高压配电柜远程红外测温系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种高压配电柜远程红外测温系统，其主要包括若干红外传感器电路及主控电路，传感器电路设置在高压配电柜触点和导线连接头附近，采集高压配电柜的温度信息，并将采集的温度信息通过无线传输向主控电路传送信息。本实用新型专利技术的非接触红外传感器电路体积仅有鸡蛋大小，能够直接安装在高压配电柜触点和导线连接头附近，并且采用可充电电池的供电方式，避免了额外的走线，且功耗极低，该红外传感器电路每秒可测若干个读数，具有较高的性价比，监测数据准确，经试验检测数据效果良好。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统供电设施，特别涉及电力设施用高压配电柜，更具体地 说是关于三项隔离开关触点和导线连接头的实时在线红外温度监测。技术背景高压配电柜是重要的电器设备，在设备长期运行过程中，开关柜中的触点和母线 排连接处等部位因老化或接触电阻过大而发热，这个老化发热是个长期的持续过程，有的 可能持续几个月才能够显现出来，又因为柜内具有裸露的高压，对这些发热部位的温度监 测无法用常规的办法进行实施，特别是现在大量无人值守变电站的投入使用，常规的人工 巡检方法更是不能够胜任。由于不能及时检测到开关柜异常情况下温度的变化情况，最终 导致火灾事故的发生，造成不可避免的损失。通过监测开关柜内触点温度的实时运行情况， 及时反馈触点的温度信息是有效防止开关柜事故发生的有效解决办法。但由于开关柜内狭 小的结构限制，又无法进行常规的温度测量和人工巡查测温，因此实现温度实时在线监测 是保证高压配电柜安全运行的重要手段
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题就是针对以上不足而提供一种高压配电柜远程 红外测温系统，该系统采用可充电电池供电，非接触式测温，通过无线技术进行数据传输， 解决了设备走线困难、不易安装等问题；具有安装方便、测温精确、数据传输安全可靠等特 点，能够及时反馈触点的温度信息，有效防止高压配电柜事故的发生。本技术所采用的技术方案是一种高压配电柜远程红外测温系统，其主要包括若干红外传感器电路及主控电 路，传感器电路设置在高压配电柜触点和导线连接头附近，采集高压配电柜的温度信息，并 将采集的温度信息通过无线传输向主控电路传送信息。红外传感器电路主要由增强型单片机Ul，通信模块U2，红外传感器U3和可充电电 池组成，增强型单片机Ul与通信模块U2、红外传感器U3连接，处理红外传感器U3采集的温 度信息，并将该信息处理后输送给通信模块U2以无线数据传输的形式传送至主控电路。红外传感器电路与可充电电池连接，由可充电电池供电，充一次电的使用时间为 3-6年，避免重复更换电池的麻烦。增强型单片机Ul采用STC12C5410，STC12CM10单片机内部集成大容量程序 FLASH、大容量数据SRAM、复位电路、硬件看门狗，所以外部电路非常简洁。红外传感器U3采用A2TPMI334L，该非接触红外测温仪采用红外技术可快速方便 地测量物体的表面温度，不需要机械的接触被测物体而快速测得温度读数，只需瞄准，即可 在显示屏上读出温度数据。主控电路采用采用增强型的单片机ATmega64L，该处理器片上资源非常丰富，含有 64K的程序FLASH、4K的SRAM、两个串行通信口，32个通用I/O 口等，所以系统集成度很高，基本不需要太多的外围器件。本技术能够达到的有益效果是1、本技术的非接触红外传感器电路体积仅有鸡蛋大小，能够直接安装在高压 配电柜触点和导线连接头附近，并且采用可充电电池的供电方式，避免了额外的走线，且功 耗极低。2、本技术主机处理器单元采用采用增强型的单片机ATmega64L，系统集成度 很高，基本不需要太多的外围器件，使用安全，测量准确，数据传输可靠。3、该红外传感器电路每秒可测若干个读数，具有较高的性价比，监测数据准确，经 试验检测数据效果良好。附图说明图1为本技术的逻辑方框图。图2为本技术红外传感器电路的电路原理图。图3为本技术主机的电路原理图。