專利名稱：列車高壓電氣柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，具體的說，涉及了一種列車高壓電氣柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
列車高壓電氣柜為封閉式結(jié)構(gòu)，其的散熱條件比較差。在設(shè)備的長期運(yùn)行使用過程中，柜內(nèi)的觸點(diǎn)、接頭及母線排連接處等部位容易因老化、接觸電阻過大或公差配合不良而發(fā)熱，并且列車高壓電氣柜經(jīng)常在高電壓、大電流和滿負(fù)荷的條件下運(yùn)行，更加容易導(dǎo)致熱量的集結(jié)。如果不對電氣柜內(nèi)的溫度采取有效的監(jiān)測措施，將會嚴(yán)重危及電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。特別是當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，強(qiáng)大的電流使得電氣設(shè)備內(nèi)部的溫升加劇，電氣的絕緣性能遭到嚴(yán)重的破壞，從而大大縮短了電氣設(shè)備的使用壽命，更有甚者會造成列車火災(zāi)等嚴(yán)重事故。然而，目前卻缺乏有效的針對列車高壓電氣柜內(nèi)觸點(diǎn)、母線溫度的監(jiān)測手段。為了解決以上存在的問題，人們一直在尋求一種理想的技術(shù)解決方案。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，從而提供一種用以改變目前缺乏有效針對列車高壓電氣柜內(nèi)觸點(diǎn)、母線溫度監(jiān)測手段的現(xiàn)狀的列車高壓電氣柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:一種列車高壓電氣柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，它包括無線數(shù)據(jù)采集模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊和PC監(jiān)控主機(jī)，所述無線數(shù)據(jù)采集模塊包括相互連接的傳感器模塊和無線通信模塊以及用于提供電源電壓的電源模塊；所述無線數(shù)據(jù)采集模塊通過所述無線通信模塊與所述無線數(shù)據(jù)接收模塊通信連接，所述無線數(shù)據(jù)接收模塊通過RS232串口連接所述PC監(jiān)控主機(jī)?；谏鲜?，所述傳感器模塊包括至少一個數(shù)字溫度傳感器，所述數(shù)字溫度傳感器設(shè)置唯一的64位編碼?；谏鲜觯鰯?shù)字溫度傳感器為DS18B20數(shù)字溫度傳感器。基于上述，所述無線通信模塊包括處理芯片和天線，所述處理芯片為CC2430S0C型ZigBee系統(tǒng)芯片，所述天線為反向F型PCB引線天線?；谏鲜?，所述無線數(shù)據(jù)接收模塊包括所述無線通信模塊以及用于所述無線數(shù)據(jù)接收模塊對外連接的RS232串口電路。基于上述，所述PC監(jiān)控主機(jī)外接有報警裝置。本實(shí)用新型相對現(xiàn)有技術(shù)具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著進(jìn)步，具體的說，本實(shí)用新型中，由于采用了數(shù)字溫度傳感器置于列車高壓電氣柜內(nèi)正對各高壓觸點(diǎn)、接頭、母線排處，并與無線通信模塊連接，采集的數(shù)據(jù)結(jié)果經(jīng)無線數(shù)據(jù)接收模塊送與PC監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行診斷處理，不僅實(shí)現(xiàn)了列車高壓電氣柜內(nèi)高壓觸點(diǎn)和母線的溫度測量，而且電路簡單、穩(wěn)定性高；數(shù)字溫度傳感器具有體積小、成本低的優(yōu)點(diǎn)，既有利于安裝在高壓電氣控制柜內(nèi)，又有利于降低價格，廣泛推廣應(yīng)用；采用無線數(shù)據(jù)接收模塊與PC監(jiān)控主機(jī)連接，有利于遠(yuǎn)距離傳輸，一臺PC監(jiān)控主機(jī)即可對不同高壓電氣柜內(nèi)的各個高壓觸點(diǎn)、接頭、母線排工作溫度進(jìn)行實(shí)時的定點(diǎn)在線監(jiān)控以及故障分析；使用PC監(jiān)控主機(jī)還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲，以備查詢、分析。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D。圖2是無線數(shù)據(jù)采集模塊的電路原理示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式
，對本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。如圖1所示，一種列車高壓電氣柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，它包括無線數(shù)據(jù)采集模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊和PC監(jiān)控主機(jī)，所述無線數(shù)據(jù)采集模塊包括相互連接的傳感器模塊和無線通信模塊以及用于提供電源電壓的電源模塊(圖中未給出)。為了實(shí)現(xiàn)一臺PC監(jiān)控主機(jī)對不同高壓電氣柜內(nèi)多個高壓觸點(diǎn)、接頭、母線排工作溫度進(jìn)行實(shí)時的定點(diǎn)在線監(jiān)控以及故障分析，多組無線數(shù)據(jù)采集模塊通過各自的無線通信模塊與所述無線數(shù)據(jù)接收模塊通信連接，而所述無線數(shù)據(jù)接收模塊則通過RS232串口與所述PC監(jiān)控主機(jī)連接，其中，所述PC監(jiān)控主機(jī)選用工業(yè)計算機(jī)。本實(shí)用新型中無線數(shù)據(jù)采集模塊的電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，所述無線通信模塊包括處理芯片Ul和反向F型PCB引線天線Tl，所述處理芯片Ul為CC2430S0C型ZigBee系統(tǒng)芯片，所述傳感器模塊包括六個用于溫度信號采集且型號為DS18B20的數(shù)字溫度傳感器。