一種電纜接頭無線無源實時測溫傳感裝置及系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電纜接頭無線無源實時測溫傳感裝置及系統(tǒng)和方法，所述裝置包括溫度傳感器和天線，溫度傳感器和天線均通過環(huán)氧樹脂注射固化成型工藝埋入電纜接頭內，溫度傳感器與電纜接頭內的導線接觸，天線固定在溫度傳感器上且與之通信連接。本發(fā)明通過將溫度傳感器和天線通過環(huán)氧樹脂注射固化成型工藝埋入電纜接頭內，使溫度傳感器直接與電纜接頭的高壓端接觸，溫度傳感器能夠真實有效的測量電纜接頭高壓端的溫度，避免了目前靠溫度差補而造成的溫度不實的問題；且溫度傳感器是通過環(huán)氧樹脂注射固化成型工藝埋入電纜接頭內的，不需要后期維護；通過增設天線，避免了環(huán)氧樹脂厚度比較厚而造成的溫度傳感器信號傳輸較弱的問題。
【專利說明】
一種電纜接頭無線無源實時測溫傳感裝置及系統(tǒng)和方法
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及電力設備技術領域，具體涉及一種通過無線無源接觸方式對電力電纜接頭內部導體溫度進行實時監(jiān)測的裝置和方法。
【背景技術】
[0002]我國電力系統(tǒng)的配電行業(yè)的安全事故大多是由柜中連接點發(fā)熱引起的。因此，如果想規(guī)避和降低安全事故的發(fā)生，主要是要預先知道連接點的溫度變化及溫度值，然而，現有的測溫方式，無論是有源有線的非接觸式還是無源有線的接觸式都存在很多問題。諸如在測溫的時候，傳感器受周邊環(huán)境及電磁場干擾、測溫裝置體積較大、傳感器易損易折、安裝復雜、維護困難、不耐高溫、絕緣性能差、高溫下容易產生誤報警、溫度值與實際溫度值相差比較大、電池更換頻繁、壽命短等問題。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術問題是針對現有技術的不足，提供一種電纜接頭無線無源實時測溫傳感裝置及系統(tǒng)和方法。
[0004]本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案如下:一種電纜接頭無線無源實時測溫傳感裝置，包括溫度傳感器和天線，所述溫度傳感器和天線均通過環(huán)氧樹脂注射固化成型工藝埋入所述電纜接頭內，所述溫度傳感器與所述電纜接頭內的導線接觸，所述天線固定在所述溫度傳感器上且與之通信連接。
[0005]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過將溫度傳感器和天線通過環(huán)氧樹脂注射固化成型工藝埋入電纜接頭內，使溫度傳感器與電纜接頭內的導線接觸，即溫度傳感器直接與電纜接頭的高壓端接觸，溫度傳感器能夠真實有效的測量電纜接頭高壓端的溫度，避免了目前靠溫度差補而造成的溫度不實的問題;且溫度傳感器是通過環(huán)氧樹脂注射固化成型工藝埋入電纜接頭內的，安裝方便，不需要后期維護;通過增設天線，避免了環(huán)氧樹脂厚度比較厚而造成的溫度傳感器信號傳輸較弱的問題。
[0006]在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0007]進一步，所述溫度傳感器包括PCB嵌入板和測溫芯片，所述測溫芯片嵌在所述PCB嵌入板內。
[0008]采用上述進一步方案的有益效果是:通過將溫度傳感器的測溫芯片嵌在PCB嵌入板內，PCB嵌入板的材質能夠耐受環(huán)氧樹脂固化成型的高溫，能夠保證高溫下不損壞溫度傳感器。
[0009]進一步，所述電纜接頭包括:
[0010]接頭本體，所述接頭本體呈筒狀；
[0011]螺栓，所述螺栓插接在所述接頭本體內且與所述接頭本體內的導線相連，所述溫度傳感器與所述螺栓的一端相連；
