基于红外测温技术的电缆接头温度监测系统及监测方法技术方案

本发明专利技术公开了基于红外测温技术的电缆接头温度监测系统及监测方法，涉及温度采集与远程监测技术领域，包含用于温度采集及传输的数据采集及传输终端，所述数据采集及传输终端包含红外测温模块、多路复用开关、信号处理电路模块、模数转换器、微控制器模块、无线数据传输模块、时钟模块、接口电路模块、存储器模块、显示及输入模块、报警模块和电源模块；通过阵列式热释电红外测温传感器以及微弱信号调理电路，能实时精确的监测电缆接头温度参数，完成电缆接头智能监控，能够抵消由于辐射率对测温精度的影响，使得测量结果更加接近待测物体表面真实温度，并具有结构简单、操作方便、可靠性好、价格低等优点。价格低等优点。

【技术实现步骤摘要】
基于红外测温技术的电缆接头温度监测系统及监测方法


[0001]本专利技术涉及温度采集与远程监测
，尤其涉及基于红外测温技术的电缆接头温度监测系统及监测方法。

技术介绍

[0002]在目前的仪器设备中，温度采集已经成为不可或缺而且极其重要的部分，在设备运行过程中，能够实时监测环境温度、设备温度、甚至某个器件的温度值，对于设备的正常运行和保护都起到了至关重要的作用。
[0003]目前，温度采集大致上有几种方法。水银式等物理方法、红外遥感热成像技、温度传感器采集方法等。而以上方法或多或少都存在一定的缺点。
[0004]其中，水银式等物理方法，是利用水银、煤油等液体的热膨胀特性，经过加工密闭于一定容器内，最终通过人工肉眼识别的方式来读取环境温度值。此方法虽然简单易行且成本低廉，但由于需要人为肉眼读取识别，因此精度偏低，同时，由于受结构样式的影响，很难应用于具体设备、器件的温度采集环境。
[0005]红外遥感热成像技术是利用不同温度的光谱特性，通过特殊的感光设备采集特定区域、位置的光波，并通过软件算法形成热度的图像，可以人为肉眼比对图像颜色读取温度值，也可通过软件实时显示温度值。
[0006]红外测温仪是一种将红外技术与微电子技术相结合的新型温度测量仪器。与传统接触式测温仪器相比，具有测温精度高、非接触、不影响被测对象温度场、响应速度快及稳定性好等一系列优点，在电力、石油、化工、医疗等领域得到广泛应用。
[0007]热释电红外测温仪是利用热释电效应工作的一种新型红外测温仪。与其他传统测温仪相比，具有不需制冷、能在室温下工作和光谱响应宽等优点，且其灵敏度高、响应速度快、抗干扰能力强。

