專(zhuān)利名稱(chēng)：電力高壓無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于電力高壓環(huán)境的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，用以解決電力系統(tǒng)設(shè) 備的溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集問(wèn)題。尤其應(yīng)用于高壓開(kāi)關(guān)、氣體絕緣變電站、載流母線等電力設(shè) 備。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)中，高壓開(kāi)關(guān)、GIS(氣體絕緣變電站)等高壓電器和載流母線等電力 設(shè)備在負(fù)載電流過(guò)大時(shí)會(huì)出現(xiàn)溫升過(guò)高，最后能使相鄰的帶電部件性能劣化，甚至擊穿，根 據(jù)電力安全監(jiān)督部門(mén)提供數(shù)據(jù)分析，全國(guó)電力單位每年因?yàn)楦邏洪_(kāi)關(guān)、母線溫度過(guò)高引發(fā) 的重大事故上千起，給生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。通過(guò)監(jiān)測(cè)母線接點(diǎn)、高壓電纜接頭、 高壓開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)溫度的運(yùn)行情況，可有效防止高壓輸、變電故障的發(fā)生，為實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)提供 有效保障。因此采取有效措施監(jiān)測(cè)高壓母線及高壓開(kāi)關(guān)接觸溫度是電力系統(tǒng)急需解決的重 大課題。許多母線以及開(kāi)關(guān)處于高電位，目前國(guó)內(nèi)常用于高壓母線、高壓開(kāi)關(guān)的溫度監(jiān)測(cè) 的方法，一種是在高壓電接觸表面涂一層顏色隨溫度變化的發(fā)光材料，通過(guò)觀察其顏色變 化來(lái)大致確定溫度范圍，這種方法準(zhǔn)確度低、可靠性差，不能進(jìn)行定量測(cè)量；另外一種方法 是利用輻射特性的紅外熱像儀，準(zhǔn)確度較高，但由于需要光學(xué)器件，在高壓開(kāi)關(guān)柜等特定場(chǎng) 合使用不太方便，而且價(jià)格較高，推廣應(yīng)用有一定困難。更重要的是以上兩種方式都需要人 工進(jìn)行巡查，不能實(shí)時(shí)得到溫度數(shù)據(jù)，所得到的數(shù)據(jù)永遠(yuǎn)是滯后的，起不到溫度實(shí)時(shí)報(bào)警功 能。而有線通訊方式的電子儀表不符合電力高壓環(huán)境測(cè)量?jī)x表規(guī)范。目前，有部分無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)在投入使用，但這類(lèi)產(chǎn)品大多采用一個(gè)或少量幾個(gè)測(cè) 溫終端就需配有一個(gè)匯聚終端的解決方案，此方案在匯聚終端和上位機(jī)端的布線繁瑣，尤 其是在測(cè)溫終端數(shù)量較大時(shí)，上位機(jī)與匯聚終端的通信和連接存在很多麻煩，沒(méi)有完全發(fā) 揮無(wú)線傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)。且測(cè)溫終端的溫度傳感器置于終端內(nèi)部，在安裝使用時(shí)為了減小測(cè)溫 誤差，需將測(cè)溫終端貼近高溫測(cè)溫點(diǎn)。這樣的缺點(diǎn)是測(cè)溫點(diǎn)的高溫對(duì)測(cè)溫終端內(nèi)部電子元 器件的穩(wěn)定性和使用壽命均有影響，同時(shí)，溫度傳感器與測(cè)溫點(diǎn)存在距離，溫度測(cè)量存在誤 差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型旨在改進(jìn)以上方法缺點(diǎn)，提供一種對(duì)電力設(shè)備溫度進(jìn)行測(cè)量、匯聚、分 析及報(bào)警的成套完整系統(tǒng)。一種高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，包括溫度傳感器、無(wú)線測(cè)溫終端、無(wú)線中繼器和無(wú)線 匯聚終端等，其特征在于溫度傳感器通過(guò)導(dǎo)線，焊接到無(wú)線測(cè)溫終端的電路板上，高壓電 力器具的溫度通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)得到，隨后傳送到測(cè)溫終端中存儲(chǔ)，測(cè)溫終端存儲(chǔ)的溫 度數(shù)據(jù)再通過(guò)無(wú)線中繼站傳送到無(wú)線匯聚終端。