[0012]后堵蓋，所述后堵蓋呈一端封堵、另一端敞口的筒狀結構，其敞口端插接在所述接頭本體的一端;所述溫度傳感器和天線均通過環(huán)氧樹脂注射固化成型工藝埋在所述后堵蓋內。
[0013]采用上述進一步方案的有益效果是:通過設將溫度傳感器直接埋在后堵蓋內，方便填充環(huán)氧樹脂;通過螺栓將電纜內的導線與溫度傳感器進行導通，避免了導線與溫度傳感器直接接觸而容易對溫度傳感器造成損壞的問題。
[0014]進一步，所述電纜接頭還包括套管，所述套管插接在所述接頭本體的另一端，所述螺栓的另一端插接在所述套管內且與所述套管固定相連。
[0015]進一步，所述電纜接頭還包括后護帽，所述后護帽固定在所述接頭本體連接后堵蓋的一端。
[0016]采用上述進一步方案的有益效果是:通過設置后護帽，對后堵蓋的封堵端起到的保護的作用。
[0017]一種測溫傳感系統(tǒng)，包括:
[0018]溫度采集器，用于發(fā)送溫度采集信號，還用于接收和發(fā)送溫度信號；
[0019]如上所述的測溫傳感裝置，用于接收并處理所述溫度采集信號，得到溫度信號并將所述溫度信號發(fā)送至所述溫度采集器；
[0020]終端設備，用于接收所述溫度采集器發(fā)送的溫度信號并顯示。
[0021]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的測溫傳感系統(tǒng)，通過將溫度傳感器設置在電纜接頭內，并通過溫度采集器和終端設備對其進行測溫控制，測量的溫度值準確。
[0022]進一步，每隔溫度響應時間T，所述終端設備還用于控制所述溫度傳感器發(fā)送一次溫度采集信號，在溫度傳感器發(fā)送完溫度采集信號后的預設時間內，所述終端設備沒有接收到所述溫度信號，所述終端設備發(fā)出報警信號。
[0023]采用上述進一步方案的有益效果是:終端設備通過設置報警功能，可提醒用戶隨時監(jiān)測電纜接頭內的溫度狀態(tài)。
[0024]進一步，所述終端設備還用于將接收到的溫度信號與預設溫度值進行對比，當終端設備接收的溫度信號高于預設溫度值時，所述終端設備發(fā)出報警信號。
[0025]一種測溫傳感方法，包括以下步驟:
[0026]步驟SI，采用溫度采集器發(fā)送溫度采集信號；
[0027]步驟S2，采用如上所述的測溫傳感裝置接收并處理所述溫度采集信號，得到溫度信號并將所述溫度信號發(fā)送至所述溫度采集器；
[0028]步驟S3，采用終端設備接收所述溫度采集器發(fā)送的溫度信號并顯示。
[0029]本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明的測溫傳感方法，通過將溫度傳感器設置在電纜接頭內，并通過溫度采集器和終端設備對其進行測溫控制，測量的溫度值準確。
[0030]進一步，還包括:
[0031]步驟S4，每隔溫度響應時間T，通過所述終端設備控制所述溫度傳感器發(fā)送一次溫度采集信號，在溫度傳感器發(fā)送完溫度采集信號后的預設時間內，所述終端設備沒有接收到所述溫度信號，所述終端設備發(fā)出報警信號；
[0032]步驟S5，通過所述終端設備將接收到的溫度信號與預設溫度值進行對比，當終端設備接收到的溫度信號高于預設溫度值時，所述終端設備發(fā)出報警信號。
[0033]采用上述進一步方案的有益效果是:終端設備通過設置報警功能，可提醒用戶隨時監(jiān)測電纜接頭內的溫度狀態(tài)。
【附圖說明】
[0034]圖1為本發(fā)明實施例的測溫傳感裝置的內部結構示意圖；
[0035]圖2為本發(fā)明實施例的電纜接頭的內部結構示意圖；
[0036]圖3為本發(fā)明實施例的測溫傳感方法的流程圖。