技术实现思路

[0008]本专利技术所要解决的技术问题是针对
技术介绍
的不足提供了基于红外测温技术的电缆接头温度监测系统及监测方法，其通过阵列式热释电红外测温传感器以及微弱信号调理电路，能实时精确的监测电缆接头温度参数，完成电缆接头智能监控。
[0009]本专利技术为解决上述技术问题采用以下技术方案：
[0010]基于红外测温技术的电缆接头温度监测系统，包含用于温度采集及传输的数据采集及传输终端，以及与所述数据采集及传输终端无线通信的远程监控终端；
[0011]所述数据采集及传输终端包含红外测温模块、多路复用开关、信号处理电路模块、模数转换器、微控制器模块、无线数据传输模块、时钟模块、接口电路模块、存储器模块、显示及输入模块、报警模块和电源模块；
[0012]所述红外测温模块依次经过多路复用开关、信号处理电路模块、模数转换器连接微控制器模块，所述无线数据传输模块、时钟模块、接口电路模块、存储器模块、显示及输入
模块、报警模块和电源模块分别与微控制器模块连接；
[0013]所述红外测温模块包含2*2个热释电红外测温传感器，所述热释电红外测温传感器包含电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、AD8495芯片、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4和三极管Q1；电压输入VCC端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接AD8495芯片的REF端、三极管Q1的集电极和三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接GND端，AD8495芯片的
‑
VS端连接GND端，AD8495芯片的OUT端和AD8495芯片的SENSE端连接电压输出VOUT端，AD8495芯片的+VS端分别连接电压输入VCC端、和电容C1的一端，电容C1的另一端连接GND端，AD8495芯片的+IN端分别连接电容C2的一端、电容C3的一端和电阻C4的一端，电容C2的另一端连接GND端，电容C3的另一端分别连接电容C4的一端、电阻R3的一端和AD8495芯片的
‑
IN端，电容C4的另一端接地，电阻R2的另一端连接负载的P2端口，电阻R3的另一端分别连接电阻R4的一端和负载的J1端口，电阻R4的另一端连接GND端；
[0014]其中，热释电红外测温传感器，用于采集电缆接头温度参数；
[0015]多路复用开关，用于通过多路复用模拟开关选择分时输出给后续的信号处理电路模块；
[0016]信号处理电路模块，用于将热释电红外测温传感器将电缆接头的温度信号采集后由多路复用模拟开关选择输出给信号处理电路后再输入到模数转换模块进行数模转换；
[0017]模数转换模块，用于将模拟信号转换为数字信号，有利于信号的长距离无线传输；
[0018]微控制器模块，用于控制数据采集及传输终端的信号处理以及与远程监控终端的数据通信；
[0019]无线数据传输模块，用于数据采集及传输终端与远程监控终端的通讯，以及实时将采集的电缆接头温度参数传输至远程监控终端；
[0020]时钟模块，用于记录时间；
[0021]接口电路模块，用于电缆接头温度参数的传输及下载；
[0022]存储器模块，用于根据时钟模块记录的时间实时存储热释电红外测温传感器采集的电缆接头温度参数；
[0023]显示及输入模块，用于设定温度阈值及显示热释电红外测温传感器采集的电缆接头温度参数；
[0024]报警模块，用于根据设定温度阈值进行报警；
[0025]电源模块，用于提供数据采集及传输终端所需电能。
[0026]作为本专利技术基于红外测温技术的电缆接头温度监测系统的进一步优选方案，所述信号处理电路模块包含放大电路和双运放带通滤波器，其中，放大电路部分由OPA277运算放大器及电阻电容组成的放大电路，用于将阵列式传感器采取的的数据进行放大和滤波处理后输入到信号转换电路，大大减小测量中的信号噪声以及信号的损耗。
[0027]作为本专利技术基于红外测温技术的电缆接头温度监测系统的进一步优选方案，无线数据传输模块包含天线ANT1、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电阻R21、电阻R22、电感L11、电感L12、芯片U1、芯片U2、芯片U3，天线ANT1分别连接电感L11的一端、电容C16的一端，电感L11的另一端接地，电容C16的另一端分别连接电感L12的一端和芯片U1的引脚2，电感L12的另一端接地，芯片U1的引脚3和芯片U1的引脚4分别连接电容C14的一端、电容C15的一端和VDD端，电容C14的另一端、电容C15的另一端分别接地，芯片U1的引
