一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统技术方案

一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统，包括位于开关柜外部的第一温度检测模块、第一信号调理模块、第一无线数据处理模块；设置在开关柜内的第二温度检测模块、第二信号调理模块、第二无线数据处理模块。本实用新型专利技术系统基于外部环境温度判断开关柜内温度是否过高，可在开关柜内温度过高时进行报警，通知工作人员进行排查，有效保障了开关柜的安全可靠运行。

【技术实现步骤摘要】
一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统
本技术一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统，涉及开关柜在线监测领域。
技术介绍
对温度进行监控是开关柜在线监测的重要内容，现有的温度检测通常都是在开关柜内装设温度传感器进行温度监测，但是由于开关柜的工作环境恶劣，有些地方昼夜温差大，四季温度变化大，只能认为观察温度数据判断温度是否过高，无法根据外部温度环境来判断开关柜内温度是否过高，因此，当温度过高进行预警的判据明显不足。
技术实现思路
为解决上述技术问题，本技术提供一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统，基于外部环境温度判断开关柜内温度是否过高，可在开关柜内温度过高时进行报警，通知工作人员进行排查，有效保障了开关柜的安全可靠运行。本技术采取的技术方案为：一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统，包括位于开关柜外部的第一温度检测模块、第一信号调理模块、第一无线数据处理模块；设置在开关柜内的第二温度检测模块、第二信号调理模块、第二无线数据处理模块。所述第一温度检测模块连接第一信号调理模块，第一信号调理模块连接第一A/D转换模块，第一A/D转换模块连接第一无线数据处理模块。所述第二温度检测模块连接第二信号调理模块，第二信号调理模块连接第二A/D转换模块，第二A/D转换模块连接第二无线数据处理模块。所述第二无线数据处理模块连接按键模块、显示模块、报警模块。第一无线数据处理模块与第二无线数据处理模块之间通过Zigbee网络无线连接。该系统还包括位于开关柜外部的第一电源模块、设置在开关柜内的第二电源模块，所述第一电源模块、第二电源模块均采用交流220V供电，利用全桥整流电路将交流电整流成具有稳压特性直流电。所述第一温度检测模块、第二温度检测模块均为DS18B20型的温度传感器。所述第一信号调理模块、第二信号调理模块均包括OP07型DIFET运算放大器。所述第一A/D转换模块、第二A/D转换模块均为MC14433型A/D转换器。所述第一无线数据处理模块包括第一Zigbee无线传输芯片，第一Zigbee无线传输芯片中集成有第一MCU处理器、第一无线收发模块，第一MCU处理器连接第一无线收发模块。所述第一MCU处理器为8051单片机，所述第一无线收发模块为RF收发器。所述第二无线数据处理模块包括第二Zigbee无线传输芯片，第二Zigbee无线传输芯片中集成有第二MCU处理器、第二无线收发模块，第二MCU处理器连接第二无线收发模块、按键模块、显示模块、报警模块。所述第二MCU处理器为8051单片机，所述第二无线收发模块为RF收发器。所述显示模块为静态数码管。本技术一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统，有益效果如下：1：利用Zigbee无线网络，将采集到的两种不同环境下的温度数据进行比较，可以为判断开关柜是否温度过高提供更合理的判据。2：可以根据使用者需要设定温升差值，达到该差值之后，报警器才报警。3：利用Zigbee网络传送无线数据，更稳定方便。附图说明图1是本技术系统结构连接示意图。图2是本技术系统的电源模块电路图。图3是本技术系统的信号调理模块电路图。图4是本技术系统的无线数据处理模块电路图。图5是本技术系统的报警模块电路图。图6是本技术系统的工作流程图。具体实施方式一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统，包括位于开关柜外部的第一温度检测模块1、第一信号调理模块2、第一无线数据处理模块；设置在开关柜内的第二温度检测模块3、第二信号调理模块4、第二无线数据处理模块。所述第一温度检测模块1连接第一信号调理模块2，第一信号调理模块2连接第一A/D转换模块5，第一A/D转换模块5连接第一无线数据处理模块。所述第二温度检测模块3连接第二信号调理模块4，第二信号调理模块4连接第二A/D转换模块6，第二A/D转换模块6连接第二无线数据处理模块。所述第二无线数据处理模块连接按键模块7、显示模块8、报警模块9。第一无线数据处理模块与第二无线数据处理模块之间通过Zigbee网络无线连接。该系统还包括位于开关柜外部的第一电源模块10、设置在开关柜内的第二电源模块11，所述第一电源模块10、第二电源模块11均采用交流220V供电，利用全桥整流电路将交流电整流成具有稳压特性直流电，电源模块电路图如图2所示。所述第一温度检测模块1、第二温度检测模块3均为DS18B20型的温度传感器。它有耐磨耐碰，体积小，使用方便，封装形式多样等优点，测温范围为-55℃～+125℃。