專利名稱：高壓配電柜遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)供電設(shè)施，特別涉及電力設(shè)施用高壓配電柜，更具體地 說是關(guān)于三項(xiàng)隔離開關(guān)觸點(diǎn)和導(dǎo)線連接頭的實(shí)時(shí)在線紅外溫度監(jiān)測(cè)。
技術(shù)背景高壓配電柜是重要的電器設(shè)備，在設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行過程中，開關(guān)柜中的觸點(diǎn)和母線 排連接處等部位因老化或接觸電阻過大而發(fā)熱，這個(gè)老化發(fā)熱是個(gè)長(zhǎng)期的持續(xù)過程，有的 可能持續(xù)幾個(gè)月才能夠顯現(xiàn)出來，又因?yàn)楣駜?nèi)具有裸露的高壓，對(duì)這些發(fā)熱部位的溫度監(jiān) 測(cè)無法用常規(guī)的辦法進(jìn)行實(shí)施，特別是現(xiàn)在大量無人值守變電站的投入使用，常規(guī)的人工 巡檢方法更是不能夠勝任。由于不能及時(shí)檢測(cè)到開關(guān)柜異常情況下溫度的變化情況，最終 導(dǎo)致火災(zāi)事故的發(fā)生，造成不可避免的損失。通過監(jiān)測(cè)開關(guān)柜內(nèi)觸點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)運(yùn)行情況， 及時(shí)反饋觸點(diǎn)的溫度信息是有效防止開關(guān)柜事故發(fā)生的有效解決辦法。但由于開關(guān)柜內(nèi)狹 小的結(jié)構(gòu)限制，又無法進(jìn)行常規(guī)的溫度測(cè)量和人工巡查測(cè)溫，因此實(shí)現(xiàn)溫度實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè) 是保證高壓配電柜安全運(yùn)行的重要手段
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題就是針對(duì)以上不足而提供一種高壓配電柜遠(yuǎn)程 紅外測(cè)溫系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用可充電電池供電，非接觸式測(cè)溫，通過無線技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸， 解決了設(shè)備走線困難、不易安裝等問題；具有安裝方便、測(cè)溫精確、數(shù)據(jù)傳輸安全可靠等特 點(diǎn)，能夠及時(shí)反饋觸點(diǎn)的溫度信息，有效防止高壓配電柜事故的發(fā)生。本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是一種高壓配電柜遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫系統(tǒng)，其主要包括若干紅外傳感器電路及主控電 路，傳感器電路設(shè)置在高壓配電柜觸點(diǎn)和導(dǎo)線連接頭附近，采集高壓配電柜的溫度信息，并 將采集的溫度信息通過無線傳輸向主控電路傳送信息。紅外傳感器電路主要由增強(qiáng)型單片機(jī)Ul，通信模塊U2，紅外傳感器U3和可充電電 池組成，增強(qiáng)型單片機(jī)Ul與通信模塊U2、紅外傳感器U3連接，處理紅外傳感器U3采集的溫 度信息，并將該信息處理后輸送給通信模塊U2以無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问絺魉椭林骺仉娐?。紅外傳感器電路與可充電電池連接，由可充電電池供電，充一次電的使用時(shí)間為 3-6年，避免重復(fù)更換電池的麻煩。增強(qiáng)型單片機(jī)Ul采用STC12C5410，STC12CM10單片機(jī)內(nèi)部集成大容量程序 FLASH、大容量數(shù)據(jù)SRAM、復(fù)位電路、硬件看門狗，所以外部電路非常簡(jiǎn)潔。紅外傳感器U3采用A2TPMI334L，該非接觸紅外測(cè)溫儀采用紅外技術(shù)可快速方便 地測(cè)量物體的表面溫度，不需要機(jī)械的接觸被測(cè)物體而快速測(cè)得溫度讀數(shù)，只需瞄準(zhǔn)，即可 在顯示屏上讀出溫度數(shù)據(jù)。主控電路采用采用增強(qiáng)型的單片機(jī)ATmega64L，該處理器片上資源非常豐富，含有 64K的程序FLASH、4K的SRAM、兩個(gè)串行通信口，32個(gè)通用I/O 口等，所以系統(tǒng)集成度很高，基本不需要太多的外圍器件。