所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是一個(gè)無(wú)線匯聚終端可接收多個(gè)無(wú)線測(cè)溫終端數(shù)據(jù)，測(cè)溫終端可任意添加或刪除。所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線匯聚終端采用網(wǎng)口或者 RS-232接口或者RS-485接口與上位機(jī)通信，采用直流線性電源供電。所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線匯聚終端采用GPRS/CDMA 模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線遠(yuǎn)程輸送。所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線匯聚終端采用外置可更換 天線。所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線中繼器使用直流線性電源
{共 O所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線中繼器采用外置可更換天 線。所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是溫度傳感器與測(cè)溫終端外殼分離，兩者 之間用數(shù)據(jù)線連接。所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線測(cè)溫終端采用單節(jié)鋰電池 供電，可更換，其內(nèi)置電池電量監(jiān)測(cè)電路，可向上位機(jī)發(fā)送電池電量數(shù)據(jù)。所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是無(wú)線測(cè)溫終端中有無(wú)線發(fā)射芯片，該無(wú) 線發(fā)射芯片工作在433MHZ頻段，具有間歇式發(fā)送功能，且功率可調(diào)。所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是無(wú)線測(cè)溫終端的外殼上半部分為半球 狀，下半部分為柱狀，測(cè)溫終端的固定安裝孔位位于測(cè)溫終端的底部。本系統(tǒng)由無(wú)線測(cè)溫終端，無(wú)線中繼器和無(wú)線匯聚終端組成。無(wú)線測(cè)溫終端采集的 溫度信號(hào)通過(guò)無(wú)線中繼器或者直接傳送到無(wú)線匯聚終端，無(wú)線匯聚終端解析溫度信號(hào)，并 與上位機(jī)進(jìn)行通信，配合上位機(jī)軟件達(dá)到溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，報(bào)警，數(shù)據(jù)查詢(xún)等功能。同時(shí)，如有 數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通訊需求，可在無(wú)線匯聚終端選配GPRS或CDMA模塊，將數(shù)據(jù)傳送到遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控 中心進(jìn)行處理，監(jiān)測(cè)。本系統(tǒng)的無(wú)線測(cè)溫終端將溫度傳感器與測(cè)溫終端外殼分離安置，兩者間通過(guò)數(shù)據(jù) 線連接，兩者均采用耐腐蝕，抗高、低溫材料制成，可適應(yīng)不同環(huán)境的需求。測(cè)溫時(shí)，溫度傳 感器采集到的溫度模擬信號(hào)傳送到終端內(nèi)，經(jīng)由A/D (數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換芯片將數(shù)字信號(hào)送 入單片機(jī)進(jìn)行處理，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在EEPROM中，并通過(guò)無(wú)線發(fā)射芯片進(jìn)行發(fā)送，無(wú)線發(fā)射芯 片工作在433MHZ頻段。測(cè)溫終端采用間歇式發(fā)送，發(fā)送間隔可設(shè)定，在保證測(cè)量溫度準(zhǔn)確 同時(shí)延長(zhǎng)了使用壽命。本系統(tǒng)的無(wú)線中繼器適用于當(dāng)測(cè)溫終端與匯聚終端距離超出有效傳輸距離，或由 于現(xiàn)場(chǎng)電磁等干擾造成的傳輸距離縮減的情況。其采用外置電源供電，內(nèi)部設(shè)有整流，濾 波電路，保證了信號(hào)傳輸?shù)目煽啃?，真?shí)性。同時(shí)，外置的4dB天線可保證信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定 性。本系統(tǒng)的無(wú)線匯聚終端可采用以太網(wǎng)口或RS-232接口或RS-485接口等多種方式 與上位機(jī)進(jìn)行通信，一個(gè)匯聚終端可以接收來(lái)自幾十甚至幾百個(gè)測(cè)溫終端傳送的數(shù)據(jù)。外 置天線保證了數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。本實(shí)用新型的特點(diǎn)①溫度傳感器采用易導(dǎo)熱，耐腐蝕材料制成，對(duì)溫度變化敏感，測(cè)溫準(zhǔn)確，且符合CN 201867270 U
