風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端及其系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端及其系統(tǒng)。本實(shí)用新型包括核心控制模塊、人機(jī)操作界面模塊、光纖測(cè)溫模塊、安防系統(tǒng)模塊、通信模塊、電源模塊。核心控制模塊主芯片監(jiān)測(cè)來(lái)自人機(jī)操作界面模塊的觸摸操作命令，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的功能程序，并將結(jié)果實(shí)時(shí)回傳至人機(jī)操作界面模塊，從而實(shí)現(xiàn)友好的人機(jī)交流。核心控制模塊定時(shí)有序地讀取光纖測(cè)溫模塊測(cè)量出來(lái)的溫度數(shù)據(jù)，高效智能提取各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的溫度，且與各級(jí)溫度閾值進(jìn)行比較分析，并將結(jié)果按照功能要求存儲(chǔ)、上報(bào)主站、更新人機(jī)操作界面相關(guān)溫度數(shù)據(jù)和曲線圖形。本實(shí)用新型的應(yīng)用可以提供遠(yuǎn)程在線實(shí)時(shí)的全范圍的溫度及安防監(jiān)控和預(yù)警。
【專利說(shuō)明】風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端及其系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及測(cè)溫預(yù)警及安全防范領(lǐng)域，特別涉及風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端及其系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)風(fēng)電建設(shè)的快速發(fā)展，風(fēng)機(jī)火災(zāi)事故也頻繁出現(xiàn)。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通常分散在邊遠(yuǎn)地區(qū)，工作環(huán)境和運(yùn)行條件相對(duì)較差，在無(wú)人值守的情況下長(zhǎng)年運(yùn)行。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組與升壓站之間，相鄰風(fēng)力發(fā)電機(jī)組之間的距離相對(duì)較遠(yuǎn)。目前大多數(shù)風(fēng)電場(chǎng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的安全管理相對(duì)比較困難。根據(jù)風(fēng)電機(jī)組功率的不同，每臺(tái)機(jī)組直接造價(jià)一般在0.2至1.5億元。一旦電場(chǎng)風(fēng)機(jī)出現(xiàn)火災(zāi)，倒塔造成的損失較大，同時(shí)這種意外事故對(duì)生產(chǎn)管理、生產(chǎn)安全造成了嚴(yán)重的負(fù)面影響。
[0003]風(fēng)機(jī)事故頻發(fā)讓業(yè)內(nèi)人士深刻意識(shí)到了風(fēng)電機(jī)組消防安全的重要性。如何有效探測(cè)、報(bào)警和撲滅風(fēng)電設(shè)備火災(zāi)成為世界各國(guó)亟待解決的難題。
[0004]目前我國(guó)尚無(wú)風(fēng)力發(fā)電方面的消防安全設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收規(guī)范。隨著我國(guó)風(fēng)電建設(shè)的快速發(fā)展，解決風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)消防安全問(wèn)題就顯得尤為突出，增加對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全防范的技術(shù)手段對(duì)進(jìn)一步提高風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)安全生產(chǎn)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型的一個(gè)目的在于針對(duì)風(fēng)電機(jī)組關(guān)鍵設(shè)備溫度的有效檢測(cè)、報(bào)警需求提供一種能解決上述問(wèn)題的風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端。
