0.4kv變壓器臺區進出線溫度監測系統的製作方法
2023-06-04 19:27:21 1
0.4kv變壓器臺區進出線溫度監測系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種0.4KV變壓器臺區進出線溫度監測系統，包括與若干個無線測溫終端相連的現場管理機，所述現場管理機連接後臺數據交換機，後臺數據交換機通過太網連接至監測總臺。所述無線測溫終端包括與0.4KV變壓器臺區進出線相連的測溫傳感器，測溫傳感器連接至信號處理及放大電路，信號處理及放大電路連接至單片機，單片機與無線發射模塊相連；所述單片機與無線發射模塊分別連接有供電單元。該系統採用無線、乙太網等多種通訊方式相結合方式，無線測溫終端採用數字傳感器技術，可實時監測設備溫度；並且可通過區域網將數據傳至伺服器的資料庫內保存，其他用戶都可通過區域網來查詢數據。
【專利說明】0.4KV變壓器臺區進出線溫度監測系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及變壓器進出線溫度監測領域，特別是一種0.4KV變壓器臺區進出線溫度監測系統，目的是保護變壓器的正常運行。
【背景技術】
[0002]溫度測量的方法很多，按照測量體是否與被測介質接觸，可分為接觸式測溫法和非接觸式測溫法兩大類。接觸式測溫法的特點是測溫元件直接與被測對象接觸，兩者之間進行充分的熱交換，最後達到熱平衡，這時感溫元件的某一物理參數的量值就代表了被測對象的溫度值。這種方法優點是直觀可靠，缺點是感溫元件影響被測溫度場的分布，接觸不良等都會帶來測量誤差，另外溫度太高和腐蝕性介質對感溫元件的性能和壽命會產生不利影響。非接觸式測溫法的特點是感溫元件不與被測對象相接觸，而是通過輻射進行熱交換，故可以避免接觸式測溫法的缺點，具有較高的測溫上限。此外，非接觸式測溫法熱慣性小，可達1/1000S，故便於測量運動物體的溫度和快速變化的溫度。由於受物體的發射率、被測對象到儀表之間的距離以及煙塵、水汽等其他的介質的影戲那個，這種方法一般測溫誤差較大。
[0003]在本系統以前，電網系統採用的溫度測量方法主要有人工測量和有線測量。這些方法的缺點和不足是:首先，人工測量具有很大的危險性，因為這些被測的設備和場所都是高壓、高空、不易接觸的，很容易造成對測量人員的傷害。其次，有線測量雖然避免了對測量人員的傷害，但是由於有線測量的方法是通過線路來傳輸測量數據，煩冗雜亂的設備線路使安裝相當繁瑣，測量的靈活性大大降低，線路一旦鋪設難以更改，且成本也相對較高。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供一種0.4KV變壓器臺區進出線溫度監測系統，採用無線、乙太網等多種通訊方式相結合方式，無線測溫終端採用數字傳感器技術，可實時監測設備溫度；並且可通過區域網將數據傳至伺服器的資料庫內保存，其他用戶都可通過區域網來查詢數據。
[0005]為達到上述目的，本發明的目的是通過下述技術方案來實現的。
[0006]作為本發明的一種實施方式，0.4KV變壓器臺區進出線溫度監測系統，包括與若干個無線測溫終端相連的現場管理機，所述現場管理機連接後臺數據交換機，後臺數據交換機通過乙太網連接至監測總臺；
[0007]所述無線測溫終端包括與0.4KV變壓器臺區進出線相連的測溫傳感器，測溫傳感器連接至信號處理及放大電路，信號處理及放大電路連接至單片機，單片機與無線發射模塊相連；所述單片機與無線發射模塊分別連接有供電單元。
[0008]進一步地，所述若干個無線測溫終端與現場管理機相連後直接連接至監測總臺。
[0009]進一步地，所述若干個無線測溫終端通過中繼機與現場管理機相連後直接連接至監測總臺。[0010]進一步地，所述若干個無線測溫終端通過若干個中繼機分別與現場管理機和後臺數據交換機相連，現場管理機連接至監測總臺，後臺數據交換機通過區域網與客戶查詢端相連。