說(shuō)明書(shū)
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現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境要求。溫度傳感器與測(cè)溫終端分離，可使溫度傳感器更貼近測(cè)溫點(diǎn)，溫度測(cè)量更加 精確，同時(shí)使溫度傳感器和測(cè)溫終端的安裝更加靈活。②測(cè)溫終端外殼采用耐腐蝕材料制成，可使用不同條件的使用環(huán)境，同時(shí)可以達(dá) 到IP68防水等級(jí)。外殼上半部分為半球體，下半部分為圓柱。③測(cè)溫終端電路板部分采用高精度，低功耗元件，18位A/D芯片，AVR低功耗高速 單片機(jī)，低功耗，高靈敏度，可調(diào)功率無(wú)線發(fā)送芯片，高容量可更換鋰電池，保證數(shù)據(jù)的高可 靠性，精確性同時(shí)降低了整體功耗，延長(zhǎng)使用時(shí)間，且電池內(nèi)置有電池電量監(jiān)測(cè)電路，可向 上位機(jī)發(fā)送電池電量數(shù)據(jù)。④無(wú)線中繼器其采用外置電源供電，內(nèi)部設(shè)有整流，濾波電路，保證了信號(hào)傳輸?shù)?可靠性。其對(duì)應(yīng)的無(wú)線測(cè)溫終端可根據(jù)需求自行設(shè)定，添加。當(dāng)無(wú)線測(cè)溫終端與無(wú)線匯聚 終端處于有效傳輸距離內(nèi)時(shí)，無(wú)需使用無(wú)線中繼器。⑤無(wú)線匯聚終端只采用一根數(shù)據(jù)線或網(wǎng)線便可與上位機(jī)進(jìn)行通信，降低了布線的 成本和難度，提高了可靠性。匯聚終端對(duì)應(yīng)的測(cè)溫終端數(shù)量可自行設(shè)定，在通信范圍內(nèi)，可 隨意添加，刪除無(wú)線測(cè)溫終端，提高了靈活性。

圖1是電力高壓無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是電力高壓無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的遠(yuǎn)程傳輸示意圖。圖3是電力高壓無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的無(wú)線測(cè)溫終端的側(cè)剖面示意圖。圖中1-溫度傳感器連接孔徑；2-天線；3-主板固定螺釘；4-電路板；5-電池正 極觸點(diǎn)；6-電池負(fù)極觸點(diǎn)
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說(shuō)明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
。如圖1所示，無(wú)線測(cè)溫終端采集的溫度信號(hào)通過(guò)無(wú)線中繼器或者直接傳送到無(wú)線 匯聚終端，無(wú)線匯聚終端解析溫度信號(hào)，并與溫度實(shí)時(shí)監(jiān)控中心的上位機(jī)進(jìn)行通信，配合上 位機(jī)軟件達(dá)到溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，報(bào)警，數(shù)據(jù)查詢(xún)等功能。如圖2所示，當(dāng)有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸需求時(shí)，上傳到無(wú)線匯聚終端的數(shù)據(jù)可通過(guò)GPRS/ CDMA模塊，發(fā)送到遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)監(jiān)控。如圖3所示，溫度傳感器通過(guò)導(dǎo)線，穿過(guò)測(cè)溫終端外殼上的孔徑，焊接到無(wú)線測(cè)溫 終端的電路板上。電路板正面正中央焊接有測(cè)溫終端的無(wú)線發(fā)射天線，為螺旋式銅制天線。 電路板背面焊有電池的正負(fù)極觸點(diǎn)。電路板通過(guò)固定螺釘與測(cè)溫終端的下半部分外殼相固 定。終端使用18505型鋰電池供電，使用時(shí)需將電池外表皮由負(fù)極向前剝除約25mm，以使電 池可與電路板上的正負(fù)極觸點(diǎn)牢固接觸。使用中，將電池按照正極向內(nèi)的方向推入電池倉(cāng)，在上位機(jī)端完成對(duì)測(cè)溫終端發(fā) 送間隔，發(fā)送通道的設(shè)置，再用螺釘把電池倉(cāng)蓋固定。測(cè)溫終端即可自動(dòng)完成采集溫度數(shù) 據(jù)，轉(zhuǎn)換，存儲(chǔ)并發(fā)送的過(guò)程。