[0006]為了解決上述問(wèn)題和/或其它問(wèn)題中的至少一個(gè)問(wèn)題，本實(shí)用新型包括但不限于如下方案。
[0007]—種風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端，其中，所述終端包括核心控制模塊、人機(jī)操作界面模塊、光纖測(cè)溫模塊、安防系統(tǒng)模塊、通信模塊、電源模塊，
[0008]其中，所述人機(jī)操作界面模塊、所述光纖測(cè)溫模塊、所述安防系統(tǒng)模塊和所述通信模塊連接到所述核心控制模塊，所述電源模塊為所述終端供電。
[0009]優(yōu)選地，所述核心控制模塊包含核心主芯片電路、存儲(chǔ)電路、看門(mén)狗復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、擴(kuò)展RAM電路、通信轉(zhuǎn)換電路。
[0010]優(yōu)選地，所述人機(jī)操作界面模塊包含觸摸屏、電源轉(zhuǎn)換電路、通信轉(zhuǎn)換電路。
[0011]優(yōu)選地，所述光纖測(cè)溫模塊包含光纖、主芯片電路、看門(mén)狗復(fù)位電路、存儲(chǔ)電路、力口熱/散熱電路、恒溫電路。
[0012]優(yōu)選地，所述安防系統(tǒng)模塊包含主芯片電路、看門(mén)狗復(fù)位電路、存儲(chǔ)電路、安防聲光報(bào)警電路、安防監(jiān)測(cè)電路、通信轉(zhuǎn)換電路。
[0013]優(yōu)選地，所述人機(jī)操作界面模塊通過(guò)通信轉(zhuǎn)換電路與所述核心控制模塊的核心主芯片電路的第一串口連接，所述核心控制模塊的第二串口通過(guò)通信轉(zhuǎn)換電路與所述光纖測(cè)溫模塊的對(duì)應(yīng)RS232接口連接，所述安防系統(tǒng)模塊與所述核心控制模塊的核心主芯片電路的第三串口連接，所述核心控制模塊的第四串口通過(guò)通信轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為RS232信道與所述通信模塊的對(duì)應(yīng)接口連接。
[0014]優(yōu)選地，所述通信電路包含一組以太網(wǎng)絡(luò)通信電路、一組光纖通信電路，一組遙信通信電路。
[0015]優(yōu)選地，所述核心控制模塊的核心主芯片電路采用FREESCALE公司的MK60N512VLQ100 芯片，
[0016]所述人機(jī)操作界面模塊的主芯片采用迪文科技的DMT80480S070芯片，
[0017]所述安防系統(tǒng)模塊的主芯片采用FREESCALE公司的MC9S08AC32芯片，
[0018]所述以太網(wǎng)絡(luò)通信電路采用深圳三旺公司的嵌入式工業(yè)以太網(wǎng)模塊IEM605芯片。
[0019]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求1-8中的任一項(xiàng)所述的終端。
[0020]優(yōu)選地，所述系統(tǒng)包括與所述終端連接的遠(yuǎn)端服務(wù)器。
[0021 ] 在一個(gè)示例中，人機(jī)操作界面模塊通過(guò)通信轉(zhuǎn)換電路對(duì)通信信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，與核心控制模塊的核心主芯片電路的串口 I連接。核心控制模塊的串口 3通過(guò)通信轉(zhuǎn)換電路對(duì)通信信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，與光纖測(cè)溫模塊的對(duì)應(yīng)RS232接口連接。安防系統(tǒng)模塊與核心控制模塊的核心主芯片電路的串口 4連接，核心控制模塊的串口 5通過(guò)通信轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為RS232信道與通信模塊對(duì)應(yīng)接口連接。電源模塊為該終端各個(gè)模塊提供等級(jí)不同的電源。
[0022]在一個(gè)示例中，光纖測(cè)溫模塊通過(guò)對(duì)敷設(shè)于設(shè)備的光纖溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備溫度的監(jiān)測(cè)。