[0011]相應地，本發明所述系統中採用了一種無線測溫終端，包括與0.4KV變壓器臺區進出線相連的測溫傳感器，測溫傳感器連接至信號處理及放大電路，信號處理及放大電路連接至單片機，單片機與無線發射模塊相連。
[0012]進一步地，所述單片機與無線發射模塊分別連接有供電單元。
[0013]進一步地，所述供電單元包括電池，電池連接有超級電容和電池保護電路。
[0014]進一步地，所述信號處理及放大電路連接有AD採集電路，AD採集電路連接至單片機。
[0015]進一步地，所述單片機通過使能控制信號的輸入和輸出，將信號發送至無線發射模塊。
[0016]進一步地，所述單片機採用PIC16F883微處理器。
[0017]本發明系統採用接觸式測溫的方法，測溫元件直接與被測對象接觸，操作比較簡單、可靠，測量精度較高；無線測溫終端產品設計體積小安裝操作簡單；數據無線傳輸，解決現場改造是取線通訊，抗幹擾等問題，可視距離傳輸150M，低功耗，系統容量大，高達65535個無線傳感器編址；數據傳輸速度快；自動傳感器識別、無線連接、安裝簡便，組建靈活，組網方便；解決了電網系統採用的溫度測量方法採用人工測量和有線測量存在的問題。
[0018]本發明具有智能化、無線化、網絡化的特點，結合先進的數字傳感器器技術、微電子技術、計算機技術和資料庫技術，通過可靠地通信技術，實現了 0.4KV變壓器臺區進出線溫度監測，開闢了一個全新的監測方式。
[0019]本發明採用無線、乙太網等多種通訊方式相結合方式，易於系統的擴展。同時本發明的安裝方式十分方便，系統更改十分便利。採用數字傳感器技術，可實時監測設備溫度，並且可通過區域網將數據傳至伺服器的資料庫內保存，其他用戶都可通過區域網來查詢數據。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0020]圖1是本發明應用系統結構框圖。
[0021]圖2 (a)、2 (b)和2 (C)是本發明系統三種實施方式結構框圖。
[0022]圖3是無線測溫終端電路框圖。
[0023]圖中:1、單片機；2、信號處理及放大電路；3、測溫傳感器；4、AD採集電路；5、電池保護電路；6、超級電容；7、電池；8、使能；9、無線發射模塊。
【具體實施方式】
[0024]下面結合附圖及實施例對本發明做進一步說明。
[0025]如圖1所示，本發明0.4KV變壓器臺區進出線溫度監測系統，包括與若干個無線測溫終端相連的現場管理機，所述現場管理機連接後臺數據交換機，後臺數據交換機通過乙太網連接至監測總臺。
[0026]本發明系統可以有三種實施方式，如圖2 (a)所示，若干個無線測溫終端連接現場管理機直接連接至監測總臺。如圖2 (b)所示，若干個無線測溫終端通過中繼機連接現場管理機後直接連接至監測總臺。如圖2 (c)所示，若干個無線測溫終端通過若干個中繼機分別將監測到的信號發送至現場管理機和後臺數據交換機，現場管理機直接連接至監測總臺，後臺數據交換機通過區域網與客戶查詢端相連，客戶可以通過區域網查詢後臺數據交換機資料庫內的溫度監測信息。
[0027]如圖3所示，本發明系統採用了無線測溫終端，該測溫終端包括與0.4KV變壓器臺區進出線相連的測溫傳感器3，測溫傳感器3採集0.4KV變壓器臺區進出線的實時溫度信息，測溫傳感器3將採集的溫度信息通過信號處理及放大電路2信號處理和放大後將信號傳輸至單片機I，信號處理及放大電路2並經AD採集電路4至單片機1，單片機I將經處理和放大的信號直接傳輸至無線發射模塊9，單片機I或通過使能8控制信號的輸入和輸出，將信號發送至無線發射模塊9。其中，單片機I和無線發射模塊9由供電單元提供電源，供電單元包括電池7，電池7接有超級電容6和電池保護電路5。
[0028]下面分別對無線測溫終端的各個部件功能做詳細說明。
[0029]單片機，採用PIC16F883微處理器。單用超低功耗8位單片機，是測溫終端在休眠狀態電流達到微安級別。
[0030]信號處理及放大電路，用來對溫度傳感器採集的溫度信號進行處理。