[0037]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0038]1、溫度傳感器；11、底座；12、嵌件；2、天線；3、電纜接頭；31、接頭本體;32、螺栓；33、后堵蓋;34、套管;35、后護帽;4、環(huán)氧樹脂;5、電纜。
【具體實施方式】
[0039]以下結合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0040]實施例1
[0041]如圖1和圖2所示，本實施例的一種電纜接頭無線無源實時測溫傳感裝置，包括溫度傳感器I和天線2，所述溫度傳感器I和天線2均通過環(huán)氧樹脂4注射固化成型工藝埋入所述電纜接頭3內，所述溫度傳感器I與所述電纜接頭3內的導線接觸，所述天線2固定在所述溫度傳感器I上且與之通信連接。電纜接頭3連接在電纜5的一端且與電纜5內的導線導通。
[0042]本發(fā)明實施例通過將溫度傳感器和天線通過環(huán)氧樹脂注射固化成型工藝埋入電纜接頭內，使溫度傳感器與電纜接頭內的導線接觸，即溫度傳感器直接與電纜接頭的高壓端接觸，溫度傳感器能夠真實有效的測量電纜接頭高壓端的溫度，避免了目前靠溫度差補而造成的溫度不實的問題;且溫度傳感器是通過環(huán)氧樹脂注射固化成型工藝埋入電纜接頭內的，安裝方便，不需要后期維護;通過增設天線，避免了環(huán)氧樹脂厚度比較厚而造成的溫度傳感器信號傳輸較弱的問題。
[0043]本實施例的所述溫度傳感器I包括PCB嵌入板(具體為PCB(FR_4)嵌入板)和測溫芯片，所述測溫芯片嵌在所述PCB嵌入板內。由于環(huán)氧樹脂的固化成型溫度比較高，要保證高溫下不損壞溫度傳感器，本實施例采用將測溫芯片鑲嵌入PCB嵌入板內，PCB嵌入板能夠耐受140°C-160°C的高溫，還能夠耐壓、耐沖擊等。且由于后堵蓋中埋入了環(huán)氧樹脂，使得溫度傳感器的信號傳輸也增大了難度，本發(fā)明實施例通過對天線的處理，通過增加天線的圈數、且將天線的線徑加粗，保證天線的0.5m-lm之內能夠接收和傳輸信號就可以。
[0044]如圖1和圖2所示，本實施例的所述電纜接頭3包括:
[0045]接頭本體31，所述接頭本體31呈筒狀；
[0046]螺栓32，所述螺栓32插接在所述接頭本體31內且與所述接頭本體31內的導線相連，所述溫度傳感器I與所述螺栓32的一端相連；
[0047I后堵蓋33，所述后堵蓋33呈一端封堵、另一端敞口的筒狀結構，其敞口端插接在所述接頭本體31的一端;所述溫度傳感器I和天線2均通過環(huán)氧樹脂4注射固化成型工藝埋在所述后堵蓋33內。所述后堵蓋33內還設有嵌件12，嵌件12上設有底座11，溫度傳感器I設置在底座11上。
[0048]所述電纜接頭3還包括套管34，所述套管34插接在所述接頭本體31的另一端，所述螺栓32的另一端插接在所述套管34內且與所述套管34固定相連。
[0049]本實施例通過設將溫度傳感器直接埋在后堵蓋內，方便填充環(huán)氧樹脂;通過螺栓將電纜內的導線與溫度傳感器進行導通，避免了導線與溫度傳感器直接接觸而容易對溫度傳感器造成損壞的問題。
[0050]本實施例的所述電纜接頭3還包括后護帽35，所述后護帽35固定在所述接頭本體31連接后堵蓋33的一端。通過設置后護帽，對后堵蓋的封堵端起到的保護的作用。
[0051]本發(fā)明實施例的測溫傳感裝置將溫度傳感器鑲嵌在電纜接頭的后堵蓋內部，能夠完全避免絕緣擊穿的問題，因為本發(fā)明實施例的溫度傳感器是與導體直接連接的，是一種真實的接觸式測溫。
[0052]實施例2
[0053]本實施例的一種測溫傳感系統(tǒng)，包括:
[0054]溫度采集器，用于發(fā)送溫度采集信號，還用于接收和發(fā)送溫度信號；
[0055]如實施例1所述的測溫傳感裝置，用于接收并處理所述溫度采集信號，得到溫度信號并將所述溫度信號發(fā)送至所述溫度采集器；