[0023]光纖測(cè)溫終端采用分布式光纖傳感與控制技術(shù)，智能獲取空間溫度分布信息，實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)易發(fā)生火災(zāi)設(shè)備的溫度，對(duì)各被監(jiān)測(cè)對(duì)象的故障趨勢(shì)進(jìn)行智能分析，并準(zhǔn)確定位。同時(shí)可通過(guò)與設(shè)定的域值相比較，從而判斷是否發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
[0024]核心控制模塊的核心主芯片電路(也稱主芯片)監(jiān)測(cè)來(lái)自人機(jī)操作界面模塊的觸摸操作命令，根據(jù)接口通信規(guī)約I確定命令種類(lèi)，執(zhí)行對(duì)應(yīng)的功能程序，并將結(jié)果實(shí)時(shí)回傳至人機(jī)操作界面模塊，從而實(shí)現(xiàn)友好的人機(jī)交流。
[0025]核心控制模塊的串口 3通過(guò)通信轉(zhuǎn)換電路對(duì)通信信號(hào)進(jìn)行電平轉(zhuǎn)換，與光纖測(cè)溫模塊的對(duì)應(yīng)RS232接口連接。核心控制模塊定時(shí)有序地讀取光纖測(cè)溫模塊測(cè)量出來(lái)的溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)通信規(guī)約2對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行規(guī)律數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和解析，高效智能提取各個(gè)測(cè)量點(diǎn)的溫度，且與各級(jí)溫度閾值進(jìn)行比較分析，并將結(jié)果按照功能要求存儲(chǔ)、上報(bào)主站、更新人機(jī)操作界面相關(guān)溫度數(shù)據(jù)和曲線圖形。
[0026]安防系統(tǒng)模塊與核心控制模塊的主芯片的串口 4連接，核心控制模塊根據(jù)通信規(guī)約3的規(guī)約格式實(shí)現(xiàn)對(duì)安防系統(tǒng)模塊關(guān)鍵運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定及接收安防系統(tǒng)模塊關(guān)于安防信息類(lèi)的報(bào)警自報(bào)。
[0027]核心控制模塊的串口 5通過(guò)通信轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為RS232信道與通信模塊的對(duì)應(yīng)接口連接。接收來(lái)自主站通信鏈路層的命令，根據(jù)通信規(guī)約4的規(guī)約格式實(shí)現(xiàn)對(duì)核心控制模塊的各種參數(shù)初始化設(shè)置、各種種類(lèi)查詢數(shù)據(jù)的回傳及核心控制模塊根據(jù)監(jiān)測(cè)到報(bào)警信息自動(dòng)發(fā)起的各種類(lèi)型的報(bào)警上報(bào)。
[0028]光纖測(cè)溫模塊包含的加熱/散熱電路主要是智能判斷環(huán)境溫度，從而判定是否開(kāi)啟加熱和散熱電路，確保恒溫盒的溫度保持恒定，進(jìn)而保證光纖測(cè)溫模塊測(cè)溫的精確度。
[0029]安防系統(tǒng)模塊包含的安防監(jiān)測(cè)電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)通道的安防信息，如果檢測(cè)到有人進(jìn)入，則聲光報(bào)警電路根據(jù)安防系統(tǒng)模塊運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定要求啟動(dòng)或者不啟動(dòng)聲光報(bào)警功能。如果核心控制模塊監(jiān)測(cè)到設(shè)備溫度超出設(shè)定的閾值級(jí)別或者光纖出現(xiàn)故障，則聲光報(bào)警電路根據(jù)安防系統(tǒng)模塊運(yùn)行參數(shù)的設(shè)定要求啟動(dòng)或者不啟動(dòng)聲光報(bào)警功能。
[0030]核心控制模塊、光纖測(cè)溫模塊、安防系統(tǒng)模塊均包含看門(mén)狗電路、存儲(chǔ)電路，看門(mén)狗電路可以有效監(jiān)測(cè)上述三個(gè)模塊的運(yùn)行狀態(tài)，保證整體系統(tǒng)的穩(wěn)定工作。根據(jù)存儲(chǔ)的實(shí)際需求，確定存儲(chǔ)方案，按照模塊功能劃分的不同，將信息分類(lèi)存儲(chǔ)于不同的存儲(chǔ)芯片中。
