基於無線傳感器網絡的高壓設備分布式測溫系統的製作方法
2023-12-06 03:16:01 1
專利名稱：基於無線傳感器網絡的高壓設備分布式測溫系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種網絡實時監測系統，尤其涉及一種無線傳感器網絡監測系統，用於對高壓設備溫度進行實時監測。
背景技術：
在電力系統中，各類高壓導體接頭處經常由於接觸不良、負載電流過大等原因而產生局部發熱現象，進而導致接頭處產生局部過熱，最後能使相鄰的帶電部件性能劣化、甚至擊穿。根據電力安全監督部門提供的數據，全國電力單位每年因為高壓開關、母線溫度過高引起的重大事故上千起，給生產和經營造成巨大經濟損失。針對上述情況，國家電網公司在《防止電力生產重大事故的二十五項重點要求》、與《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》中都明確規定了對高壓導體接頭處進行溫度監測的規程。目前國內專門用於高壓母線、高壓開關及電接觸點發熱測量的方法主要還是傳統的兩種方法一種是在高壓元件表面塗一層顏色隨溫度變化的發光材料，通過觀察其顏色變化來大致確定溫度範圍，這種方法準確度低、可靠性差，不能進行定量測量；另外一種方法是利用紅外熱像儀測量溫度，雖然準確度較高，但在在高壓開關櫃等有遮擋的環境中使用很不方便，並且其單價較高。更重要的是以上兩種方式都需要人工進行巡查，不能實時得到溫度數據，所得到的數據永遠是滯後的，起不到溫度實時報警功能。而有線通訊方式的電子儀表不符合電力高壓環境測量儀表規範。
實用新型內容本實用新型目的是提供一種無線傳感器網絡監測系統，對高壓設備溫度進行實時檢測。本實用新型所述的一種基於無線傳感網絡的高壓設備分布式測溫系統，包含有多個測溫終端和主機，測溫終端與主機通過自定義的無線通訊協議互相構建成無線傳感器網絡。主機可連接1-32個所述的測溫終端，主機與測溫終端通信距離達200米。測溫終端包括溫度傳感器、微控制器、無線收發器和供電電源。溫度傳感器、無線收發器連接於微控制器。供電電源分別對溫度傳感器、微控制器、無線收發器供電。測溫終端分布在高壓設備中的電纜、接頭或觸點處，測溫終端的溫度傳感器與被測帶電體相連接， 直接測量出被測點的溫度，測量數據通過無線通訊的方式傳送到附近的主機。主機包括RS-485接口、IXD顯示、微控制器、無線收發器和AC/DC直流穩壓電源模塊。RS-485接口、IXD顯示、無線收發器連接於微控制器。AC/DC直流穩壓電源模塊分別對微控制器、無線收發器供電。主機分布在變電站、開關櫃、變壓器、電纜溝等高壓設備周圍。 主機對周圍所轄的測溫終端所測溫度數據進行匯集和存儲，主機和測溫終端間採用自定義的無線通訊協議實現信息交互。各主機通過RS-485接口相連接，並最終通過RS-485總線將數據傳輸到PC機上，供後臺軟體顯示與管理，也可以與GPRS通信設備相連接，通過公網將數據傳至遠程監控中心。
3[0008]測溫終端與主機通過無線連接，無線通信頻率採用433MHz，並採用直接序列擴頻 (DSSS)技術。PC機定時對主機發出主動查詢命令，通過RS-485總線接收溫度信號，通過對高壓設備溫度實時監測和數據的管理分析，實現溫度實時顯示、歷史數據記錄和對比分析、遇緊急報警、運行狀態全程記錄。從而實現高壓供電設備的運行溫度實時監控，保證高壓設備安全運行。本實用新型實現的有益效果本實用新型所述的一種基於無線傳感網絡的高壓設備分布式測溫系統，包括多個測溫終端和主機，測溫終端與主機通過自定義的無線通訊協議互相構建成無線傳感器網絡。測溫終端，直接測量高壓體的溫度，測量數據通過無線通訊的方式傳送到主機上，主機通過RS-485總線將數據傳輸到PC機上。本實用新型技術方案相比傳統技術，有利於對大量分散的高壓設備及其電纜、接頭或觸點處的溫度進行實時在線監測。測溫準確度高、可靠性高、抗電磁幹擾能力強、安全實用、安裝方便，並可通過有線網絡將溫度數據傳輸到後臺監視系統或遠程監控中心，方便地實現了高壓設備的遠程在線監控與管理。測溫終端通過電池供電，電池壽命可超過五年。
圖1為本實用新型基於無線傳感網絡的高壓設備分布式測溫系統一實施例的系統結構圖；圖2為測溫終端框圖；圖3為主機框圖。
具體實施方式
