命令。
[0010]溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)采集溫度顯示設(shè)備上傳的數(shù)據(jù)信號(hào)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中作長(zhǎng)期保存，實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度變化曲線，并進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)溫度過(guò)熱或急劇升溫或超過(guò)事先設(shè)置的溫度報(bào)警值立即報(bào)警。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖中標(biāo)號(hào):1_溫度傳感器2-高溫導(dǎo)熱膠3-433M頻率段4_人機(jī)交互界面5_設(shè)置開(kāi)關(guān)6-增加開(kāi)關(guān)7-減小開(kāi)關(guān)8-報(bào)警信號(hào)輸出9-報(bào)警蜂鳴器10-工作指示燈11-報(bào)警指示燈12-遠(yuǎn)程通信接口 13-1nternet網(wǎng)絡(luò)14-溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)【具體實(shí)施方式】:
[0013]基于射頻技術(shù)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其【具體實(shí)施方式】包括:溫度信號(hào)的采集與傳輸，溫度傳感器與被測(cè)設(shè)備的固定，溫度的顯示與報(bào)警溫度的設(shè)定，溫度報(bào)警的處理，遠(yuǎn)程通信處理。
[0014]溫度信號(hào)采集與傳輸是由溫度傳感器(I)和433M頻率段(3)。無(wú)線溫度傳感器
(I)由控制單元，無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸和溫度測(cè)量三部分組成。溫度測(cè)量采用高精度溫度傳感器芯片，其測(cè)量精度誤差±0.125度。無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸采用433M頻率段(3)，該頻率段免申請(qǐng)，抗干擾能力強(qiáng)。控制單元采用低功耗微處理器，保證采樣精度精確的同時(shí)，節(jié)省電池的電量。
[0015]溫度傳感器與被測(cè)設(shè)備的固定是由溫度傳感器(I)和高溫導(dǎo)熱膠(2)組成。溫度傳感器(I)與被測(cè)設(shè)備之間的固定通過(guò)高溫導(dǎo)熱膠(2)連接固定，其導(dǎo)熱性好，固定穩(wěn)固。
[0016]溫度的顯示與報(bào)警溫度的設(shè)定是由人機(jī)交互界面(4)、設(shè)置開(kāi)關(guān)(5)、增加開(kāi)關(guān)
(6)、減小開(kāi)關(guān)(7)組成。人機(jī)交互界面(4)依次顯示每一個(gè)編號(hào)的溫度傳感器的實(shí)時(shí)溫度，設(shè)置開(kāi)關(guān)(5)用于進(jìn)入設(shè)定模式，設(shè)定溫度報(bào)警值，增加開(kāi)關(guān)(6)和減小開(kāi)關(guān)(7)用于增加或減小溫度報(bào)警值的大小。
[0017]溫度報(bào)警的處理是由報(bào)警信號(hào)輸出⑶、報(bào)警蜂鳴器(9)、報(bào)警指示燈(11)組成。當(dāng)溫度顯示設(shè)備檢測(cè)到有溫度信號(hào)超過(guò)溫度報(bào)警值時(shí)，報(bào)警信號(hào)輸出(8)有報(bào)警信號(hào)輸出，報(bào)警蜂鳴器(9)有報(bào)警聲發(fā)出，同時(shí)報(bào)警指示燈(11)閃爍提示有報(bào)警信號(hào)。
[0018]遠(yuǎn)程通信處理由遠(yuǎn)程通信接口(12)、Internet網(wǎng)絡(luò)(13)、溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)(14)組成。溫度顯示設(shè)備通過(guò)遠(yuǎn)程通信接口(12)與溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)(14)連接，也可通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)(13)與溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)(14)連接，構(gòu)成局域網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信。用戶可在就地監(jiān)控室或遠(yuǎn)程工作站通過(guò)溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)(14)監(jiān)控每一個(gè)溫度傳感器的狀態(tài)，在數(shù)據(jù)庫(kù)中作長(zhǎng)期保存，實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)點(diǎn)的溫度變化曲線，并進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)溫度過(guò)熱或急劇升溫或超過(guò)事先設(shè)置的溫度報(bào)警值立即報(bào)警。
[0019]本發(fā)明采用先進(jìn)的傳感器技術(shù)和無(wú)線通信技術(shù)。利用溫度傳感器實(shí)現(xiàn)測(cè)溫的功能，并通過(guò)采用無(wú)線傳輸?shù)姆绞?，?shí)現(xiàn)溫度信號(hào)的傳輸。
[0020]本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，利用人機(jī)交互界面顯示采集溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量值，利用輕觸開(kāi)關(guān)，繼電器輸出，蜂鳴器輸出等控制技術(shù)來(lái)對(duì)溫度報(bào)警信號(hào)進(jìn)行處理。
[0021]本發(fā)明采用微處理器低功耗處理技術(shù)，在滿足溫度采樣，無(wú)線通信等功能的同時(shí)，使處理器處于一種休眠狀態(tài)，處于一種超低功耗模式，節(jié)省了電池電量，延長(zhǎng)使用壽命。