[0031]該終端能夠提供實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)。風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端主機(jī)可以帶多條3km長(zhǎng)度以內(nèi)的光纖，光纖能測(cè)得被監(jiān)測(cè)設(shè)備上感溫光纜敷設(shè)沿線的實(shí)時(shí)溫度分布，主機(jī)根據(jù)需求提取溫度數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了連續(xù)分布溫度在線監(jiān)測(cè)和超溫報(bào)警。
[0032]該終端提供的檢測(cè)點(diǎn)范圍大并且連續(xù)。光纖敷設(shè)檢測(cè)點(diǎn)連續(xù)，檢測(cè)范圍大，實(shí)時(shí)性好，光纜重量輕，易于安裝施工，系統(tǒng)壽命長(zhǎng)。
[0033]該終端測(cè)溫準(zhǔn)確可靠。感溫光纜本身既是溫度傳感器，同時(shí)又是信號(hào)傳輸媒介，介質(zhì)安全，測(cè)溫現(xiàn)場(chǎng)無(wú)其他電子設(shè)備，光信號(hào)不受任何強(qiáng)電磁場(chǎng)的干擾，保證了檢測(cè)和傳輸?shù)臏?zhǔn)確、快速、穩(wěn)定、高效，系統(tǒng)可靠性高。
[0034]該終端擁有良好的人機(jī)操作界面。終端配有簡(jiǎn)單易用的人機(jī)操作軟件界面，直觀顯示被監(jiān)測(cè)對(duì)象的具體位置、名稱、最高溫度數(shù)據(jù)、最低溫度數(shù)據(jù)、平均溫度數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)時(shí)在線的溫度數(shù)據(jù)顯示。終端可以通過(guò)液晶頁(yè)面來(lái)設(shè)置測(cè)量區(qū)域的各項(xiàng)參數(shù)、通信參數(shù)、可以通過(guò)調(diào)試原始曲線頁(yè)面的各個(gè)參數(shù)對(duì)溫度數(shù)據(jù)的精度進(jìn)行校正。
[0035]該終端提供報(bào)警信號(hào)具有多樣性。發(fā)生過(guò)熱故障時(shí)，系統(tǒng)對(duì)各被監(jiān)測(cè)對(duì)象的故障趨勢(shì)進(jìn)行智能分析，確定故障或者報(bào)警信息種類(lèi)，確定具體位置，并把報(bào)警信息通過(guò)多種形式體現(xiàn)出來(lái)，該終端把報(bào)警或者故障的關(guān)鍵信息顯示在突出框體內(nèi)，并以亮色突出閃爍顯示，同時(shí)可以根據(jù)運(yùn)行配置參數(shù)確定是否進(jìn)行聲光報(bào)警，從而幫助指導(dǎo)檢修工作，并且該終端存儲(chǔ)并自報(bào)超溫信息、光纖故障信息、安防告警信息。
[0036]該終端具有完善的信息存儲(chǔ)功能。可以存儲(chǔ)自身的運(yùn)行參數(shù)、初始參數(shù)、報(bào)警信息、故障信息，日溫度統(tǒng)計(jì)各類(lèi)數(shù)據(jù)，終端可隨時(shí)保存并查詢不少于10年的歷史數(shù)據(jù)(系統(tǒng)按每5分鐘存儲(chǔ)間隔計(jì)算)，有利于經(jīng)驗(yàn)的積累和為事故趨勢(shì)及原因分析提供依據(jù)。
[0037]該終端的系統(tǒng)主站配有遠(yuǎn)端計(jì)算機(jī)軟件，管理人員可在遠(yuǎn)端進(jìn)行監(jiān)控和管理；根據(jù)需要設(shè)置、調(diào)整報(bào)警域值，精確定位故障點(diǎn)，并且該終端能夠響應(yīng)主站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的對(duì)測(cè)溫部分各種命令，包括索要溫度數(shù)據(jù)、索要測(cè)溫設(shè)備的重要工作參數(shù)、下設(shè)各種參數(shù)、校時(shí)等，除此之外該終端能夠響應(yīng)主站通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下發(fā)的對(duì)安防部分各種命令，包括設(shè)置布防和撤防的相關(guān)參數(shù)、布防系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、設(shè)置布防和撤防的狀態(tài)等。