[0031]測溫傳感器，區別於傳統的ptlO0.18b20等傳感器，使用高檔高精度的熱敏元件，超寬溫度範圍:_50°C —300°C。這是很多其他廠家無法達到的。
[0032]AD採集電路，採用單片機內部集成AD模塊。
[0033]電池保護電路，有效的保證電池過房短路等能引起危險的情況發生。很多廠家的測溫終端在溫度過高過震動時造成無法正常供電，甚者發生電池爆炸等危險事故。
[0034]超級電容，此設計給電池加了一層安全保證。一般來說，電池在放電過程中，電壓會逐漸降低，當降低到一定程度時，雖然還有電，但是已經無法使電路板進行工作，因為一旦發射無線信號，電壓劇烈降低，導致系統斷電。有了超級電容，能最大限度的利用電池裡的電量。
[0035]電池，採用一次性的鋰亞硫醯氯電池，是實際應用電池系列中比能量最高的一種電池，比能量可達590W.h/kg和1100 (瓦時每立方分米)。
[0036]本發明採用上述無線測溫終端具有下述優點:
[0037]1、穩定的高工作電壓；
[0038]2、長期貯存(25°C時年自放電率低於1%)；
[0039]3、長工作壽命；
[0040]4、高能量密度(700wh、kg)；
[0041]5、工作溫度範圍寬；
[0042]6、不鏽鋼殼、蓋；
[0043]7、+125°C以下氣密性保證；
[0044]8、非可燃性電解液；
[0045]9、滿足IEC86-4安全標準；
[0046]10、無運輸限制。
[0047]此設計可以控制無線發射模塊進入低功耗模式，進一步降低系統待機時的電流。因為整機耗電最大的為無線模塊。採用高靈敏度遠距離的無線數傳模塊-多通道微功率嵌入式無線數傳模塊。遠距離但是低功耗。
[0048]以上所述，僅為本發明較佳的【具體實施方式】，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.0.4KV變壓器臺區進出線溫度監測系統，其特徵在於:包括與若干個無線測溫終端相連的現場管理機，所述現場管理機連接後臺數據交換機，後臺數據交換機通過乙太網連接至監測總臺； 所述無線測溫終端包括與0.4KV變壓器臺區進出線相連的測溫傳感器，測溫傳感器連接至信號處理及放大電路，信號處理及放大電路連接至單片機，單片機與無線發射模塊相連；所述單片機與無線發射模塊分別連接有供電單元。
2.根據權利要求1所述的溫度監測系統，其特徵在於:所述若干個無線測溫終端與現場管理機相連後直接連接至監測總臺。
3.根據權利要求1所述的溫度監測系統，其特徵在於:所述若干個無線測溫終端通過中繼機與現場管理機相連後直接連接至監測總臺。
4.根據權利要求1所述的溫度監測系統，其特徵在於:所述若干個無線測溫終端通過若干個中繼機分別與現場管理機和後臺數據交換機相連，現場管理機連接至監測總臺，後臺數據交換機通過區域網與客戶查詢端相連。
5.一種無線測溫終端，其特徵在於:包括與0.4KV變壓器臺區進出線相連的測溫傳感器，測溫傳感器連接至信號處理及放大電路，信號處理及放大電路連接至單片機，單片機與無線發射模塊相連。
6.根據權利要求5所述的無線測溫終端，其特徵在於:所述單片機與無線發射模塊分別連接有供電單元。
7.根據權利要求5所述的無線測溫終端，其特徵在於:所述供電單元包括電池，電池連接有超級電容和電池保護電路。
8.根據權利要求5所述的無線測溫終端，其特徵在於:所述信號處理及放大電路連接有AD採集電路，AD採集電路連接至單片機。
9.根據權利要求5所述的無線測溫終端，其特徵在於:所述單片機通過使能控制信號的輸入和輸出，將信號發送至無線發射模塊。
10.根據權利要求5所述的無線測溫終端，其特徵在於:所述單片機採用PIC16F883微處理器。
【文檔編號】G01K7/00GK103698032SQ201310634835
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月2日 優先權日:2013年12月2日
【發明者】謝小平, 張建國, 張中衛, 龐建嶺 申請人:國家電網公司, 國網陝西省電力公司延安供電公司