[0022]本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)技術(shù)，通過(guò)Flash存儲(chǔ)技術(shù)存儲(chǔ)相關(guān)參數(shù)，掉電不易丟失。
[0023]本發(fā)明采用抗電磁干擾設(shè)計(jì)技術(shù)，硬件方面，采用微功率通信技術(shù)，發(fā)射功率為mW級(jí)，不會(huì)對(duì)其他設(shè)備產(chǎn)生干擾。采用DSSS直序擴(kuò)頻技術(shù)，具有抗干擾能力強(qiáng)抗截獲能力強(qiáng)、可多址通信等優(yōu)點(diǎn)。軟件方面，采用了 AES-128的加密算法，保證通訊的可靠性和安全性。
[0024]本發(fā)明采用計(jì)算機(jī)通信技術(shù)，為用戶提供通信接口方便擴(kuò)展，同時(shí)采用開(kāi)放的通信協(xié)議，其實(shí)用范圍更廣泛。
[0025]從經(jīng)濟(jì)角度上，本發(fā)明省去了如外部或內(nèi)部電源，溫度傳感器內(nèi)部自帶高性能鋰電池,理論壽命可達(dá)10年。[0026]從實(shí)用性上，本發(fā)明采取無(wú)線測(cè)溫的方式，解決了普通測(cè)溫需要金屬導(dǎo)線傳輸信號(hào)的問(wèn)題。同時(shí)還可以通過(guò)RS485，網(wǎng)絡(luò)通信組網(wǎng)，可就地或遠(yuǎn)程操作，極大地增強(qiáng)了實(shí)用性。
[0027]從可擴(kuò)展性上，本發(fā)明在硬件上預(yù)留報(bào)警輸出接點(diǎn)，方便用戶擴(kuò)展。在軟件方面內(nèi)置各種標(biāo)準(zhǔn)部頒和國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)規(guī)約，如:CDT規(guī)約，DNP3.0規(guī)約IEC870-5-101/102/103/104規(guī)約，SC1801規(guī)約，Modbus/Jbus (RTU/ASCII/TCP)規(guī)約，部頒多功能電度表規(guī)約、CANBus規(guī)約、LonWorks規(guī)約等等，配置簡(jiǎn)單。支持各種自定義規(guī)約的開(kāi)發(fā)，已經(jīng)成功實(shí)現(xiàn)包括各種保護(hù)、綜自設(shè)備、各種直流系統(tǒng)、各種測(cè)控裝置、各種FTU\TTU在內(nèi)的數(shù)百種智能的完美連接。支持按各種多種端口，如串行口，UDP端口，TCP端口的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，內(nèi)置⑶T、DNP3.0和IEC870-5-101/104轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約。并支持各種自定義轉(zhuǎn)發(fā)規(guī)約的接口?？蓴U(kuò)展性極強(qiáng)。
【權(quán)利要求】
1.基于射頻技術(shù)的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是為電力系統(tǒng)中變電站/電廠開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、刀閘觸點(diǎn)、母線接點(diǎn)、電纜接點(diǎn)、變壓器外殼等觸點(diǎn)提供溫度測(cè)量與保護(hù)，包括:無(wú)線溫度傳感器、溫度顯示設(shè)備、溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所示的無(wú)線溫度傳感器為溫度采集與傳輸設(shè)備，其特征是通過(guò)溫度傳感器(I)用于采集當(dāng)前結(jié)點(diǎn)的溫度信號(hào)；通過(guò)高溫導(dǎo)熱膠(2)將溫度傳感器同被采集溫度設(shè)備緊密連接固定，被采集溫度設(shè)備的實(shí)時(shí)溫度通過(guò)高溫導(dǎo)熱膠(2)傳遞給溫度傳感器(I);通過(guò)433M頻率段(3)提供無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所示的溫度顯示設(shè)備，其特征是通過(guò)人機(jī)交互界面(4)依次顯示每一個(gè)編號(hào)溫度傳感器上傳的當(dāng)前溫度；通過(guò)設(shè)置開(kāi)關(guān)(5)設(shè)定溫度報(bào)警值；通過(guò)增加開(kāi)關(guān)(6)和減小開(kāi)關(guān)(7)修改溫度報(bào)警值的大??；通過(guò)報(bào)警信號(hào)輸出(8)為用戶提供信號(hào)輸出接點(diǎn)，便于擴(kuò)展；通過(guò)報(bào)警蜂鳴器(9)在溫度異常報(bào)警時(shí)產(chǎn)生聲音報(bào)警以提醒用戶處理；通過(guò)工作指示燈(10)指示溫度顯示設(shè)備是否正常；通過(guò)報(bào)警指示燈(11)檢測(cè)溫度報(bào)警；通過(guò)遠(yuǎn)程通信接口(12)為用戶提供通信接點(diǎn)，方便用戶實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控；通過(guò)Internet網(wǎng)絡(luò)(13)為溫度顯示設(shè)備與溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)提供傳輸媒介。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所示的溫度監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)(14)為遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備，其特征是為用戶提供監(jiān)測(cè)現(xiàn)場(chǎng)溫度情況的平臺(tái)，出現(xiàn)溫度異常時(shí)，能通過(guò)當(dāng)前顯示界面鎖定住溫度異常結(jié)點(diǎn)的位置，便于及時(shí)處理。
【文檔編號(hào)】G01K1/02GK103512670SQ201210201918
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年6月19日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月19日
【發(fā)明者】于寶成 申請(qǐng)人:張家港瑞自電氣有限公司, 于寶成