本實(shí)用新型能夠達(dá)到的有益效果是1、本實(shí)用新型的非接觸紅外傳感器電路體積僅有雞蛋大小，能夠直接安裝在高壓 配電柜觸點(diǎn)和導(dǎo)線連接頭附近，并且采用可充電電池的供電方式，避免了額外的走線，且功 耗極低。2、本實(shí)用新型主機(jī)處理器單元采用采用增強(qiáng)型的單片機(jī)ATmega64L，系統(tǒng)集成度 很高，基本不需要太多的外圍器件，使用安全，測(cè)量準(zhǔn)確，數(shù)據(jù)傳輸可靠。3、該紅外傳感器電路每秒可測(cè)若干個(gè)讀數(shù)，具有較高的性價(jià)比，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，經(jīng) 試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)效果良好。

圖1為本實(shí)用新型的邏輯方框圖。圖2為本實(shí)用新型紅外傳感器電路的電路原理圖。圖3為本實(shí)用新型主機(jī)的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述如圖1、圖2、圖3所示，該高壓配電柜遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫系統(tǒng)，主要包括若干紅外傳感 器電路及主控電路，傳感器電路設(shè)置在高壓配電柜觸點(diǎn)和導(dǎo)線連接頭附近，采集高壓配電 柜的溫度信息，并將采集的溫度信息通過無線傳輸向主控電路傳送信息，其中紅外傳感器 電路主要由增強(qiáng)型單片機(jī)Ul，通信模塊U2，紅外傳感器U3和可充電電池組成，增強(qiáng)型單片 機(jī)U 1與通信模塊U2、紅外傳感器U3連接，處理紅外傳感器U3采集的溫度信息，并將該信 息處理后輸送給通信模塊U2以無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问絺魉椭林骺仉娐?，傳感器電路與可充 電電池連接，增強(qiáng)型單片機(jī)Ul采用STC12CM10，紅外傳感器U3采用A2TPMI334L，主控電路 采用采用增強(qiáng)型的單片機(jī)ATmega64L。其中紅外傳感器電路主要由增強(qiáng)型單片機(jī)U1，通信模塊U2，紅外傳感器U3和可充 電電池組成，增強(qiáng)型單片機(jī)Ul與通信模塊U2、紅外傳感器U3連接，處理紅外傳感器U3采集 的溫度信息，并將該信息處理后輸送給通信模塊U2以無線zigbee數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问絺魉椭?主控電路，傳感器電路與可充電電池連接，由可充電電池供電，充一次電的使用時(shí)間為3-6 年，避免重復(fù)更換電池的麻煩。增強(qiáng)型單片機(jī)Ul采用STC12CM10，STC12C5410單片機(jī)內(nèi)部 集成大容量程序FLASH、大容量數(shù)據(jù)SRAM、復(fù)位電路、硬件看門狗，所以外部電路非常簡(jiǎn)潔， STC12CM10單片機(jī)通過串行接口與zigbee模塊連接，中間的電阻R1、R2是為了限流保護(hù)雙 方的通信接口，同時(shí)起到抗干擾的作用。STC12C5410單片機(jī)通過控制效應(yīng)管Ql開關(guān)zigbee 模塊的電源是為了在系統(tǒng)休眠狀態(tài)關(guān)閉zigbee的供電，進(jìn)一步降低功耗。電池Bl為可充 電電池，整個(gè)傳感器部分采用電池B1供電。主控電路主要包括處理器單元基于其連接的系統(tǒng)管理單元、zigbee通信模塊、 IXD顯示單元、鍵盤輸入單元和GSM/GPRS通信單元。處理器單元采用采用增強(qiáng)型的單片機(jī) ATmega64L，該處理器片上資源非常豐富，含有64K的程序FLASH、4K的SRAM、兩個(gè)串行通信 口，32個(gè)通用I/O 口等，所以系統(tǒng)集成度很高，基本不需要太多的外圍器件。芯片U4、電阻R1、開關(guān)Kl組成系統(tǒng)管理單元，它主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)的上電復(fù)位，外部看門狗復(fù)位，防止異常情 況下程序跑飛，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性。