一种温度传感器网络系统技术方案

本发明专利技术涉及一种温度传感器网络系统。该系统包含感温线缆和一个与其相连的温度监测报警控制器。感温线缆中心层由一条接地导线、一条电源导线、一条数据线和至少一个片式温度传感器构成，按由里至外的顺序，中心层外依次缠有四氟乙烯包带、金属网屏蔽层和挤塑氟塑料阻燃外护套层。其中线缆可通过转接头进行线形、树形、星形和网状拓扑扩展。本发明专利技术具有保护范围大、结构简单合理、成本低廉、容易生产制造、使用方便、感温灵敏度高、多级温度报警、地点精确定位、免维护可重复使用、抗电磁干扰能力强、受环境温度影响小、可任意分级扩展等特点。本发明专利技术适用性广，特别适用于粉尘、地铁、隧道、线缆沟道等恶劣环境和石油、石化、粮库、钢厂等工业场所和易燃易爆的危险场所的温度监测与事故预警。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于传感器领域，具体说是一种温度传感器网络系统。
技术介绍
线型感温探测器是以感温线缆作为温度探测元件，能够在有污染、粉尘、潮湿及腐 蚀等恶劣环境中完成温升定位报警，因此适合在冶金企业、铁路、隧道、地下矿井、化工企 业、大型库房和变电站等场合应用。现在使用的线型探测器主要分为电阻型缆式感温报警 线缆和光纤式感温报警线缆。电阻型温度报警线缆部分是采用两根弹性钢丝，在正常的情 况下这两根钢丝是绝缘的，当现场温度升高时，破坏了钢丝外面的绝缘层，两根钢丝发生短 路，报警器发出报警。这种探测器抗干扰能力差，可靠性差，报警部分需切除，检测、维护较 困难，需根据不同的保护对象选不同报警温度的线缆，通用性差。另外也存在采用四根导线 的以模拟量方式工作的非破坏性报警线缆，报警温度可调，故障信号齐全。但由于模拟式线 型感温线缆只能以某一局部线段作为报警单元，故它无法精确定位出来某一点产生的报警 信号，同时其报警部分需切除检测、维护较困难，需根据不同的保护对象选择不同报警温度 的线缆，通用性差。光纤式感温报警线缆可以任意设定报警温度点，可以设低温报警、预警 及报警等多级报警方式，也可以根据温升速率报警。该系统能够对探测器所处的温度场变 化进行动态实时监测，指示位置和温度值，同时能对探测器任意位置和时序上进行报警和 定位。系统抗干扰能力强，可靠性高，可重复报警检测、维护方便，连接监视温度变化情况， 较直观，但系统原理复杂、产品特别是国产产品还不够成熟，安装调试困难，报警系统投资 费用昂贵。另外光纤感温报警线缆不便于进行多根线缆分级连接的拓扑扩展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有电阻型缆式感温报警线缆和光纤式感温报警线缆的 不足，提供一种结构简单、成本低廉、强度高、温度灵敏度高、多级温度报警的、安装施工方 便的线型感温线缆。 本专利技术的另一目的在于提供一种基于传感器网络的、定位精度高、抗电磁干扰能力强、受环境温度影响小、可进行分级拓扑扩展的温度传感器网络监测系统。 本专利技术的目的是通过以下技术手段实现的 —种基于传感器网络的线型感温报警线缆，其中心层由一条接地导线、一条电源 导线、一条数据线和至少一个片式温度传感器构成。所述片式温度传感器具有3个引脚， 分别为接地端、电源输入端和数据输入/输出脚，其中接地端引脚与所述接地导线相连，电 源输入端引脚与所述电源导线连接，数据输入/输出脚和所述数据线相连接。每个片式温 度传感器内部分为序列号、片内RAM、 EEPROM和温度传感四个部分，并且每个片式温度传感 器对应一个独一的序列号，所以可采用并联的方式将多个片式温度传感器连接在同一线缆 上，从而实现多点温度实时采集。 所述感温线缆中心层按照由里向外的顺序可依次缠上四氟乙烯包带、金属网屏蔽3层和挤塑料氟塑料阻燃外护套层。四氟乙烯包带、金属网屏蔽层可以增强本专利技术的机械强 度和抗电磁干扰能力，提高产品质量的稳定性，且不涉及金属合金、氧化物半导电层及热敏 合金等涂附；挤塑料氟塑料阻燃外护套层使本专利技术外表更加美观，防水性能好，抗老化性更 强，使用寿命更长。 将本专利技术的基于传感器网络的线型感温报警线缆与温度监测控制器相连则构成 一种基于温度传感器网络的监测报警系统。根据实际需要，可以采用至少一个转接头来实 现所述线缆的线形、树形、星形和网状拓扑扩展，从而使保护范围扩大。