專(zhuān)利名稱(chēng)：一種ZigBee無(wú)線電纜頭測(cè)溫系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種溫度測(cè)量系統(tǒng)，特別是一種基于ZigBee無(wú)線網(wǎng)路的無(wú)線電纜頭測(cè)溫系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)迅速發(fā)展，民用電量不斷上升，高壓變電站負(fù)荷不斷加重，在高壓大電流的設(shè)備上，由于人為或設(shè)備老化等原因?qū)е麻_(kāi)關(guān)柜，電纜頭等部位嚴(yán)重發(fā)熱，而沒(méi)有實(shí)時(shí)監(jiān)控，導(dǎo)致設(shè)備嚴(yán)重?fù)p壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，電力系統(tǒng)發(fā)生事故原因中有相當(dāng)部分和過(guò)熱問(wèn)題有關(guān)，因此采取高壓監(jiān)控顯得尤為重要，目前設(shè)置在開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的溫度傳感器大多通過(guò)有線的方式傳輸溫度數(shù)據(jù)，溫度傳感器不僅需要額外進(jìn)行供電，功耗大，而且有線的通信方式在高壓、高濕等惡劣環(huán)境下其穩(wěn)定性及安全性不足，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)在線溫度檢測(cè)。目前有也有采用紅外測(cè)溫、光纖光柵及分布式光纖測(cè)溫進(jìn)行溫度測(cè)量，紅外溫度傳感器沒(méi)有與被測(cè)試點(diǎn)直接接觸，絕緣耐壓性能高。但對(duì)安裝空間有嚴(yán)格的要求，必須保證足夠的安全距離，否則傳感器較易損壞。光纖光柵測(cè)溫及分布式光纖測(cè)溫需要將光纖安裝在被監(jiān)測(cè)點(diǎn)上，安裝時(shí)應(yīng)注意要保持光纖在正常的彎曲半徑內(nèi)，而且光纖在安裝過(guò)程中，需要專(zhuān)業(yè)設(shè)備進(jìn)行熔接，熔接的質(zhì)量直接影響了光的傳輸效果。因此在敷設(shè)和安裝過(guò)程中對(duì)施工工藝要求較高。在運(yùn)行維護(hù)中，由于客運(yùn)專(zhuān)線光纖埋入地下或電纜溝內(nèi)，維護(hù)工作量較大。
發(fā)明內(nèi)容為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型的目的在于提供一種低功耗、傳輸效率高、適用于惡劣環(huán)境的ZigBee無(wú)線電纜頭測(cè)溫系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決其問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是一種ZigBee無(wú)線電纜頭測(cè)溫系統(tǒng)，包括至少一個(gè)無(wú)線溫度傳感模塊和一個(gè)無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器；無(wú)線溫度傳感模塊，包括微處理單元、傳感器無(wú)線收發(fā)電路、溫度傳感器和電池供電電源；傳感器無(wú)線收發(fā)電路、溫度傳感器和電池供電電源分別連接至微處理單元，所述無(wú)線溫度傳感模塊設(shè)置于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的電纜頭處；無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器，包括微控制器、協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路和PC通信接口 ；所述協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路和PC通信接口與微控制器連接，其中協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路通過(guò)ZigBee通信網(wǎng)絡(luò)與傳感器無(wú)線收發(fā)電路無(wú)線連接。無(wú)線溫度傳感模塊內(nèi)的溫度傳感器檢測(cè)電纜頭的溫度，通過(guò)ZigBee通信網(wǎng)絡(luò)將溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器，并經(jīng)過(guò)無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器處理后通過(guò)PC通信接口將數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)電腦進(jìn)行分析處理。進(jìn)一步，微處理單元定時(shí)檢測(cè)電池的壽命，一但檢測(cè)到電池電量快要耗盡，通過(guò)傳感器無(wú)線收發(fā)電路發(fā)送信號(hào)至無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器，并通過(guò)，讓后臺(tái)的電腦可通過(guò)PC通信接口查詢(xún)到電池的相關(guān)信息。[0011]進(jìn)一步，所述PC通信接口為RS485接口，無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器可通過(guò)該RS485接口設(shè) 置通信地址、波特率、溫度報(bào)警上限等參數(shù)。[0012]進(jìn)一步，所述無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器由外部供電電源提供供電。由于無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器通 過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線通信，因此離電纜頭這些高壓設(shè)備比較遠(yuǎn)，因而可方便采用外部供 電電源進(jìn)行供電，不需要由開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行變電供電，其安全性和穩(wěn)定性更好。[0013]進(jìn)一步，還包括IXD顯示模塊，所述IXD顯示模塊與微控制器連接。IXD顯示模塊 不僅可以顯示溫度信息，而且可以顯示電池電量等相關(guān)信息。[0014]進(jìn)一步，還包括用于連接報(bào)警裝置的報(bào)警接口，所述報(bào)警接口與微控制器連接。當(dāng) 微控制器檢測(cè)到當(dāng)前溫度超過(guò)報(bào)警上限值時(shí)，通過(guò)報(bào)警接口向報(bào)警裝置傳輸報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警。