芯片U6、電阻R2、電阻R3、電阻R4、M0S管Ql與單片機(jī) ATmega64L的27、28、四管腳組成zigbee的通信部分，電阻R2，電阻R3同樣也起到保護(hù)管 腳和抗干擾作用，通過MOS管Ql起到控制zigbee模塊電源的作用，可以在zigbee模塊異 常情況下控制電源開關(guān)使模塊恢復(fù)正常。插接件J4、可調(diào)電阻RTl、電阻R17、電阻R18、三 極管Q2為主機(jī)的IXD顯示單元，本系統(tǒng)采用分辨率為192x 1觀的液晶顯示屏，可調(diào)電阻RT1 調(diào)整液晶屏的對(duì)比度，通過三極管Q2控制液晶屏的背光，液晶屏顯示各個(gè)節(jié)點(diǎn)的實(shí)時(shí)溫度 值，也可配合系統(tǒng)鍵盤按鍵進(jìn)行報(bào)警溫度值的設(shè)定等。電阻R9-R16、電容C5-C8，插接件J3 組成系統(tǒng)的鍵盤輸入單元，各個(gè)按鍵的瓷片電容是為了硬件去除抖動(dòng)干擾信號(hào)。芯片U7、電 阻R6-R8、插接件J2、可抑制二極管TVS1-TVS3，電容C15、C16，和單片機(jī)ATmega64L串行通 信口 0組成系統(tǒng)的GSM/GPRS通信單元，與主站端實(shí)時(shí)保持通信。
權(quán)利要求1.一種高壓配電柜遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫系統(tǒng)，其主要包括若干紅外傳感器電路及主控電路， 其特征在于傳感器電路設(shè)置在高壓配電柜觸點(diǎn)和導(dǎo)線連接頭附近，采集高壓配電柜的溫 度信息，并將采集的溫度信息通過無線傳輸向主控電路傳送信息。
2.如權(quán)利要求1所述的高壓配電柜遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于紅外傳感器電路 主要由增強(qiáng)型單片機(jī)(U1)，通信模塊(U2)，紅外傳感器(TO)和充電電池組成，增強(qiáng)型單片 機(jī)(Ul)與通信模塊(U2)、紅外傳感器(TO)連接，處理紅外傳感器(TO)采集的溫度信息，并 將該信息處理后輸送給通信模塊(似)以無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)男问絺魉椭林骺仉娐贰?br> 3.如權(quán)利要求1所述的高壓配電柜遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于紅外傳感器電路 與充電電池連接，由充電電池供電。
4.如權(quán)利要求2所述的高壓配電柜遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于增強(qiáng)型單片機(jī) (Ul)采用 STC12C5410。
5.如權(quán)利要求2所述的高壓配電柜遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于紅外傳感器U3采 用 A2TPMI334L。
6.如權(quán)利要求1所述的高壓配電柜遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于主控電路采用采 用增強(qiáng)型的單片機(jī)ATmega64L。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種高壓配電柜遠(yuǎn)程紅外測(cè)溫系統(tǒng)，其主要包括若干紅外傳感器電路及主控電路，傳感器電路設(shè)置在高壓配電柜觸點(diǎn)和導(dǎo)線連接頭附近，采集高壓配電柜的溫度信息，并將采集的溫度信息通過無線傳輸向主控電路傳送信息。本實(shí)用新型的非接觸紅外傳感器電路體積僅有雞蛋大小，能夠直接安裝在高壓配電柜觸點(diǎn)和導(dǎo)線連接頭附近，并且采用可充電電池的供電方式，避免了額外的走線，且功耗極低，該紅外傳感器電路每秒可測(cè)若干個(gè)讀數(shù)，具有較高的性價(jià)比，監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，經(jīng)試驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)效果良好。
文檔編號(hào)G08C17/02GK201917399SQ2010206385
公開日2011年8月3日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者任文靜, 張偉政, 羅海, 蔡玉鵬 申請(qǐng)人:河南省電力公司鄭州供電公司, 鄭州祥和集團(tuán)電氣設(shè)備有限公司