本發(fā)明屬于智能電網(wǎng)電力設(shè)備監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及自供電高壓母線無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

智能電網(wǎng)建設(shè)中，對電力設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測，信息采集，數(shù)據(jù)通信等是最基本的功能。發(fā)電廠或變電站的高壓母線長期工作在大電流、高電壓環(huán)境下，母線接觸點以及每段連接處由于老化，松動，氧化等原因會使接觸電阻增大，從而導(dǎo)致設(shè)備升溫，出現(xiàn)熔斷，漏電，等安全故障，甚至引發(fā)火災(zāi)，因此對高壓母線的溫度監(jiān)測極為重要。

目前，成熟的測溫方式有紅外測溫法，分布式光纖測溫法，無線測溫法等。

其中紅外測溫法是一種間接測溫方式，但是高壓設(shè)備元件相互遮擋，影響測溫結(jié)果，同時還需要紅外圖譜識別，成本較高，不利于推廣。光纖測溫法抗干擾

能力強，但布線復(fù)雜，配套分析儀體積偏大，不易安裝，且光纖長期使用易受到污染，雨水腐蝕等問題也使其絕緣性降低。傳統(tǒng)的解決方案集中于降低系統(tǒng)功耗，或使用大容量電池，但受小型化的設(shè)計要求和設(shè)計工藝影響，傳統(tǒng)解決方案在工程環(huán)境下收效甚微。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明就是針對上述幾種測溫方式存在的缺點，提供自供電高壓母線無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)；本發(fā)明安裝簡單，布局靈活，成功解決了較為棘手突出的無線測溫系統(tǒng)的長期供電問題，延長電池供電的壽命周期，本發(fā)明的供電方式可以推廣至很多低功耗的無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境中。

為實現(xiàn)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案。

本發(fā)明自供電高壓母線無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，包括無線測溫模塊，數(shù)據(jù)匯聚模塊，上位機監(jiān)測終端；其結(jié)構(gòu)要點是：所述無線測溫模塊由溫度采集節(jié)點和路由器組成、形成Zigbee網(wǎng)絡(luò),所述路由器與數(shù)據(jù)匯聚模塊相連，所述數(shù)據(jù)匯聚模塊通過RS485或CAN總線與上位機監(jiān)測終端通信；所述溫度采集節(jié)點包括溫度傳感器、處理單元、供電單元，所述溫度傳感器與處理單元相互連接；所述供電單元包括太陽能板、能量采集模塊、鋰電池，所述太陽能板與能量采集模塊相互連接，能量采集模塊與鋰電池相互連接；所述能量采集模塊的輸出端與處理單元相連。

作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述溫度傳感器采用DS18B20數(shù)字式溫度傳感器。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述處理單元采用cc2530單片機。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述能量采集模塊采用超低功耗升壓轉(zhuǎn)換器bq25504。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述能量采集模塊bq25504的16引腳與太陽能電池板的一端相連，太陽能電池板的另一端與地相連；所述太陽能電池板的兩端并聯(lián)有電容器C3。

作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述能量采集模塊bq25504的11引腳通過連接負載接入驅(qū)動電路與處理單元cc2530相連。

本發(fā)明的有益效果是。

本發(fā)明提供了一種自供電高壓母線無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，采集太陽能自供電的無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)，解決了高壓環(huán)境下的絕緣問題，并實現(xiàn)了靈活多點智能化的無線溫度監(jiān)測，充分發(fā)揮無線監(jiān)測的優(yōu)勢。本發(fā)明無線測溫模塊由溫度采集節(jié)點和路由器組成、形成Zigbee網(wǎng)絡(luò)，成功地解決了較為棘手突出的無線測溫系統(tǒng)的長期供電問題，延長電池供電的壽命周期，此種基于采集能量的供電方式可以推廣至很多低功耗的無線傳感網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用環(huán)境中。

本發(fā)明由溫度傳感器采集溫度，Zigbee模塊傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)溫度無線監(jiān)測；供電方式采用基于TI公司的bq25504能量采集芯片采集太陽能為無線測溫模塊供電，保證系統(tǒng)長期正常工作，從而解決了無線溫度監(jiān)測方式電池供電周期短的問題。

附圖說明

圖1是本發(fā)明自供電高壓母線無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖。

圖2是本發(fā)明自供電高壓母線無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的溫度采集節(jié)點結(jié)構(gòu)框圖。