權(quán)利要求1.一種高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，包括溫度傳感器、無(wú)線測(cè)溫終端、無(wú)線中繼器和無(wú)線匯 聚終端等，其特征在于溫度傳感器通過(guò)導(dǎo)線，焊接到無(wú)線測(cè)溫終端的電路板上，高壓電力 器具的溫度通過(guò)溫度傳感器檢測(cè)得到，隨后傳送到測(cè)溫終端中存儲(chǔ)，測(cè)溫終端存儲(chǔ)的溫度 數(shù)據(jù)再通過(guò)無(wú)線中繼站傳送到無(wú)線匯聚終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是一個(gè)無(wú)線匯聚終端可 接收多個(gè)無(wú)線測(cè)溫終端數(shù)據(jù)，測(cè)溫終端可任意添加或刪除。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線匯聚終端 采用網(wǎng)口或者RS-232接口或者RS-485接口與上位機(jī)通信，采用直流線性電源供電。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線匯聚終端 采用GPRS/CDMA模塊對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)線遠(yuǎn)程輸送。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4中所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線匯聚 終端采用外置可更換天線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線中繼器使 用直流線性電源供電。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6中所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線中繼 器采用外置可更換天線。
8.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是溫度傳感器與測(cè)溫終 端外殼分離，兩者之間用數(shù)據(jù)線連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是所述的無(wú)線測(cè)溫終端 采用單節(jié)鋰電池供電，可更換，其內(nèi)置電池電量監(jiān)測(cè)電路，可向上位機(jī)發(fā)送電池電量數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是無(wú)線測(cè)溫終端中有無(wú) 線發(fā)射芯片，該無(wú)線發(fā)射芯片工作在433MHZ頻段，具有間歇式發(fā)送功能，且功率可調(diào)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高壓電力無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，其特征是無(wú)線測(cè)溫終端的外殼 上半部分為半球狀，下半部分為柱狀，測(cè)溫終端的固定安裝孔位位于測(cè)溫終端的底部。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型是一種應(yīng)用于電力高壓環(huán)境的無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)，用以解決電力系統(tǒng)設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集問(wèn)題。由無(wú)線測(cè)溫終端，無(wú)線中繼器和無(wú)線匯聚終端組成。系統(tǒng)由無(wú)線測(cè)溫終端實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)的溫度數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換并發(fā)送到無(wú)線匯聚終端，無(wú)線匯聚終端解析溫度數(shù)據(jù)，在上位機(jī)軟件上顯示，配合軟件實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，報(bào)警提示，數(shù)據(jù)查詢(xún)等功能。系統(tǒng)抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性，可靠性高，整套系統(tǒng)安裝靈活。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201867270SQ20102052202
公開(kāi)日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月9日
發(fā)明者李湃, 楊毅 申請(qǐng)人:李湃, 楊毅