以下詳細描述本實用新型的技術方案。如圖1所示，本實用新型基於無線傳感網絡高壓設備分布式測溫系統，包括N個測溫終端111,112……1 In，主機11，測溫終端111,112……1 In和主機11通過無線RS-485串口通信2，構建成無線傳感器網絡。若主機發射距離較遠，可添加多個主機12……In，主機之間通過RS-485串口通信2連接，最後連接到PC機1上。如圖2所示，測溫終端包括溫度傳感器21，微控制器22，無線收發器23，供電電源 24。溫度傳感器21、無線收發器23連接於微控制器22 ；供電電源M分別對溫度傳感器21、 微控制器22、無線收發器23供電。如圖3所示，主機1包括RS-485接口 31、IXD顯示32、微控制器33、無線收發器 34, AC/DC直流穩壓模塊35。RS-485接口 31、LCD顯示32、無線收發器；34連接於微控制器 33 ；AC/DC直流穩壓電源模塊35分別微控制器33、無線收發器34供電。本實施例中，測溫終端111，112……Iln採用嘉興市宏聯電子科技有限公司 DT-24L無線溫度傳感器。溫度傳感器21為美國DALLAS公司DS數字溫度傳感器，微控制器 22為美國TI公司MSP430處理器，無線收發器23為美國Chipcon公司CC系列無線晶片，供電電源M為日本Panasonic公司CR電池。主機11，12……In，採用嘉興市宏聯電子科技有限公司HT-T24L無線測溫監測儀。RS-485接口 31為Maxim公司MAX485晶片，LCD顯示32為北京清華U8X64液晶屏，微控制器33為美國TI公司MSP430處理器，無線收發器34 為美國Chipcon公司CC系列無線晶片、AC/DC直流穩壓模塊35為上海恆率85VAC465VAC 供電AC/DC電源模塊。 根據圖1，在35KV、110KV、220KV等不同電壓等級的變電站高壓開關櫃觸點及接點、戶內外變壓器、箱式變電站、高壓母線接頭、高壓電纜接頭、刀閘開關，以及發電廠鍋爐溫度監控、大型糧庫、各類型有天、蔬菜大棚及花房等都可分布測溫終端111，
112......Iln0主機11安裝在測溫終端111，112......11η200米範圍內。測溫終端111，
112......Iln通過溫度傳感器21採集數據，存儲在內部RAM中，同時定時通過無線收發
器23，將數據發送給指定的主機11。同樣，測溫終端121，122......12n........Inl,
1η2......lrm，也按照測溫終端111，112......Iln相同的工作方式完成指定位置的溫度
傳感和無線發送。主機11，12......In通過RS-485串口通信2將數據傳輸到PC機1上，
供後臺軟體顯示與管理，也可以與GPRS通信設備相連接，通過公網將數據傳至遠程監控中心。PC機1定時對主機發出主動查詢命令，讀取主機信息，通過對高壓設備溫度實時監測和數據的管理分析，實現溫度實時顯示、歷史數據記錄和對比分析、遇緊急報警、運行狀態全程記錄。從而實現高壓供電設備的運行溫度實時監控，保證高壓設備安全運行。
權利要求1.一種基於無線傳感網絡的高壓設備分布式測溫系統，其特徵是包括多個測溫終端和主機，每臺主機對應若干臺測溫終端；所述的測溫終端與所述的主機通過自定義的無線通訊協議互相構建成無線傳感器網絡。
2.根據權利要求書1所述基於無線傳感網絡的高壓設備分布式測溫系統，其特徵所述的測溫終端包括溫度傳感器、微控制器、無線收發器和供電電源，所述的溫度傳感器、所述的無線收發器連接於所述的微控制器；所述的供電電源分別對所述的溫度傳感器、所述的微控制器和所述的無線收發器供電。
3.根據權利要求書1所述基於無線傳感網絡的高壓設備分布式測溫系統，其特徵所述的主機包括RS-485接口、IXD顯示、微控制器、無線收發器和AD/DC直流穩壓電源模塊，所述的RS-485接口、所述的LCD顯示、所述的無線收發器連接於所述的微控制器；所述的AC/ DC直流穩壓電源模塊分別對所述的微控制器、所述的無線收發器供電。
4.根據權利要求書1所述基於無線傳感網絡的高壓設備分布式測溫系統，其特徵各個所述的主機通過RS-485相互連接，最後連接到PC機。
5.根據權利要求書1所述基於無線傳感網絡的高壓設備分布式測溫系統，其特徵所述的測溫終端與所述的主機通過無線連接。
6.根據權利要求書1所述基於無線傳感網絡的高壓設備分布式測溫系統，其特徵所述的主機與所述的測溫終端通信最大距離達200米。
7.根據權利要求書1所述基於無線傳感網絡的高壓設備分布式測溫系統，其特徵所述的主機可連接1-32個所述的測溫終端。
專利摘要一種基於無線傳感器網絡的高壓設備分布式測溫系統，含有多個測溫終端和主機，每臺主機對應若干臺測溫終端；主機分布在變電站、開關櫃、變壓器、電纜溝等高壓設備周圍，測溫終端分布在高壓設備中的電纜接頭、觸點與連接點處；測溫終端與主機通過自定義的無線通訊協議互相構建成無線傳感器網絡。高壓設備分布式測溫系統可實現溫度在線測量、準確度高、可靠性高、抗電磁幹擾能力強、安全實用、安裝方便，並可通過有線網絡將溫度數據傳輸到後臺監視系統或遠程監控中心，方便地實現了高壓設備的遠程在線監控與管理。測溫終端通過電池供電，電池壽命可超過五年。
文檔編號G08C17/02GK201976259SQ20102062808
公開日2011年9月14日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者張偉 申請人:張偉