[0056]終端設備，用于接收所述溫度采集器發(fā)送的溫度信號并顯示。
[0057]每隔溫度響應時間T，所述終端設備還用于控制所述溫度傳感器發(fā)送一次溫度采集信號，在溫度傳感器發(fā)送完溫度采集信號后的預設時間內，所述終端設備沒有接收到所述溫度信號，所述終端設備發(fā)出報警信號。
[0058]所述終端設備還用于將接收到的溫度信號與預設溫度值進行對比，當終端設備接收的溫度信號高于預設溫度值時，所述終端設備發(fā)出報警信號。
[0059]本發(fā)明實施例的測溫傳感系統(tǒng)的所述溫度采集器上設有通訊接口，所述通訊接口通過控制總線與所述終端設備相連。
[0060]本實施例的測溫傳感系統(tǒng)的具體測溫過程如下，由電網供電的溫度采集器完成電信號的調制，然后通過天線將溫度采集信號發(fā)到測溫傳感裝置上的天線，測溫傳感裝置通過逆壓電效應，在測溫傳感裝置上產生聲信號，聲信號感受壓電晶體熱脹冷縮，把溫度信號調制到聲信號中，調制后的聲信號經過聲反射柵反射后，通過壓電效應轉化成溫度信號，并通過天線發(fā)送。溫度采集器通過天線接收返回的溫度信號，經由溫度采集器上的通訊接口RS-232結合ZigBee、GPRS、短信貓等通過總線與總顯示屏、工控機、電腦主機或是負責人的手機相連，以達到溫度監(jiān)控預警的功能。
[0061]具體根據不同的需要可以實現以下幾種測溫方式，例如，可以實現同一地點多個電柜的測溫，可以在電柜儀表箱上嵌入顯示屏進行本地溫度顯示。通過RS-485組網方式或ZigBee無線組網方式將所有的溫度采集器連在一起，形成一個網絡，并通過一個主顯示屏輪詢顯示所有采集器的溫度測量值。
[0062]實施例3
[0063]如圖3所示，本實施例的一種測溫傳感方法，包括以下步驟:
[0064]步驟SI，采用溫度采集器發(fā)送溫度采集信號；
[0065]步驟S2，采用如實施例1所述的測溫傳感裝置接收并處理所述溫度采集信號，得到溫度信號并將所述溫度信號發(fā)送至所述溫度采集器；
[0066]步驟S3，采用終端設備接收所述溫度采集器發(fā)送的溫度信號并顯示。
[0067]步驟S4，每隔溫度響應時間T，通過所述終端設備控制所述溫度傳感器發(fā)送一次溫度采集信號，在溫度傳感器發(fā)送完溫度采集信號后的預設時間內，所述終端設備沒有接收到所述溫度信號，所述終端設備發(fā)出報警信號；
[0068]步驟S5，通過所述終端設備將接收到的溫度信號與預設溫度值進行對比，當終端設備接收到的溫度信號高于預設溫度值時，所述終端設備發(fā)出報警信號。
[0069]所述溫度采集器上設有通訊接口，所述通訊接口通過控制總線與所述終端設備相連。
[0070]本實施例的測溫傳感方法的具體測溫過程如下，由電網供電的溫度采集器完成電信號的調制，然后通過天線將溫度采集信號發(fā)到測溫傳感裝置上的天線，測溫傳感裝置通過逆壓電效應，在測溫傳感裝置上產生聲信號，聲信號感受壓電晶體熱脹冷縮，把溫度信號調制到聲信號中，調制后的聲信號經過聲反射柵反射后，通過壓電效應轉化成溫度信號，并通過天線發(fā)送。溫度采集器通過天線接收返回的溫度信號，經由溫度采集器上的通訊接口RS-232結合ZigBee、GPRS、短信貓等通過總線與總顯示屏、工控機、電腦主機或是負責人的手機相連，以達到溫度監(jiān)控預警的功能。
[0071]具體根據不同的需要可以實現以下幾種測溫方式，例如，可以實現同一地點多個電柜的測溫，可以在電柜儀表箱上嵌入顯示屏進行本地溫度顯示。通過RS-485組網方式或ZigBee無線組網方式將所有的溫度采集器連在一起，形成一個網絡，并通過一個主顯示屏輪詢顯示所有采集器的溫度測量值。