所述第一信号调理模块2、第二信号调理模块4均采用OP07型DIFET运算放大器，具有低失调、高开环增益的特性。所述第一A/D转换模块5、第二A/D转换模块6均为MC14433型A/D转换器，具有外接元件少，输入阻抗高，功耗低，电源电压范围宽，精度高等特点。所述第一无线数据处理模块包括第一Zigbee无线传输芯片，第一Zigbee无线传输芯片中集成有第一MCU处理器12、第一无线收发模块13，第一MCU处理器12连接第一无线收发模块13。所述第一MCU处理器12为8051单片机，所述第一无线收发模块13为RF收发器。所述第二无线数据处理模块包括第二Zigbee无线传输芯片，第二Zigbee无线传输芯片中集成有第二MCU处理器14、第二无线收发模块15，第二MCU处理器14连接第二无线收发模块15、按键模块7、显示模块8、报警模块9。所述第二MCU处理器14为8051单片机，所述第二无线收发模块15为RF收发器。RF收发器为2.4-GHzIEEE802.15.4的RF收发器，收发距离为150-200米，有极高的接收灵敏度和抗干扰性能，只需一个晶振，即可满足网络系统需要，可同时发送和接受数据，进行Zigbee通信。第二无线数据处理模块连接按键模块7，可以对温度差值进行设定。所述显示模块8为静态数码管，可以很方便的显示出温度数据。报警模块9采用SONTEEN公司的蜂鸣器，其输入电压为3.5—5.5V，频率为2300±500Hz，其驱动电路如图5所示。工作原理：当电源模块接通电源开始工作后，最前端是的DS18B20型的温度传感器，流过器件的电流(A)等于器件所处环境的热力学温度(开尔文)度数，即：Ir/T＝1μA/K，式中：Ir为流过器件(DS18B20)的电流，单位为A；T为热力学温度，单位为K。温度传感器把采集到的模拟信号，经过信号调理模块，对采集到的信号进行适当调整，即放大，滤波，共模抑制及隔离等等，信号调理模块如图3所示。转换后的数据将适合A/D转换模块的需要。A/D转换模块把模拟量转换为数字量后输出给MCU处理器，MCU处理器控制数据的采集传输，它是整个系统的核心，这个MCU处理器集成在无线传输芯片CC2530中，可同时收发数据，无线收发模块的通信距离为150-200米。在开始进行温度监测前，用户可先利用按键模块7设定一个温差值，若数据超过这个值，第二MCU处理器14驱动报警模块9报警，不超过就正常运行。位于开关柜的第二MCU处理器14收到两个温度数据后，将开关柜内的温度数值减去环境温度的数值，将这个差值与用户输入的设定差值进行比较，大于用户设定值，就驱动蜂鸣器发出报警声音提醒工作人员。同时，还有一个显示模块8和第二MCU处理器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统，包括位于开关柜外部的第一温度检测模块（1）、第一信号调理模块（2）、第一无线数据处理模块；设置在开关柜内的第二温度检测模块（3）、第二信号调理模块（4）、第二无线数据处理模块；其特征在于： 所述第一温度检测模块（1）连接第一信号调理模块（2），第一信号调理模块（2）连接第一A/D转换模块（5），第一A/D转换模块（5）连接第一无线数据处理模块；所述第二温度检测模块（3）连接第二信号调理模块（4），第二信号调理模块（4）连接第二A/D转换模块（6），第二A/D转换模块（6）连接第二无线数据处理模块；所述第二无线数据处理模块连接按键模块（7）、显示模块（8）、报警模块（9）；第一无线数据处理模块与第二无线数据处理模块之间通过Zigbee网络无线连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统，包括位于开关柜外部的第一温度检测模块（1）、第一信号调理模块（2）、第一无线数据处理模块；设置在开关柜内的第二温度检测模块（3）、第二信号调理模块（4）、第二无线数据处理模块；其特征在于：所述第一温度检测模块（1）连接第一信号调理模块（2），第一信号调理模块（2）连接第一A/D转换模块（5），第一A/D转换模块（5）连接第一无线数据处理模块；所述第二温度检测模块（3）连接第二信号调理模块（4），第二信号调理模块（4）连接第二A/D转换模块（6），第二A/D转换模块（6）连接第二无线数据处理模块；所述第二无线数据处理模块连接按键模块（7）、显示模块（8）、报警模块（9）；第一无线数据处理模块与第二无线数据处理模块之间通过Zigbee网络无线连接。2.根据权利要求1所述一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统，其特征在于：该系统还包括位于开关柜外部的第一电源模块（10）、设置在开关柜内的第二电源模块（11），所述第一电源模块（10）、第二电源模块（11）均采用交流220V供电，利用全桥整流电路将交流电整流成具有稳压特性直流电。3.根据权利要求1所述一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统，其特征在于：所述第一温度检测模块（1）、第二温度检测模块（3）均为DS18B20型的温度传感器。4.根据权利要求1所述一种基于Zigbee的开关柜温差报警系统，其特征在于：所述第一信号调理模块（2）、第二信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：王硕，程江洲，
申请(专利权)人：广西电网有限责任公司柳州供电局，三峡大学，
类型：新型
国别省市：广西,45