具体实施方式以下结合附图对本技术做进一步的描述如图1、图2、图3所示，该高压配电柜远程红外测温系统，主要包括若干红外传感 器电路及主控电路，传感器电路设置在高压配电柜触点和导线连接头附近，采集高压配电 柜的温度信息，并将采集的温度信息通过无线传输向主控电路传送信息，其中红外传感器 电路主要由增强型单片机Ul，通信模块U2，红外传感器U3和可充电电池组成，增强型单片 机U 1与通信模块U2、红外传感器U3连接，处理红外传感器U3采集的温度信息，并将该信 息处理后输送给通信模块U2以无线数据传输的形式传送至主控电路，传感器电路与可充 电电池连接，增强型单片机Ul采用STC12CM10，红外传感器U3采用A2TPMI334L，主控电路 采用采用增强型的单片机ATmega64L。其中红外传感器电路主要由增强型单片机U1，通信模块U2，红外传感器U3和可充 电电池组成，增强型单片机Ul与通信模块U2、红外传感器U3连接，处理红外传感器U3采集 的温度信息，并将该信息处理后输送给通信模块U2以无线zigbee数据传输的形式传送至 主控电路，传感器电路与可充电电池连接，由可充电电池供电，充一次电的使用时间为3-6 年，避免重复更换电池的麻烦。增强型单片机Ul采用STC12CM10，STC12C5410单片机内部 集成大容量程序FLASH、大容量数据SRAM、复位电路、硬件看门狗，所以外部电路非常简洁， STC12CM10单片机通过串行接口与zigbee模块连接，中间的电阻R1、R2是为了限流保护双 方的通信接口，同时起到抗干扰的作用。STC12C5410单片机通过控制效应管Ql开关zigbee 模块的电源是为了在系统休眠状态关闭zigbee的供电，进一步降低功耗。电池Bl为可充 电电池，整个传感器部分采用电池B1供电。主控电路主要包括处理器单元基于其连接的系统管理单元、zigbee通信模块、 IXD显示单元、键盘输入单元和GSM/GPRS通信单元。处理器单元采用采用增强型的单片机 ATmega64L，该处理器片上资源非常丰富，含有64K的程序FLASH、4K的SRAM、两个串行通信 口，32个通用I/O 口等，所以系统集成度很高，基本不需要太多的外围器件。芯片U4、电阻R1、开关Kl组成系统管理单元，它主要负责系统的上电复位，外部看门狗复位，防止异常情 况下程序跑飞，保证系统的稳定性。芯片U6、电阻R2、电阻R3、电阻R4、M0S管Ql与单片机 ATmega64L的27、28、四管脚组成zigbee的通信部分，电阻R2，电阻R3同样也起到保护管 脚和抗干扰作用，通过MOS管Ql起到控制zigbee模块电源的作用，可以在zigbee模块异 常情况下控制电源开关使模块恢复正常。插接件J4、可调电阻RTl、电阻R17、电阻R18、三 极管Q2为主机的IXD显示单元，本系统采用分辨率为192x 1观的液晶显示屏，可调电阻RT1 调整液晶屏的对比度，通过三极管Q2控制液晶屏的背光，液晶屏显示各个节点的实时温度 值，也可配合系统键盘按键进行报警温度值的设定等。电阻R9-R16、电容C5-C8，插接件J3 组成系统的键盘输入单元，各个按键的瓷片电容是为了硬件去除抖动干扰信号。芯片U7、电 阻R6-R8、插接件J2、可抑制二极管TVS1-TVS3，电容C15、C16，和单片机ATmega64L串行通 信口 0组成系统的GSM/GPRS通信单元，与主站端实时保持通信。本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种高压配电柜远程红外测温系统，其主要包括若干红外传感器电路及主控电路，其特征在于：传感器电路设置在高压配电柜触点和导线连接头附近，采集高压配电柜的温度信息，并将采集的温度信息通过无线传输向主控电路传送信息。

【技术特征摘要】
1.一种高压配电柜远程红外测温系统，其主要包括若干红外传感器电路及主控电路， 其特征在于传感器电路设置在高压配电柜触点和导线连接头附近，采集高压配电柜的温 度信息，并将采集的温度信息通过无线传输向主控电路传送信息。2.如权利要求1所述的高压配电柜远程红外测温系统，其特征在于红外传感器电路 主要由增强型单片机(U1)，通信模块(U2)，红外传感器(TO)和充电电池组成，增强型单片 机(Ul)与通信模块(U2)、红外传感器(TO)连接，处理红外传感器(TO)采集的温度信息，并 将该信息处理...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟政，任文静，罗海，蔡玉鹏，
申请(专利权)人：河南省电力公司郑州供电公司，郑州祥和集团电气设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：41