[0072]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種電纜接頭無線無源實時測溫傳感裝置，其特征在于，包括溫度傳感器(I)和天線(2)，所述溫度傳感器(I)和天線(2)均通過環(huán)氧樹脂(4)注射固化成型工藝埋入所述電纜接頭(3)內，所述溫度傳感器(I)與所述電纜接頭(3)內的導線接觸，所述天線(2)固定在所述溫度傳感器(I)上且與之通信連接。2.根據權利要求1所述一種電纜接頭無線無源實時測溫傳感裝置，其特征在于，所述溫度傳感器(I)包括PCB嵌入板和測溫芯片，所述測溫芯片嵌在所述PCB嵌入板內。3.根據權利要求2所述一種電纜接頭無線無源實時測溫傳感裝置，其特征在于，所述電纜接頭(3)包括: 接頭本體(31)，所述接頭本體(31)呈筒狀； 螺栓(32)，所述螺栓(32)插接在所述接頭本體(31)內且與所述接頭本體(31)內的導線相連，所述溫度傳感器(I)與所述螺栓(32)的一端相連； 后堵蓋(33)，所述后堵蓋(33)呈一端封堵、另一端敞口的筒狀結構，其敞口端插接在所述接頭本體(31)的一端;所述溫度傳感器(I)和天線(2)均通過環(huán)氧樹脂(4)注射固化成型工藝埋在所述后堵蓋(33)內。4.根據權利要求3所述一種電纜接頭無線無源實時測溫傳感裝置，其特征在于，所述電纜接頭(3)還包括套管(34)，所述套管(34)插接在所述接頭本體(31)的另一端，所述螺栓(32)的另一端插接在所述套管(34)內且與所述套管(34)固定相連。5.根據權利要求4所述一種電纜接頭無線無源實時測溫傳感裝置，其特征在于，所述電纜接頭(3)還包括后護帽(35)，所述后護帽(35)固定在所述接頭本體(31)連接后堵蓋(33)的一端。6.一種測溫傳感系統(tǒng)，其特征在于，包括: 溫度采集器，用于發(fā)送溫度采集信號，還用于接收和發(fā)送溫度信號； 如權利要求1至5任一項所述的測溫傳感裝置，用于接收并處理所述溫度采集信號，得到溫度信號并將所述溫度信號發(fā)送至所述溫度采集器； 終端設備，用于接收所述溫度采集器發(fā)送的溫度信號并顯示。7.根據權利要求6所述一種測溫傳感系統(tǒng)，其特征在于，每隔溫度響應時間T，所述終端設備還用于控制所述溫度傳感器發(fā)送一次溫度采集信號，在溫度傳感器發(fā)送完溫度采集信號后的預設時間內，所述終端設備沒有接收到所述溫度信號，所述終端設備發(fā)出報警信號。8.根據權利要求7所述一種測溫傳感系統(tǒng)，其特征在于，所述終端設備還用于將接收到的溫度信號與預設溫度值進行對比，當終端設備接收的溫度信號高于預設溫度值時，所述終端設備發(fā)出報警信號。9.一種測溫傳感方法，其特征在于，包括以下步驟: 步驟SI，采用溫度采集器發(fā)送溫度采集信號； 步驟S2，采用如權利要求1至5任一項所述的測溫傳感裝置接收并處理所述溫度采集信號，得到溫度信號并將所述溫度信號發(fā)送至所述溫度采集器； 步驟S3，采用終端設備接收所述溫度采集器發(fā)送的溫度信號并顯示。10.根據權利要求9所述一種測溫傳感方法，其特征在于，還包括: 步驟S4，每隔溫度響應時間T，通過所述終端設備控制所述溫度傳感器發(fā)送一次溫度采集信號，在溫度傳感器發(fā)送完溫度采集信號后的預設時間內，所述終端設備沒有接收到所述溫度信號，所述終端設備發(fā)出報警信號； 步驟S5，通過所述終端設備將接收到的溫度信號與預設溫度值進行對比，當終端設備接收到的溫度信號高于預設溫度值時，所述終端設備發(fā)出報警信號。
【文檔編號】G01K1/02GK106017701SQ201610506472
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年7月1日
【發(fā)明人】張玉龍, 王建新, 張淑琴
【申請人】廊坊芳遠新合電氣有限公司, 張玉龍