高压带电体在线无线温度连续监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及采用无线数据传输技术，单片机技术进行温度测量的高压带电体在线无线温度连续监测系统。该系统由无线数字温度传感器、无线数字温度采集器、无线数字温度控制器、无线数字显示器、上位机及管理软件组成；所有无线数字传感器置于待测发热点上，无线信号通过无线收发模块向外发射，无线数字温度采集器和无线数据控制器将无线数据采集编码整理后利用ＲＳ４８５总线传送至无线数字显示器，实时动态显示。上位机与显示器相连接，利用动画形式动态显示。具有低能耗、数据准确、安全、抗电磁干扰、抗潮湿、抗腐蚀、体积小、重量轻等优点。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

On line wireless temperature continuous monitoring system for high-voltage charged body

The utility model relates to an online wireless temperature continuous monitoring system for high voltage charged bodies, which adopts wireless data transmission technology and single chip microcomputer technology for temperature measurement. The system is composed of a wireless digital temperature sensor, wireless digital temperature acquisition, wireless digital temperature controller, wireless digital display, and PC management software; all digital wireless sensor in measured hot spots, wireless signal emission through the wireless transceiver module, wireless digital temperature acquisition and wireless data controller of wireless data acquisition after finishing encoding using RS485 bus to transfer to the wireless digital display real-time dynamic display. The upper computer is connected with the display, and the dynamic display is carried out in the form of animation. It has the advantages of low energy consumption, accurate data, safety, electromagnetic interference resistance, moisture resistance, corrosion resistance, small size, light weight and so on.

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及抗高压交变磁场干扰，抗大点六磁场突变干扰和利用智能温度数字传感器，采用无线数据传输技术，单片机技术进行温度测量的高压带电体在线无线温度连续监测系统。
技术介绍
目前，电力行业、供电及用电企业自动化建设和改造不断发展完善，为了提高劳动生产率，增加经济效益，对高温的监测报警是非常必要的，在一些特殊的场合，温度过高可能会引起燃烧、爆炸、或设备损坏和质量事故。例如高压电气设备，由于故障测试手段有限，特别在开关箱和封闭母线内温度超限点更不易发现。随着时间的推移温度超限处将因发热而加速氧化，进而造成烧毁母线或接点的重大事故。火灾报警涉及到国民经济和社会生活的许多方面，对火灾的及时报警是避免或减少生命和财产损失的重要手段。现在国内乃至国际领域内对高压带电体采用的测温方式主要有以下两种方法激光、红外线，这两种方式对于高压带电体的测温存在着一些本质上无法避免的缺陷激光方式，使用光导纤维，高压带电体内还要使用电缆连接线，其极易受到灰尘、高压设备长期震动的影响，但是，在高压设备上都不推荐使用连接线，因为其极有可能是造成高压带电体发生意外的不利因素；红外线方式，其精确度受到测量角度，障碍物及周边环境的影响极大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种高压带电体在线无线温度连续监测系统，该系统采用无线数字温度传感器，其无线数字温度信号由无线收发模块在不同的频段送出，再由无线数据采集器采集，其优点是不接线，无线数字信号强，发射距离远，抗干扰强。高压带电体在线无线温度连续监测系统，其特征在于该系统由无线数字温度传感器、无线数字温度采集器、无线数字温度控制器、无线数字显示器、上位机及管理软件组成。无线数字温度传感器与现场发热点相连接，以单片机为控制核心，由温度传感器头、单片机、EEPROM存储器、无线数字收发模块构成；单片机的相应脚上拉，分别与温度传感器头与存储器相连接，单片机的输入、输出脚分别与无线数据收发模块的输出、输入脚相连接，其频率控制端与跳线相连，稳压模块连接在单片机的相应脚上。无线数字温度采集器以单片机为控制核心，由单片机连接无线数字收发模块构成，在单片机上设有可选32组不同频率的信道；无线数字收发模块与无线数字温度传感器中的无线数字收发模块频率相匹配。无线数字温度控制器以单片机为控制核心，由两个单片机、拨码开关及看门狗电路组成，两个单片机通过并口通讯，接收单片机连接拨码开关，每个单片机设有看门狗电路。无线数字温度显示器是以单片机为控制核心，由两个单片机、拨码开关、锁存器、译码器、六反相器、数码管驱动芯片、共阴极数码显示管组成，每个单片机设有看门狗电路，输入单片机与显示部分相连，锁存器、译码器、六反相器、数码管驱动器及达林顿管与输入单片机对应脚相连，输出单片机与拨码开关相连，两个单片机通过并口通讯，报警蜂鸣器与输入单片机相应脚相连。监控程序主要以巡检方式监控无线温度数据。本技术与现有技术相比的有益效果是使用的智能温度数字传感器和无线数据传输模块可以完全在高压带电体上不使用额外连接线缆，避免了高压带电体电磁干扰，同时又可以全方位对高压带电体进行温度测量，其无线数据传输模块可以将无线数据最大散布在300M立体空间内，完全避免了红外线只能测直线的缺点。本专利技术将温度传感器安设在各个高压测温点，通过无线发射和接收方式，将被测点温度进行采集存储，方便用户进行实时温度监测及历史数据查询。这种方法具有低能耗、数据准确、安全、抗电磁干扰、抗潮湿、抗腐蚀、体积小、重量轻等优点。采用了国外先进的数字化温度传感器，免去了A/D变换。研发周期短，费用相对廉价，可设置的报警温度的测量范围-55℃-+125℃。附图说明图1是高压带电体在线无线温度连续监测系统结构示意图图2是无线数字温度传感器的原理结构图图3是无线数字温度采集器的原理结构图图4是无线温度数据控制器的原理结构图图5是无线数字温度显示器的原理结构图图6是高压带电体在线无线温度连续监测系统上位机管理程序框图具体实施方式见图1，高压带电体在线无线温度连续监测系统，该系统由无线数字温度传感器、无线数字温度采集器、无线温度数据控制器、无线数字温度显示器、上位机及管理软件组成；在图1中所有无线数字传感器1置于待测发热点6上，无线信号通过无线收发模块向外发射。无线数字温度采集器2和无线数据控制器3将无线数据采集编码整理后利用RS485总线传送至无线数字显示器4，实时动态显示。上位机5与显示器4相连接，利用动画形式动态显示。见图2，无线数字温度传感器与现场发热点相连接，由单片机U1、存储器U2、无线数字收发模块U3、温度传感器模块U4、稳压模块U5构成，Philips LPC900单片机读取温度传感器所测温度数据并且存于内部ROM中；在MCU空闲时，单片机处于低耗状态，电流消耗极少仅为50μA，当单片机处于发射时电流最大消耗为130-150mA；在进行多点无线通讯时，为了区分各个不同点采用存储器EEPROM(U2)，区分每个存储器，在单片机U1上电时读取该存储器编号及其它设定常数；无线数字收发模块U3为多信道、多频段可调，所有的数据，经无线数字收发模块U3送出；其外包装为防火阻燃设计。图中U1为Philips P89LPC900系列低功耗单片机，U2为EEPROM AT24WC系列，U3为无线数据传输模块，U4为智能温度数字传感器DS系列，U5为LM336稳压模块，构成电压自测模块，D1为跳线。如图2，下面将各部分详细叙述如下单片机U1为Philips P89LPC900系列低功耗单片机，其工作在休眠状态，电流消耗极少仅为50μA，使用内部看门狗自动复位；P0.0上拉，与温度数字传感器U4相连，读取温度传感器的数字温度；上电时由外部存储器U2配置参数，其连至SCL、SDA的引脚上拉；其输入、输出脚与无线收发模块的输出、输入脚相连，P0.2与无线数据传输模块U3相连；P0.4与稳压模块U5相连，连至AD转换口AD0；温度数字传感器U4为DS系列，使用单总线方式进行工作；存储器U2为AT24WC系列，其100万次可擦写，低功耗COMS产品，地址选择线A0、A1、A2短接到地；无线数字收发模块U3采用AVR单片机ATMEGA8L，体眠电流＜20uA的低功耗产品，该模块的无线收发芯片为CC1000，通过软件可调的工作频率范围为300～1000MHz，通过频率选择跳线D1是与地短接，还是连到VCC，确定频率范围。见图3，无线数字温度采集器由单片机连接无线数字收发模块构成，在单片机上设有可选32组不同频率的信道；采用同频率的无线数字温度传感器的无线数字传输模块与无线数字温度传感器中的无线数字传输模块相匹配；总线输出有RS485、RS232、UART等接口任意可选；图中U6为无线数据采集模块，U7为MAX485芯片，L1为三色灯，JP1、JP2为跳线，D2为接口端子板。如图3U6为无线数据采集模块，由单片机连接无线数字收发模块构成，其P6、P7具有RS485总线输出功能，直接输出，其P3，P4具有UART输出功能，与MAX485芯片U7的A、B脚相连，MAX485芯片U7接成输出模式；图2、图3中的无线数字收发模块具有如下特点●高抗干扰能力和低误码率；使用FSK的调制方式采用高效前向纠本文档来自技高网...