脚1分别连接电容C13的一端、VDD端、芯片U1的引脚30和芯片U1的引脚29，电容C13的另一端接地，芯片U1的引脚31连接电阻R21的一端，电阻R21的另一端接地，芯片U1的引脚28分别连接电容C11的一端和芯片U2的引脚1，芯片U2的引脚2接地，电容C11的另一端接地，芯片U2的引脚4接地，芯片U2的引脚3分别连接电容C12的一端和芯片U1的引脚27，电容C12的另一端接地，芯片U1的引脚18连接芯片U3的引脚7，芯片U1的引脚19连接芯片U3的引脚3，芯片U1的引脚20连接芯片U3的引脚1，芯片U1的引脚21经过电阻R22连接芯片U3的引脚6，芯片U1的引脚22连接芯片U本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.基于红外测温技术的电缆接头温度监测系统，其特征在于：包含用于温度采集及传输的数据采集及传输终端，以及与所述数据采集及传输终端无线通信的远程监控终端；所述数据采集及传输终端包含红外测温模块、多路复用开关、信号处理电路模块、模数转换器、微控制器模块、无线数据传输模块、时钟模块、接口电路模块、存储器模块、显示及输入模块、报警模块和电源模块；所述红外测温模块依次经过多路复用开关、信号处理电路模块、模数转换器连接微控制器模块，所述无线数据传输模块、时钟模块、接口电路模块、存储器模块、显示及输入模块、报警模块和电源模块分别与微控制器模块连接；所述红外测温模块包含2*2个热释电红外测温传感器，所述热释电红外测温传感器包含电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、AD8495芯片、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4和三极管Q1；电压输入VCC端连接电阻R1的一端，电阻R1的另一端分别连接AD8495芯片的REF端、三极管Q1的集电极和三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极连接GND端，AD8495芯片的
‑
VS端连接GND端，AD8495芯片的OUT端和AD8495芯片的SENSE端连接电压输出VOUT端，AD8495芯片的+VS端分别连接电压输入VCC端、和电容C1的一端，电容C1的另一端连接GND端，AD8495芯片的+IN端分别连接电容C2的一端、电容C3的一端和电阻C4的一端，电容C2的另一端连接GND端，电容C3的另一端分别连接电容C4的一端、电阻R3的一端和AD8495芯片的
‑
IN端，电容C4的另一端接地，电阻R2的另一端连接负载的P2端口，电阻R3的另一端分别连接电阻R4的一端和负载的J1端口，电阻R4的另一端连接GND端；其中，热释电红外测温传感器，用于采集电缆接头温度参数；多路复用开关，用于通过多路复用模拟开关选择分时输出给后续的信号处理电路模块；信号处理电路模块，用于将热释电红外测温传感器将电缆接头的温度信号采集后由多路复用模拟开关选择输出给信号处理电路后再输入到模数转换模块进行数模转换；模数转换模块，用于将模拟信号转换为数字信号，有利于信号的长距离无线传输；微控制器模块，用于控制数据采集及传输终端的信号处理以及与远程监控终端的数据通信；无线数据传输模块，用于数据采集及传输终端与远程监控终端的通讯，以及实时将采集的电缆接头温度参数传输至远程监控终端；时钟模块，用于记录时间；接口电路模块，用于电缆接头温度参数的传输及下载；存储器模块，用于根据时钟模块记录的时间实时存储热释电红外测温传感器采集的电缆接头温度参数；显示及输入模块，用于设定温度阈值及显示热释电红外测温传感器采集的电缆接头温度参数；报警模块，用于根据设定温度阈值进行报警；电源模块，用于提供数据采集及传输终端所需电能。2.根据权利要求1所述的基于红外测温技术的电缆接头温度监测系统，其特征在于：所述信号处理电路模块包含放大电路和双运放带通滤波器，其中，放大电路部分由OPA277运算放大器及电阻电容组成的放大电路，用于将阵列式传感器采取的的数据进行放大和滤波
处理后输入到信号转换电路，大大减小测量中的信号噪声以及信号的损耗。3.根据权利要求1所述的基于红外测温技术的电缆接头温度监测系统，其特征在于：无线数据传输模块包含天线ANT1、电容C11、电容C12、电容C13、电容C14、电容C15、电容C16、电阻R21、电阻R22、电感L11、电感L12、芯片U1、芯片U2、芯片U3，天线ANT1分别连接电感L11的一端、电容C16的一端，电感L11的另一端接地，电容C16的另一端分别连接电感L12的一端和芯片U1的引脚2，电感L12的另一端接地，芯片U1的引脚3和芯片U1的引脚4分别连接电容C14的一端、电容C15的一端和VDD端，电容C14的另一端、电容C15的另一端分别接地，芯片U1的引脚1分别连接电容C13的一端、VDD端、芯片U1的引脚30和芯片U1的引脚29，电容C13的另一端接地，芯片U1的引脚31连接电阻R21的一端，电阻R21的另一端接地，芯片U1的引脚28分别连接电容C11的一端和芯片U2的引脚1，芯片U2的引脚2接地，电容C11的另一端接地，芯片U2的引脚4接地，芯片U2的引脚3分别连接电容C12的一端和芯片U1的引脚27，电容C12的另一端接地，芯片U1的引脚18...

【专利技术属性】
技术研发人员：倪晓璐，李鹏博，孟庆铭，周翀，廖靖宇，唐雷鸣，陈森杰，
申请(专利权)人：杭州巨骐信息科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：