圖3是本發(fā)明自供電高壓母線無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的供電單元電路連接圖。

具體實施方式

結(jié)合圖1和圖2所示，為本發(fā)明自供電高壓母線無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的原理結(jié)構(gòu)圖和溫度采集節(jié)點結(jié)構(gòu)框圖。圖中，包括無線測溫模塊，數(shù)據(jù)匯聚模塊，上位機監(jiān)測終端；其結(jié)構(gòu)要點是：所述無線測溫模塊由溫度采集節(jié)點和路由器組成、形成Zigbee網(wǎng)絡(luò),所述路由器與數(shù)據(jù)匯聚模塊相連，所述數(shù)據(jù)匯聚模塊通過RS485或CAN總線與上位機監(jiān)測終端通信；所述溫度采集節(jié)點包括溫度傳感器、處理單元、供電單元，所述溫度傳感器與處理單元相互連接；所述供電單元包括太陽能板、能量采集模塊、鋰電池，所述太陽能板與能量采集模塊相互連接，能量采集模塊與鋰電池相互連接；所述能量采集模塊的輸出端與處理單元相連。

所述溫度傳感器采用DS18B20數(shù)字式溫度傳感器；所述處理單元采用cc2530單片機。所述溫度傳感器DS18B20具有全數(shù)字溫度轉(zhuǎn)換與輸出、抗干擾能力強、功耗低、精度高等特點，溫度測量范圍為-55℃～＋125℃，在-10℃～＋85℃時精度為±0.5℃，尤其適用于精確測溫場合；具有單總線的工作方式，與微處理器連接時僅需要一根信號線就可實現(xiàn)通信，并且該信號線可以為器件提供寄生電源；內(nèi)置EEPROM，64位光刻ROM，內(nèi)置產(chǎn)品序列號，可實現(xiàn)多個器件的連接。所述DS18B20通過I/O口連接cc2530，它的讀寫時序很重要，要按照協(xié)議進行：初始化DS18B20，發(fā)ROM功能命令，發(fā)存儲器操作命令，處理數(shù)據(jù)。當(dāng)cc2530檢測到有溫度數(shù)據(jù)時，對數(shù)據(jù)進行處理，然后將數(shù)據(jù)按照寫入單片機的時序程序發(fā)送。系統(tǒng)可設(shè)定每隔適當(dāng)時間喚醒溫度傳感器檢測一次溫度，并由發(fā)射端發(fā)送一次數(shù)據(jù)，然后進入休眠狀態(tài)。接收端接受數(shù)據(jù)，分析存儲，可進行報警。

本發(fā)明所述能量采集模塊采用超低功耗升壓轉(zhuǎn)換器bq25504；并存儲能量到鋰電池，為無線測溫模塊供電。

所述bq25504 芯片支持最低330ｎＡ 的超低靜態(tài)電流的升壓充電，功能全面，可管理太陽能，熱電發(fā)生器（TEG）、電磁、振動等多種直流源所產(chǎn)生的微瓦級至毫瓦級功率。（1）支持可編程動態(tài)最大功率點跟蹤（MPPT）功能：可以調(diào)節(jié)輸入電壓，使輸入源工作在較大功率狀態(tài)，同時防止能量輸入源損壞；（2）具有電池充電保護功能：可以編程欠壓和過壓電平，防止負載和能量存儲單元的損壞，同時支持可編程過熱關(guān)閉的片載溫度傳感器；（3）提供電池狀態(tài)正常輸出引腳：可編程閾值，提示電池是否工作正常，可用于驅(qū)動負載的接入與斷開。

如圖3所示，為本發(fā)明自供電高壓母線無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的供電單元電路連接圖。從圖中可看出，所述能量采集模塊bq25504的16引腳與太陽能電池板的一端相連，太陽能電池板的另一端與地相連；所述太陽能電池板的兩端并聯(lián)有電容器C3。所述能量采集模塊bq25504的11引腳通過連接負載接入驅(qū)動電路與處理單元cc2530相連。

可以理解的是，以上關(guān)于本發(fā)明的具體描述，僅用于說明本發(fā)明而并非受限于本發(fā)明實施例所描述的技術(shù)方案，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，仍然可以對本發(fā)明進行修改或等同替換，以達到相同的技術(shù)效果；只要滿足使用需要，都在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。