本實(shí)用新型涉及電氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于BLE技術(shù)的開關(guān)柜溫度采集系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

高壓開關(guān)柜在輸配電系統(tǒng)中一直都承擔(dān)著重要作用，包括電力線路的關(guān)合、電能的轉(zhuǎn)換、線路故障的保護(hù)和監(jiān)測(cè)運(yùn)行電量數(shù)據(jù)等重要作用，因此其在電力系統(tǒng)中獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

根據(jù)統(tǒng)計(jì)，每年國(guó)內(nèi)都會(huì)有很多發(fā)電廠、變電系統(tǒng)因?yàn)楦邏洪_關(guān)柜故障的緣故造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。導(dǎo)致高壓開關(guān)柜發(fā)生故障的主要原因有開關(guān)柜部件常年運(yùn)行引起的老化、產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題、封閉運(yùn)行導(dǎo)致的熱量集中、開關(guān)柜滿負(fù)荷以至超負(fù)荷運(yùn)行等。而造成高壓開關(guān)柜故障的最直接的原因就是開關(guān)柜內(nèi)部刀閘的接頭與隔離的觸頭等部位因?yàn)楫a(chǎn)品質(zhì)量的不合格或者觸頭的氧化、松動(dòng)、負(fù)荷過(guò)大等引起接觸電阻增大而引起的發(fā)熱。封閉的柜體結(jié)構(gòu)使得熱量沒辦法散發(fā)出去，這樣長(zhǎng)久得不到處理最終會(huì)引發(fā)火災(zāi)乃至大規(guī)模停電。因此高壓開關(guān)柜內(nèi)部電纜接頭和斷路器觸頭等部位的溫度必須采取有效手段對(duì)其進(jìn)行監(jiān)測(cè)，以保障開關(guān)柜的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

目前常用的高壓開關(guān)柜測(cè)溫方法主要包含：示溫臘片變色法、紅外手持設(shè)備測(cè)溫法、光纖測(cè)溫法。其中示溫臘片變色法在早期高壓開關(guān)柜和其它電氣產(chǎn)品中應(yīng)用的比較多，而隨著電力系統(tǒng)和現(xiàn)代科技的不斷進(jìn)步，已逐漸退出應(yīng)用市場(chǎng)，目前市場(chǎng)上只有少數(shù)場(chǎng)合還在使用這種方法。紅外手持設(shè)備測(cè)溫法這種測(cè)溫方法是一種非接觸式的測(cè)溫法，測(cè)溫精度高，但是巡檢間隔長(zhǎng)，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)觸點(diǎn)溫度的變化狀況。目前電力行業(yè)紅外測(cè)溫儀市場(chǎng)上適合的產(chǎn)品比如一套美國(guó)FSI紅外成像的測(cè)試系統(tǒng)，價(jià)格高至10多萬(wàn)元。除此之外紅外測(cè)溫儀容易受到環(huán)境的影響，當(dāng)存在障礙物時(shí)不方便測(cè)量其溫度數(shù)值。光纖測(cè)溫法對(duì)精度和實(shí)時(shí)性的要求高，有一定的市場(chǎng)，但是測(cè)溫系統(tǒng)成本比較高，并且維護(hù)困難，不利于大范圍的推廣應(yīng)用，新型高壓開關(guān)柜集成化越來(lái)越高、空間越來(lái)越狹小的內(nèi)布置光纖測(cè)溫系統(tǒng)也越來(lái)越困難。因此設(shè)計(jì)一種利用無(wú)線通信技術(shù)對(duì)開關(guān)柜內(nèi)部溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集監(jiān)測(cè)的裝置，這對(duì)于開關(guān)預(yù)防性檢修有著重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)與不足，本實(shí)用新型提供一種基于BLE技術(shù)的開關(guān)柜溫度采集系統(tǒng)。

本實(shí)用新型功耗低，可靠性高，適用于替代現(xiàn)有高壓開關(guān)柜的溫度采集系統(tǒng)。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種基于BLE技術(shù)的開關(guān)柜溫度采集系統(tǒng)，包括開關(guān)柜、多個(gè)節(jié)點(diǎn)單元、集中單元及監(jiān)控終端單元；

所述節(jié)點(diǎn)單元包括溫度測(cè)量模塊、節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙模塊及節(jié)點(diǎn)電源模塊；

所述集中單元包括集中藍(lán)牙模塊及集中電源模塊；

所述監(jiān)控終端單元包括上位機(jī)及移動(dòng)終端；

所述溫度測(cè)量模塊位于開關(guān)柜內(nèi)部，采集開關(guān)柜內(nèi)溫度，通過(guò)節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙模塊傳輸?shù)郊袉卧?，所述集中單元將?shù)據(jù)傳輸?shù)奖O(jiān)控終端單元。

所述溫度測(cè)量模塊包括溫度傳感器DS18B20，多個(gè)溫度傳感器安裝在開關(guān)柜內(nèi)的母線及電纜接頭位置。

所述節(jié)點(diǎn)電源模塊與集中電源模塊均采用鋰電池及紐扣電池供電。

所述節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙模塊及集中藍(lán)牙模塊均采用藍(lán)牙芯片CC2540。