六個所述數(shù)字溫度傳感器的Data端分別連接到所述處理芯片Ul的六個I/O端P1.1-P1.6，同時，六個所述數(shù)字溫度傳感器的Data端還分別通過上拉電阻R1-R6連接到電源；所述處理芯片Ul的外圍連接有用于連接所述天線Tl且由電容C2、電感L1、電感L2、電感L3組成的非平衡變壓器電路，由石英諧振器XT1、電容C6、電容C7構(gòu)成的第一晶振電路以及由石英諧振器XT2、電容Cl、C2、電阻Rll構(gòu)成的第二晶振電路共同構(gòu)成了所述處理芯片Ul的晶振時鐘電路，所述處理芯片Ul的復(fù)位電路由電阻R9、電阻R10、電容Cl和按鍵SI組成。用于檢測、采集溫度信號時，六個所述數(shù)字溫度傳感器分別安裝在高壓電器柜內(nèi)的各個高壓觸點(diǎn)、接頭、母線排處，而且每個數(shù)字溫度傳感器寫入唯一的64位編碼，以在多點(diǎn)測溫時能進(jìn)行定位和識別；六個所述數(shù)字溫度傳感器通過信號線連接所述無線通信模塊，將檢測、采集的溫度信號傳送至所述處理芯片U1。所述無線數(shù)據(jù)接收模塊采用與所述無線數(shù)據(jù)采集模塊相同的無線通信模塊，且所述無線通信模塊上還連接有RS232串口電路，通過所述RS232串口電路，所述無線數(shù)據(jù)接收模塊與所述PC監(jiān)控主機(jī)連接。所述無線數(shù)據(jù)接收模塊與所述無線數(shù)據(jù)采集模塊之間形成一個能夠進(jìn)行相互通信的ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)，通過該ZigBee無線通信網(wǎng)絡(luò)，安裝在高壓電器柜內(nèi)的各個高壓觸點(diǎn)、接頭、母線排處的數(shù)字溫度傳感器可以將采集的溫度信號發(fā)送到所述PC監(jiān)控主機(jī)，所述PC監(jiān)控主機(jī)通過分析所述溫度信號，從而實(shí)時地對所有的數(shù)字溫度傳感器進(jìn)行監(jiān)測、控制，并對各個監(jiān)測點(diǎn)的狀態(tài)進(jìn)行分析、判斷以及數(shù)據(jù)存儲等，同時還可以利用所述PC監(jiān)控主機(jī)本身具備的音頻輸出設(shè)備進(jìn)行故障報警；需要特別說明的是，在其他的實(shí)施例中，所述PC監(jiān)控主機(jī)可以外接其它的報警裝置，以便能夠更方便地進(jìn)行故障監(jiān)測報警。最后應(yīng)當(dāng)說明的是:以上實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非對其限制；盡管參照較佳實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
進(jìn)行修改或者對部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型請求保護(hù)的技術(shù)方案范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求1.一種列車高壓電氣柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:它包括無線數(shù)據(jù)采集模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊和PC監(jiān)控主機(jī)，所述無線數(shù)據(jù)采集模塊包括相互連接的傳感器模塊和無線通信模塊以及用于提供電源電壓的電源模塊； 所述無線數(shù)據(jù)采集模塊通過所述無線通信模塊與所述無線數(shù)據(jù)接收模塊通信連接，所述無線數(shù)據(jù)接收模塊通過RS232串口連接所述PC監(jiān)控主機(jī)。
2.權(quán)利要求1所述的列車高壓電氣柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述傳感器模塊包括至少一個數(shù)字溫度傳感器，所述數(shù)字溫度傳感器設(shè)置唯一的64位編碼。
3.權(quán)利要求2所述的列車高壓電氣柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述數(shù)字溫度傳感器為DS18B20數(shù)字溫度傳感器。
4.權(quán)利要求1所述的列車高壓電氣柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述無線通信模塊包括處理芯片和與所述處理芯片連接的天線，所述處理芯片為CC2430S0C型ZigBee系統(tǒng)芯片，所述天線為反向F型PCB引線天線。
5.權(quán)利要求4所述的列車高壓電氣柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述無線數(shù)據(jù)接收模塊包括所述無線通信模塊以及用于所述無線數(shù)據(jù)接收模塊對外連接的RS232串口電路。
6.權(quán)利要求1所述的列車高壓電氣柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述PC監(jiān)控主機(jī)外接有報警裝置。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種列車高壓電氣柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，它包括無線數(shù)據(jù)采集模塊、無線數(shù)據(jù)接收模塊和PC監(jiān)控主機(jī)，所述無線數(shù)據(jù)采集模塊包括相互連接的傳感器模塊和無線通信模塊以及用于提供電源電壓的電源模塊；所述無線數(shù)據(jù)采集模塊通過所述無線通信模塊與所述無線數(shù)據(jù)接收模塊通信連接，所述無線數(shù)據(jù)接收模塊通過RS232串口連接所述PC監(jiān)控主機(jī)。本實(shí)用新型采用數(shù)字溫度傳感器置于列車高壓電氣柜內(nèi)正對各高壓觸點(diǎn)、接頭、母線排處，并與無線通信模塊連接，采集的數(shù)據(jù)結(jié)果經(jīng)無線數(shù)據(jù)接收模塊送與PC監(jiān)控主機(jī)進(jìn)行診斷處理，實(shí)現(xiàn)了列車高壓電氣柜內(nèi)高壓觸點(diǎn)和母線的溫度監(jiān)測。
文檔編號G08C17/02GK203163892SQ201320137780
公開日2013年8月28日 申請日期2013年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月25日
發(fā)明者郭建偉, 董辛?xí)F, 尹獻(xiàn)德, 汪洋, 劉愛國, 雷慶秋, 王國防, 陳獻(xiàn)征, 張運(yùn)良 申請人:北京友亦信科技有限公司, 鄭州大學(xué), 河南省特種設(shè)備安全檢測研究院