[0015]進(jìn)一步，所述傳感器無(wú)線收發(fā)電路和協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路采用PCB天線。采用PCB 天線，不僅成本相對(duì)較低，而且其體積更小，使本實(shí)用新型的適用性更好。[0016]本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型采用的一種ZigBee無(wú)線電纜頭測(cè)溫系統(tǒng)， 無(wú)線溫度傳感模塊與無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線通信實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的檢測(cè) 和傳輸，由于本實(shí)用新型采用功耗非常低的ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，因此本實(shí)用新型無(wú)線溫 度傳感模塊可以采用電池供電電源進(jìn)行供電，整體功耗十分低，能讓溫度傳感器工作10年 以上，無(wú)線溫度傳感模塊安裝在高壓設(shè)備上，與無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器之間無(wú)任何物理連接，從根 本上解決了高壓設(shè)備接點(diǎn)運(yùn)行溫度不易實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的難題，同時(shí)也解決溫度測(cè)量的安全 問(wèn)題，能在很多高壓，高濕，等惡劣環(huán)境下實(shí)現(xiàn)安全通信。


[0017]
以下結(jié)合附圖和實(shí)例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。[0018]圖1是本實(shí)用新型無(wú)線電纜頭測(cè)溫系統(tǒng)的電路原理框圖。[0019]圖2是本實(shí)用新型微處理單元和傳感器無(wú)線收發(fā)電路的電路原理圖。[0020]圖3是本實(shí)用新型溫度傳感器的電路原理圖。[0021]圖4是本實(shí)用新型電池供電電源的電路原理圖。[0022]圖5是本實(shí)用新型微控制器和協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路的電路原理圖。[0023]圖6是本實(shí)用新型PC通信接口的電路原理圖。[0024]圖7是本實(shí)用新型報(bào)警接口的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
[0025]參照?qǐng)D1-圖7，本實(shí)用新型的一種ZigBee無(wú)線電纜頭測(cè)溫系統(tǒng)，包括至少一個(gè)無(wú) 線溫度傳感模塊I和一個(gè)無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器2 ；[0026]無(wú)線溫度傳感模塊1，包括微處理單元11、傳感器無(wú)線收發(fā)電路12、溫度傳感器14 和電池供電電源13 ;傳感器無(wú)線收發(fā)電路12、溫度傳感器14和電池供電電源13分別連接 至微處理單元11，所述無(wú)線溫度傳感模塊I設(shè)置于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的電纜頭處；[0027]無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器2，包括微控制器21、協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路22和PC通信接口 23 ； 所述協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路22和PC通信接口 23與微控制器21連接，其中協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路22通過(guò)ZigBee通信網(wǎng)絡(luò)與傳感器無(wú)線收發(fā)電路12無(wú)線連接。無(wú)線溫度傳感模塊I內(nèi)的溫度傳感器14檢測(cè)電纜頭的溫度，通過(guò)ZigBee通信網(wǎng)絡(luò)將溫度檢測(cè)數(shù)據(jù)傳輸至無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器2，無(wú)線溫度傳感器14和無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器2之間采用ZigBee協(xié)議棧通信。ZigBee協(xié)議棧是IEEE 802. 15. 4標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上建立的，定義了協(xié)議的MAC和PHY層。IEEE802. 15. 4該標(biāo)準(zhǔn)定義了 RF射頻以及與相鄰設(shè)備之間的通信的PHY與MAC層，以及ZigBee堆棧層網(wǎng)絡(luò)層NWK、應(yīng)用層和安全服務(wù)提供層。無(wú)線溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器2處理后通過(guò)PC通信接口 23將數(shù)據(jù)傳輸至后臺(tái)電腦進(jìn)行分析處理；由于本實(shí)用新型采用功耗非常低的ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，因此本實(shí)用新型無(wú)線溫度傳感模塊I可以采用電池供電電源13進(jìn)行供電，整體功耗十分低，能讓溫度傳感器14工作10年以上，同時(shí)無(wú)線溫度傳感模塊I與無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器2之間無(wú)任何物理連接，能在很多高壓，高濕，等惡劣環(huán)境實(shí)現(xiàn)安全通信。進(jìn)一步，微處理單元11定時(shí)檢測(cè)電池的壽命，一但檢測(cè)到電池電量快要耗盡，通過(guò)傳感器無(wú)線收發(fā)電路12發(fā)送信號(hào)至無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器2，并通過(guò)，讓后臺(tái)的電腦可通過(guò)PC通信接口 23查詢(xún)到電池的相關(guān)信息。進(jìn)一步，所述PC通信接口 23為RS485接口，無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器2可通過(guò)該RS485接口設(shè)置通信地址、波特率、溫度報(bào)警上限等參數(shù)。進(jìn)一步，所述無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器2由外部供電電源24提供供電。