[0038]終端本身具有自診斷功能，具有自檢、自標(biāo)定和自校正功能，便于運(yùn)行維護(hù)。
[0039]風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端的開(kāi)發(fā)滿足當(dāng)前風(fēng)電機(jī)組安防及火警預(yù)警的需求，該終端應(yīng)用于無(wú)人值守的風(fēng)電機(jī)組，將光纖連續(xù)地長(zhǎng)距離地分布在塔筒內(nèi)的各個(gè)設(shè)備上，終端能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控光纖的溫度數(shù)據(jù)，從而實(shí)現(xiàn)監(jiān)控設(shè)備溫度的功能，返回的溫度數(shù)據(jù)可以被統(tǒng)計(jì)分類(lèi)整理，經(jīng)過(guò)智能分析比較，終端可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度異常及故障信息，從而根據(jù)需求定義實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0040]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的應(yīng)用框圖；
[0041]圖2是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的終端的硬件結(jié)構(gòu)框圖；
[0042]圖3是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的光纖測(cè)溫模塊的硬件結(jié)構(gòu)框圖；
[0043]圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的看門(mén)狗電路原理圖；
[0044]圖5是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的存儲(chǔ)電路原理圖；
[0045]圖6是根據(jù)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的人機(jī)操作界面的布局圖。

【具體實(shí)施方式】
[0046]下面參照?qǐng)D1至圖6說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及示例性實(shí)施方式。
[0047]如圖1所示，本實(shí)用新型的風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端100作為系統(tǒng)的末端設(shè)備被安裝于風(fēng)電塔筒內(nèi)部，實(shí)時(shí)監(jiān)控其下管理的多臺(tái)設(shè)備溫度。在一個(gè)示例中，風(fēng)場(chǎng)(光纖)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端100內(nèi)置2路工業(yè)百兆以太網(wǎng)自愈環(huán)網(wǎng)光纖通信接口。當(dāng)前每臺(tái)風(fēng)電機(jī)組有一個(gè)12芯單模通信光纜到中控室，其中6芯已占用(4芯風(fēng)機(jī)組網(wǎng)，2芯風(fēng)電功率預(yù)測(cè))，空余6芯備用。該套系統(tǒng)采用備用的2芯光纖，2芯光纖直接接入終端內(nèi)，不需外加交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)到中控室的百兆自愈環(huán)網(wǎng)通信。通過(guò)此種通信方式實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的構(gòu)成，并最終采用一臺(tái)遠(yuǎn)端服務(wù)器200來(lái)管理整個(gè)風(fēng)場(chǎng)所有的光纖測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端100，實(shí)現(xiàn)初始參數(shù)的設(shè)置、參數(shù)的重置、報(bào)警信息的上報(bào)、溫度統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的回傳及主站內(nèi)部對(duì)數(shù)據(jù)的整理歸納和統(tǒng)計(jì)。