【技术保护点】
高压带电体在线无线温度连续监测系统，其特征在于该系统由无线数字温度传感器、无线数字温度采集器、无线数字温度控制器、无线数字显示器、上位机及管理软件组成；无线数字温度传感器与现场发热点相连接，以单片机为控制核心，由温度传感器头、单片机 、ＥＥＰＲＯＭ存储器、无线数字收发模块构成；单片机的相应脚上拉，分别与温度传感器头与存储器相连接，单片机的输入、输出脚分别与无线数据收发模块的输出、输入脚相连接，其频率控制端与跳线相连，稳压模块连接在单片机的相应脚上；无线数字温度采 集器以单片机为控制核心，由单片机连接无线数字收发模块构成，在单片机上设有可选３２组不同频率的信道；无线数字收发模块与无线数字温度传感器中的无线数字收发模块频率相匹配；无线数字温度控制器以单片机为控制核心，由两个单片机、拨码开关及看门 狗电路组成，两个单片机通过并口通讯，接收单片机连接拨码开关，每个单片机设有看门狗电路；无线数字温度显示器是以单片机为控制核心，由两个单片机、拨码开关、锁存器、译码器、六反相器、数码管驱动芯片、共阴极数码显示管组成，每个单片机设有看门 狗电路，输入单片机与显示部分相连，锁存器、译码器、六反相器、数码管驱动器及达林顿管与输入单片机对应脚相连，输出单片机与拨码开关相连，两个单片机通过并口通讯，报警蜂鸣器与输入单片机相应脚相连；监控程序以巡检方式监控无线温度数据。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张景山，
申请(专利权)人：鞍山银宇电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：21[中国|辽宁]