所述外部供電電源24與由于無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器2通過(guò)ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)線通信，因此離電纜頭這些高壓設(shè)備比較遠(yuǎn)，因而可方便采用外部供電電源24進(jìn)行供電，不需要由開(kāi)關(guān)柜進(jìn)行變電供電，其安全性和穩(wěn)定性更好。進(jìn)一步，還包括IXD顯示模塊26，所述IXD顯示模塊26與微控制器21連接。IXD顯示模塊26不僅可以顯示溫度信息，而且可以顯示電池電量等相關(guān)信息。進(jìn)一步，還包括用于連接報(bào)警裝置的報(bào)警接口 25，所述報(bào)警接口 25與微控制器21連接。當(dāng)微控制器21檢測(cè)到當(dāng)前溫度超過(guò)報(bào)警上限值時(shí)，通過(guò)報(bào)警接口 25向報(bào)警裝置傳輸報(bào)警信號(hào)進(jìn)行報(bào)警。進(jìn)一步，所述傳感器無(wú)線收發(fā)電路12和協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路22采用PCB天線。采用PCB天線，不僅成本相對(duì)較低，而且其體積更小，使本實(shí)用新型的適用性更好。以上所述，只是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，本實(shí)用新型并不局限于上述實(shí)施方式，只要其以相同的手段達(dá)到本實(shí)用新型的技術(shù)效果，都應(yīng)屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種ZigBee無(wú)線電纜頭測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于包括至少一個(gè)無(wú)線溫度傳感模塊(I)和一個(gè)無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器(2)； 無(wú)線溫度傳感模塊(1)，包括微處理單元(11)、傳感器無(wú)線收發(fā)電路(12)、溫度傳感器(14)和電池供電電源(13);傳感器無(wú)線收發(fā)電路(12)、溫度傳感器(14)和電池供電電源(13)分別連接至微處理單元(11)，所述無(wú)線溫度傳感模塊(I)設(shè)置于開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的電纜頭處； 無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器(2)，包括微控制器(21)、協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路(22)和PC通信接口(23);所述協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路(22)和PC通信接口(23)與微控制器(21)連接，其中協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路(22)通過(guò)ZigBee通信網(wǎng)絡(luò)與傳感器無(wú)線收發(fā)電路(12)無(wú)線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ZigBee無(wú)線電纜頭測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于所述無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器(2)由外部供電電源(24)提供供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ZigBee無(wú)線電纜頭測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于還包括IXD顯示模塊(26 )，所述IXD顯示模塊(26 )與微控制器(21)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ZigBee無(wú)線電纜頭測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于還包括用于連接報(bào)警裝置的報(bào)警接口( 25 )，所述報(bào)警接口( 25 )與微控制器(21)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種ZigBee無(wú)線電纜頭測(cè)溫系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器無(wú)線收發(fā)電路(12 )和協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路(22 )采用PCB天線。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種ZigBee無(wú)線電纜頭測(cè)溫系統(tǒng)，包括至少一個(gè)無(wú)線溫度傳感模塊和一個(gè)無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器；無(wú)線溫度傳感模塊包括微處理單元、傳感器無(wú)線收發(fā)電路、溫度傳感器和電池供電電源；無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器包括微控制器、協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路和PC通信接口；其中協(xié)調(diào)器無(wú)線收發(fā)電路通過(guò)ZigBee通信網(wǎng)絡(luò)與傳感器無(wú)線收發(fā)電路無(wú)線連接。本實(shí)用新型采用功耗非常低的ZigBee網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信，并采用電池供電電源進(jìn)行供電，整體功耗十分低，能讓溫度傳感器工作10年以上，無(wú)線溫度傳感模塊安裝在高壓設(shè)備上，與無(wú)線溫度協(xié)調(diào)器之間無(wú)任何物理連接，從根本上解決了高壓設(shè)備接點(diǎn)運(yùn)行溫度不易實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)的難題，也解決溫度測(cè)量的安全問(wèn)題。
文檔編號(hào)G01K1/02GK202836777SQ20122043293
公開(kāi)日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者熊慶生, 張俊 申請(qǐng)人:珠海歐力配電自動(dòng)化系統(tǒng)有限公司