所述转接头，具有一 个输入接头，每个输出接头包含用于分别连接接地导线、电源导线与数据线的三个线端。 本专利技术的温度监测报警系统的工作原理如下 温度报警控制器通过数据线向片式温度传感器发送一个满足特定时序的负脉冲， 使数据线上所有片式温度传感器进行初始化复位，准备接受用户序列号访问命令；然后通 过数据线，发送一个特定的序列号编码，与命令序列号一致的片式温度传感器被激活，可以 接受内存访问命令；启动所有在线激活片式温度传感器做温度A/D变换，逐个读取片式温 度传感器变换后的温度数据，实现对线型感温报警线缆监测范围的温度读取、温度测量和 动态刷新。 所述温度监测报警控制器采用单片机作为主控单元，自动监测每根线缆连接的片 式温度传感器的个数、序列号及其监测各点温度，并将信息保存以便阅读。其可单独运行， 也可通过RS485、以太网、CAN总线等通讯线路传送给远处的计算机，与PC机联网。可根据 接受上位机PC或者输入键盘发来的指令和数据，设置任意温度等级的响应温度参数和时 间参数，进行温度测量报警，从而使本专利技术探测呈线型连续探测，动态刷新温度数据，并对 此做出响应，具有反应灵敏，报警温度范围宽，报警点易调整，报警准确，重复利用性好，免 维护等优点。 温度监测报警温度等级可根据片式温度传感器测温范围任意设定，单根温度报警 线缆探测距离和报警定位精度由片式温度传感器的片数和间距决定，报警定位精度最高可 达O. 5m以下，探测距离可达数千米。本专利技术能够连续自动产生与其长度所及范围内片式温 度传感器点对应的温度值信号，并且将温度信息实时精确地显示，不仅能让用户测定温度 异变的幅度和速率，而且能确定温度异变的区域。 综上，本专利技术有如下有益的效果 (1)本专利技术的线型感温线缆由电源线、接地导线、单根数据线及若干片式温度传 感器组成，外层有四氟乙烯包带、金属网屏蔽层和挤塑料氟塑料阻燃外护套层，结构简单、 合理，成本低廉，不涉及金属合金、氧化物半导电层及热敏合金等材料的涂覆，容易生产制 造； (2)本专利技术的线型感温线缆和温度监测报警系统拓扑扩展连接方便，可任意选择 线形、树形、星形和网络形拓扑扩展，具有保护范围大，探测呈线型连续探测，反应灵敏，抗 电磁干扰能力强等优点； (3)本专利技术的监测报警系统的报警温度等级可根据片式温度传感器测温范围任意 设定，报警温度范围宽，报警点易调整，报警准确，单根监测报警线缆探测距离和报警定位 精度由片式温度传感器的片数和间距决定，最远探测距离可达数千米，精度与光纤感温探 测线缆达到同一等级，报警定位精度最高可达O. 5m以下； (4)本专利技术的监测报警系统受环境温度影响小，可广泛使用于油库、地铁、、线缆沟 道、粮仓等易燃易爆的危险场所；附图说明 以下结合附图及具体实施例对本专利技术做进一步详细说明。 图1是基于传感器网络的线型感温报警线缆的结构图 图2是基于传感器网络的线型感温报警线缆的截面图 图3是片式温度传感器结构图 图4是线型感温监测报警系统连接示意图 图5是线型感温监测报警线缆转接头级联示意图 图6是线型感温监测报警线缆拓扑扩展图具体实施例方式参考图1及图2，将接地导线1、电源导线2和数据线3与若干片式温度传感器4 对应的引脚相连接，并对连接点进行绝缘处理；将接地导线1、电源导线2、数据线3与片式 温度传感器4贴合在一起，在其外表面上缠绕内包带四氟乙烯层5，在内包带四氟乙烯层5 外包缠金属网屏蔽层6，在金属网屏蔽层6外挤塑氟塑料阻燃外护套层7，从而构成基于传 感器网络的感温监测报警线缆。实现了工艺简单、成本低廉、不涉及金属合金、氧化物半导 电层及热敏合金等材料的涂附、增强机械强度和抗电磁干扰能力，提高产品质量的稳定性， 而且外表更加美观，防水性能好，抗老化性更强，使用寿命更长等优点。 参考图3，片式温度传感器4具有3个引脚，分别为接地端、电源输入端本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种温度传感器网络系统，其特征在于，包括感温线缆和一个连接在该线缆上的温度监测报警控制器（９）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：董政，黄逸平，黄大贵，张列平，王运，李志贵，
申请(专利权)人：成都森盛智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：90[中国|成都]