[0048]在一個(gè)示例中，遠(yuǎn)端服務(wù)器200與聲光報(bào)警器201和打印機(jī)202連接。
[0049]如圖2所示，終端100共分為六大模塊，分別為核心控制模塊101、人機(jī)操作界面模塊102、光纖測(cè)溫模塊103、安防系統(tǒng)模塊104、通信模塊105、電源模塊106。
[0050]該終端100的外延光纖例如安裝于塔筒底部。在一個(gè)示例中，感溫光纜從塔筒一層的光纖測(cè)溫儀引出，經(jīng)塔筒底部電纜室、塔一層控制柜、變流器柜，再沿電纜橋架向上，光纜沿電纜以正弦方式敷設(shè)，用尼龍?jiān)鷰Ч潭ǎ敝翙C(jī)艙層剎車(chē)系統(tǒng)，光纜沿剎車(chē)系統(tǒng)底盤(pán)敷設(shè)進(jìn)行溫度監(jiān)控，再沿電纜向上敷設(shè)至軸承、變速箱、發(fā)電機(jī)、冷卻器、散熱器、機(jī)艙控制柜，然后往下敷設(shè)至電纜夾層。
[0051]敷設(shè)完畢后，根據(jù)施工記錄，將對(duì)應(yīng)的位置關(guān)系整理成檔，終端上電工作后，通過(guò)主站或者操作人員在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)人機(jī)操作界面模塊102輸入至核心控制模塊101，操作人員可以通過(guò)人機(jī)操作界面模塊102實(shí)現(xiàn)對(duì)初始計(jì)量溫度相關(guān)參數(shù)的校準(zhǔn)，并可以查詢光纖測(cè)溫模塊103的各種關(guān)鍵參數(shù)，并可以通過(guò)該人機(jī)操作界面模塊102實(shí)現(xiàn)對(duì)終端運(yùn)行狀態(tài)參數(shù)的特定設(shè)置。核心控制模塊101穩(wěn)定運(yùn)行后，按照設(shè)定時(shí)間間隔定期向光纖測(cè)溫模塊103召測(cè)各類(lèi)溫度數(shù)據(jù)，并按照輸入的位置信息提取有效測(cè)量點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，按照規(guī)約進(jìn)行數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)化，結(jié)合判斷準(zhǔn)則實(shí)時(shí)與系統(tǒng)設(shè)定的各級(jí)閾值相比較，如果出現(xiàn)溫度報(bào)警信息，終端將對(duì)報(bào)警信息及其對(duì)應(yīng)的附屬關(guān)鍵信息進(jìn)行順次存儲(chǔ)，同時(shí)將該報(bào)警信息以顯著方式展示在人機(jī)操作界面上，方便維護(hù)人員按照提示進(jìn)行維修，并將該信息上報(bào)至主站，提示遠(yuǎn)端操作人員出現(xiàn)問(wèn)題的風(fēng)電機(jī)組的序號(hào)及方位，便于快速發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并將損失降低到最小程度。而安防系統(tǒng)模塊104負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)來(lái)自監(jiān)控探頭的非常規(guī)人員信息，如果出現(xiàn)安防報(bào)警信息，安防系統(tǒng)模塊104按照?qǐng)?bào)警流程啟動(dòng)報(bào)警功能，從而實(shí)現(xiàn)安防功能。終端可以通過(guò)通信模塊105實(shí)時(shí)接收來(lái)自主站的各種命令和設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)遠(yuǎn)方終端的遠(yuǎn)程控制和數(shù)據(jù)查詢。
[0052]如圖3所示，該終端采用連續(xù)分布全光纖感溫方式，其原理是利用光在光纖中傳輸時(shí)產(chǎn)生的自發(fā)拉曼(Raman)散射和光時(shí)域反射(OTDR)原理來(lái)獲取空間溫度分布信息。當(dāng)在光纖中注入一定能量和寬度的激光脈沖時(shí)，它在光纖中向前傳輸?shù)耐瑫r(shí)不斷產(chǎn)生后向拉曼散射光波，這些后向拉曼散射光波的強(qiáng)度受所在光纖散射點(diǎn)的溫度調(diào)制，散射回來(lái)的后向拉曼光波經(jīng)過(guò)光學(xué)濾波、光電轉(zhuǎn)換、放大、模-數(shù)轉(zhuǎn)換后，送入高速信號(hào)處理器，系統(tǒng)便可將整條光纖上的溫度信息實(shí)時(shí)顯不出來(lái)，同時(shí)根據(jù)光纖中光波的傳輸速度和后向光回波的時(shí)間對(duì)溫度信息定位。
