專利名稱：電力高壓無線測溫終端的制作方法
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)境的無線測溫終端，用以解決電力系統(tǒng)設(shè) 備的溫度數(shù)據(jù)實(shí)時采集問題。尤其應(yīng)用于高壓開關(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)載電流過大時會出現(xiàn)溫升過高，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)督部門提供數(shù)據(jù)分析，全國電力單位每年因?yàn)楦邏洪_關(guān)、母線溫度過高引發(fā) 的重大事故上千起，給生產(chǎn)和經(jīng)營造成巨大經(jīng)濟(jì)損失。通過監(jiān)測母線接點(diǎn)、高壓電纜接頭、 高壓開關(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)測高壓母線及高壓開關(guān)接觸溫度是電力系統(tǒng)急需解決的重 大課題。許多母線以及開關(guān)處于高電位，目前國內(nèi)專門用于高壓母線、高壓開關(guān)及電接觸 發(fā)熱測量的儀器還很少。常用溫度監(jiān)測的方法，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，通過觀察其顏色變化來大致確定溫度范圍，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，在高壓開關(guān)柜等特定場合使用不太方便，而且價格較高，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)時報警功能。而有線通訊方式的電子儀表不符合電力高壓環(huán) 境測量儀表規(guī)范。目前，有部分無線測溫系統(tǒng)在投入使用，但大多是將溫度傳感器置于測溫終端內(nèi) 部，安裝使用時為了減小測溫誤差，需將測溫終端貼近高溫測溫點(diǎn)。這樣的缺點(diǎn)是測溫點(diǎn) 的高溫對測溫終端內(nèi)部電子元器件的穩(wěn)定性和使用壽命均有影響，同時，溫度傳感器與測 溫點(diǎn)存在距離，溫度測量存在誤差。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型旨在改進(jìn)以上方法缺點(diǎn)，提供一種對電力設(shè)備溫度進(jìn)行無線測量的終 端設(shè)備。一種高壓電力無線測溫終端，包括外殼、溫度傳感器、電路板、無線發(fā)射芯片、發(fā)射 天線和電池，其特征在于溫度傳感器通過導(dǎo)線穿過測溫終端外殼上的孔徑，焊接到無線測 溫終端的電路板上，電路板正面正中央焊接有測溫終端的無線發(fā)射天線，電路板背面焊有 電池的正負(fù)極觸點(diǎn)，電路板通過固定螺釘與測溫終端的下半部分外殼相固定。所述的高壓電力無線測溫終端，其特征是外殼上半部分為半球狀，下半部分為柱 狀，終端的固定安裝孔位于測溫終端的底部。所述的高壓電力無線測溫終端，其特征是采用單節(jié)鋰電池供電，可更換，內(nèi)置電池電壓監(jiān)測電路，可向上位機(jī)發(fā)送電池電壓數(shù)據(jù)。所述的高壓電力無線測溫終端，其特征是無線發(fā)射芯片工作在433MHZ頻段，且 具有間歇式發(fā)送功能。本無線測溫終端將溫度傳感器與測溫終端外殼通過數(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。測溫時，溫度傳感器采集到的溫度模擬信 號傳送到終端內(nèi)，經(jīng)由A/D(數(shù)字/模擬)轉(zhuǎn)換芯片將數(shù)字信號送入單片機(jī)進(jìn)行處理，將數(shù) 據(jù)存儲在EEPROM中，并通過無線發(fā)射芯片上傳至上位機(jī)中。終端采用間歇式發(fā)送，發(fā)送間 隔可設(shè)定，在保證測量溫度準(zhǔn)確同時延長了使用壽命。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，對溫度變化敏感，測溫準(zhǔn)確，且符合 現(xiàn)場環(huán)境要求。②溫度傳感器與測溫終端分離，可使溫度傳感器更貼近測溫點(diǎn)，溫度測量更加精 確，同時使溫度傳感器和測溫終端的安裝更加靈活。③測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，同時可以達(dá) 到IP68防水等級。外殼上半部分為半球體，下半部分為圓柱。④電路板部分采用高精度，低功耗元件，A/D (數(shù)字/模擬)芯片采用18位A/D芯 片，提高了數(shù)據(jù)的精度；單片機(jī)采用AVR低功耗高速單片機(jī)，處理速度快，使用可靠穩(wěn)定；無 線發(fā)射部分采用低功耗，高靈敏度，可調(diào)功率芯片，工作在433MHZ頻段，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)?穩(wěn)定性，同時，采用間歇式發(fā)送，發(fā)送間隔可根據(jù)需求設(shè)定，以達(dá)到降低功耗的目的。⑤選用高容鋰電池供電，使用壽命長，易于更換。電路板上設(shè)置有電壓監(jiān)測電路， 實(shí)時監(jiān)控電池電壓狀態(tài)。