[0053]由于后向拉曼散射光波的強(qiáng)度非常微弱。因此，優(yōu)選地測(cè)溫系統(tǒng)需要非常高的處理增益、非常低的噪聲電平才能檢測(cè)到該信號(hào)；同時(shí)為了實(shí)現(xiàn)足夠高的空間定位精度，測(cè)溫系統(tǒng)必需具有足夠的時(shí)間分辨率，即帶寬和采樣頻率。經(jīng)過(guò)高頻信號(hào)采集技術(shù)和微弱信號(hào)處理技術(shù)，解調(diào)出光纖各測(cè)溫點(diǎn)的溫度值，然后將采集的數(shù)據(jù)傳送到工控機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，通過(guò)組態(tài)軟件展示各測(cè)溫點(diǎn)的溫度變化狀態(tài)值，或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)共享。
[0054]圖3示出光纖測(cè)溫模塊的一個(gè)示例的結(jié)構(gòu)框圖，其包括主芯片300和一些周邊器件。然而，本實(shí)用新型不限于此。
[0055]在一個(gè)示例中該終端的核心控制模塊101、光纖測(cè)溫模塊103、安防系統(tǒng)模塊104均包含看門(mén)狗電路及各自的主芯片。
[0056]如圖4所示，在一個(gè)示例中，看門(mén)狗電路可以有效保證主芯片的正常運(yùn)行，模塊運(yùn)行正常運(yùn)行過(guò)程中，定期喂狗，看門(mén)狗電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)喂狗信號(hào)。如果模塊遇到不可預(yù)知的干擾情況或者出現(xiàn)跑飛的特殊狀況，看門(mén)狗電路監(jiān)測(cè)到?jīng)]有穩(wěn)定的喂狗信號(hào)，此現(xiàn)象超過(guò)規(guī)定的時(shí)間隨即觸發(fā)復(fù)位信號(hào)，將對(duì)應(yīng)模塊的運(yùn)行狀態(tài)恢復(fù)到初始上電狀態(tài)。
[0057]在一個(gè)示例中，該終端的核心控制模塊101、光纖測(cè)溫模塊103、安防系統(tǒng)模塊104均包含存儲(chǔ)電路及各自的主芯片。
[0058]如圖5所示，在一個(gè)示例中，主芯片與存儲(chǔ)芯片采用SPI通信方式進(jìn)行通信，主芯片將存儲(chǔ)空間按照存儲(chǔ)功能的不同要求進(jìn)行空間規(guī)劃，并按照程序流程定期將關(guān)鍵信息按序依次存儲(chǔ)于各自的存儲(chǔ)芯片中。
[0059]如圖6所示，在一個(gè)示例中，該終端的人機(jī)操作界面布局圖分為四部分，操作人員可以手動(dòng)觸屏。第一部分是地圖顯示部分601，展示各個(gè)重點(diǎn)測(cè)量區(qū)域的測(cè)量點(diǎn)個(gè)數(shù)、區(qū)域最高溫度、最低溫度、平均溫度。在一個(gè)示例中，共計(jì)設(shè)有十二個(gè)測(cè)量點(diǎn)。第二部分602是菜單顯示部分，在一個(gè)示例中，共計(jì)有6個(gè)主菜單(例如，設(shè)備溫度、曲線顯示、操作指南、參數(shù)配置、歷史查詢、通出這6個(gè)主菜單，當(dāng)然不限于此)，點(diǎn)擊每一菜單，隨即跳轉(zhuǎn)到下設(shè)界面，實(shí)現(xiàn)查詢和設(shè)置的功能。第三部分603是信息展開(kāi)框體，顯示安防部分、光纖故障和溫度報(bào)警信息、感溫系統(tǒng)溫度信息。當(dāng)安防或者報(bào)警信息框體內(nèi)出現(xiàn)告警信息，字體例如呈現(xiàn)出紅色，并呈現(xiàn)閃爍狀態(tài)。方便現(xiàn)場(chǎng)操作人員根據(jù)框體文字提示查找問(wèn)題出處。第四部分604為布防和撤防設(shè)置欄，操作人員可以通過(guò)按鈕(例如，布防和撤防按鈕)實(shí)現(xiàn)對(duì)安防和布防功能的設(shè)定。人機(jī)操作界面模塊是終端對(duì)外銜接的窗口，可以很好的滿足用戶的實(shí)際操作要求。
[0060]上面參照【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】了本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，但是，應(yīng)當(dāng)理解，上述說(shuō)明僅是示例性的。本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的前提下，對(duì)本實(shí)用新型作出各種修改和變型。本實(shí)用新型的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)限定。