圖1是電力高壓無線測溫終端的側(cè)示意圖。圖2是電力高壓無線測溫終端的側(cè)剖面示意圖。[0019]圖3是電力高壓無線測溫終端的工作原理示意圖。圖4是電力高壓無線測溫終端的底面示意圖。圖1 測溫終端外殼上半部分；2-測溫終端外殼下半部分；3-電池倉口圖2 :4_溫度傳感器連接孔徑；5-天線；6-主板固定螺釘；7_電路板；8_電池正極 觸點(diǎn)；9-電池負(fù)極觸點(diǎn)圖4 :10_測溫終端外殼上半部分固定孔位；11-測溫終端安裝孔位具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖說明本實(shí)用新型具體實(shí)施方式
。如圖1所示，外殼上半部分為半球體，下半部分為圓柱。外殼下半部分側(cè)面留有電 池倉口以便電池的更換。如圖2所示，溫度傳感器通過導(dǎo)線，穿過測溫終端外殼上的孔徑，焊接到無線測溫 終端的電路板上。電路板正面正中央焊接有測溫終端的無線發(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)。電路板通過固定螺釘與測溫終端的下半部分外殼相固
4定。終端使用18505型鋰電池供電，使用時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，在上位機(jī)端完成對測溫終端發(fā) 送間隔，發(fā)送通道的設(shè)置，再用螺釘把電池倉蓋固定。測溫終端即可自動完成采集溫度數(shù) 據(jù)，轉(zhuǎn)換，存儲并發(fā)送的過程。如圖3所示，溫度傳感器采集到的溫度模擬信號傳送到測溫終端內(nèi)，經(jīng)由A/D(數(shù) 字/模擬)轉(zhuǎn)換芯片將數(shù)字信號送入單片機(jī)進(jìn)行處理，并通過SPI總線與無線發(fā)射芯片通 信，將數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)中。如圖4所示，無線測溫終端外殼的下半部分底部均勻設(shè)有三個固定孔位，用以固 定測溫終端的上半部分外殼。同時，還留有兩個安裝孔位，用以將測溫終端安裝固定于所需 測量的實(shí)際位置。
權(quán)利要求1.一種高壓電力無線測溫終端，包括外殼、溫度傳感器、電路板、無線發(fā)射芯片、發(fā)射天 線和電池，其特征在于溫度傳感器通過導(dǎo)線穿過測溫終端外殼上的孔徑，焊接到無線測溫 終端的電路板上，電路板正面正中央焊接有測溫終端的無線發(fā)射天線，電路板背面焊有電 池的正負(fù)極觸點(diǎn)，電路板通過固定螺釘與測溫終端的下半部分外殼相固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高壓電力無線測溫終端，其特征是溫度傳感器與測溫終 端外殼分離。
3.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高壓電力無線測溫終端，其特征是外殼上半部分為半球 狀，下半部分為柱狀，終端的固定安裝孔位于測溫終端的底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高壓電力無線測溫終端，其特征是采用單節(jié)鋰電池供電， 可更換，內(nèi)置電池電壓監(jiān)測電路，可向上位機(jī)發(fā)送電池電壓數(shù)據(jù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的高壓電力無線測溫終端，其特征是無線發(fā)射芯片工作在 433MHZ頻段，且具有間歇式發(fā)送功能。
專利摘要本實(shí)用新型是一種應(yīng)用于電力高壓環(huán)境的無線測溫終端，用以解決電力系統(tǒng)設(shè)備的溫度數(shù)據(jù)實(shí)時采集問題。由外殼、溫度傳感器、電路板、電池部分組成。其特征在于外殼耐腐蝕，適用于高、低溫等惡劣環(huán)境；電路板抗干擾能力強(qiáng)，功耗低，使用壽命長；溫度傳感器與殼體分離，使其更加靠近測溫點(diǎn)，測溫更加準(zhǔn)確，安裝更加靈活。電池容量大，易于更換。
文檔編號G08C17/02GK201885807SQ20102052203
公開日2011年6月29日 申請日期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 申請人:李湃, 楊毅