【權(quán)利要求】
1.一種風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端，其特征在于，所述終端包括核心控制模塊、人機(jī)操作界面模塊、光纖測(cè)溫模塊、安防系統(tǒng)模塊、通信模塊、電源模塊， 其中，所述人機(jī)操作界面模塊、所述光纖測(cè)溫模塊、所述安防系統(tǒng)模塊和所述通信模塊連接到所述核心控制模塊，所述電源模塊為所述終端供電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端，其特征在于，所述核心控制模塊包含核心主芯片電路、存儲(chǔ)電路、看門(mén)狗復(fù)位電路、時(shí)鐘電路、擴(kuò)展RAM電路、通信轉(zhuǎn)換電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端，其特征在于，所述人機(jī)操作界面模塊包含觸摸屏、電源轉(zhuǎn)換電路、通信轉(zhuǎn)換電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端，其特征在于，所述光纖測(cè)溫模塊包含光纖、主芯片電路、看門(mén)狗復(fù)位電路、存儲(chǔ)電路、加熱/散熱電路、恒溫電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端，其特征在于，所述安防系統(tǒng)模塊包含主芯片電路、看門(mén)狗復(fù)位電路、存儲(chǔ)電路、安防聲光報(bào)警電路、安防監(jiān)測(cè)電路、通信轉(zhuǎn)換電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5中的任一項(xiàng)所述的風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端，其特征在于，所述人機(jī)操作界面模塊通過(guò)通信轉(zhuǎn)換電路與所述核心控制模塊的核心主芯片電路的第一串口連接，所述核心控制模塊的第二串口通過(guò)通信轉(zhuǎn)換電路與所述光纖測(cè)溫模塊的對(duì)應(yīng)RS232接口連接，所述安防系統(tǒng)模塊與所述核心控制模塊的核心主芯片電路的第三串口連接，所述核心控制模塊的第四串口通過(guò)通信轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為RS232信道與所述通信模塊的對(duì)應(yīng)接口連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端，其特征在于，所述通信電路包含一組以太網(wǎng)絡(luò)通信電路、一組光纖通信電路，一組遙信通信電路。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范終端，其特征在于，所述核心控制模塊的核心主芯片電路采用FREESCALE公司的MK60N512VLQ100芯片， 所述人機(jī)操作界面模塊的主芯片采用迪文科技的DMT80480S070芯片， 所述安防系統(tǒng)模塊的主芯片采用FREESCALE公司的MC9S08AC32芯片， 所述以太網(wǎng)絡(luò)通信電路采用深圳三旺公司的嵌入式工業(yè)以太網(wǎng)模塊IEM605芯片。
9.一種風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括一個(gè)或多個(gè)權(quán)利要求1-8中的任一項(xiàng)所述的終端。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的風(fēng)場(chǎng)測(cè)溫預(yù)警及安全防范系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括與所述終端連接的遠(yuǎn)端服務(wù)器。
【文檔編號(hào)】G01K11/32GK204241935SQ201420365424
【公開(kāi)日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】丁國(guó)峰, 蒙淑艷, 唐亮, 厲磊, 吳剛, 梁金秀, 宋寶周 申請(qǐng)人:國(guó)電龍?jiān)措姎庥邢薰?br>