節(jié)點(diǎn)單元與集中單元及集中單元與監(jiān)控終端單元的數(shù)據(jù)傳輸基于BLE藍(lán)牙通訊協(xié)議。

本實(shí)用新型的有益效果：

本實(shí)用新型基于BLE技術(shù)的開關(guān)柜溫度采集系統(tǒng)測(cè)溫時(shí)間短，可實(shí)時(shí)將溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程終端，方便對(duì)開關(guān)柜內(nèi)部溫度進(jìn)行監(jiān)控和管理，同時(shí)巡檢人員可在集中單元附近可實(shí)時(shí)用手機(jī)終端采集溫度數(shù)據(jù)，縮短了巡檢時(shí)間。另外本實(shí)用新型準(zhǔn)確度高、成本低、功耗低，長(zhǎng)期無(wú)需更換電源。后期便于維護(hù)，適于大范圍內(nèi)推廣使用。

附圖說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實(shí)用新型節(jié)點(diǎn)單元與集中單元建立連接的流程圖；

圖3是本實(shí)用新型節(jié)點(diǎn)單元與集中單元之間的溫度數(shù)據(jù)傳輸流程圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合實(shí)施例及附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說(shuō)明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。

實(shí)施例

如圖1所示，一種基于BLE技術(shù)的開關(guān)柜溫度采集系統(tǒng)，包括開關(guān)柜、多個(gè)節(jié)點(diǎn)單元、集中單元及監(jiān)控終端單元；

每個(gè)節(jié)點(diǎn)單元包括溫度測(cè)量模塊、節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙模塊及節(jié)點(diǎn)電源模塊，所述溫度測(cè)量模塊具體為溫度傳感器DS18B20，其溫度測(cè)量范圍-55℃～125℃，滿足高壓開關(guān)柜內(nèi)部溫度范圍；因其體積小，封裝形式多種多樣，放置在開關(guān)柜內(nèi)部，主要安裝在在母線和電纜接頭部位，支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，即多個(gè)溫度傳感器DS18B20可并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫；可直接測(cè)量溫度數(shù)據(jù)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙模塊傳輸?shù)郊袉卧?/p>

所述節(jié)點(diǎn)藍(lán)牙模塊及集中藍(lán)牙模塊均為藍(lán)牙芯片CC2540，該芯片是TI公司的低功耗、低成本的單晶體芯片，芯片內(nèi)部集成了增強(qiáng)型8051微控制器和低功耗藍(lán)牙，擁有21個(gè)通用型輸入輸出數(shù)字接口，2個(gè)UART接口，全速USB2.0接口等，擁有多種低功耗的休眠模式，各種模式之間轉(zhuǎn)換時(shí)間短，功耗極低，可將采集到的溫度數(shù)據(jù)通過(guò)BLE藍(lán)牙通訊協(xié)議發(fā)射出去，安裝在開關(guān)柜的外殼上。

所述節(jié)點(diǎn)電源模塊及集中電源模塊采用兩種供電方式，具體鋰電池供電及紐扣型電池供電，無(wú)需有線電源，鋰電池電量可工作數(shù)年之久，紐扣電池作為備用電源，一顆即可工作一年以上，兩種供電方式保證了整個(gè)系統(tǒng)可在數(shù)年之間無(wú)需更換電源。

所述集中單元不負(fù)責(zé)溫度采集任務(wù)，負(fù)責(zé)可將多個(gè)節(jié)點(diǎn)單元傳輸過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)集中接收，然后通過(guò)串口發(fā)送到監(jiān)控終端單元，具體是通過(guò)BLE協(xié)議發(fā)送出去，移動(dòng)終端及上位機(jī)同時(shí)接收數(shù)據(jù)。

所述監(jiān)控終端單元包括上位機(jī)及移動(dòng)終端，將集中單元發(fā)送過(guò)來(lái)的各個(gè)節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)在界面顯示，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控。

本實(shí)用新型傳輸數(shù)據(jù)均是基于BLE協(xié)議，

如圖2及圖3所示，節(jié)點(diǎn)單元及集中單元之間建立連接關(guān)系具體為：集中單元首先發(fā)出掃描請(qǐng)求，掃描正在發(fā)送廣告的節(jié)點(diǎn)設(shè)備，若兩者的GAP服務(wù)的UUID相匹配，則可建立連接。

集中單元和節(jié)點(diǎn)單元建立連接之后，集中單元向節(jié)點(diǎn)單元發(fā)送上述特性的UUID，節(jié)點(diǎn)單元收到UUID后返回特性值的句柄給集中單元，集中單元再將此特性值的句柄發(fā)送給節(jié)電單元，節(jié)點(diǎn)單元最后再返回特性值，即溫度值。

上述實(shí)施例為本實(shí)用新型較佳的實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式并不受所述實(shí)施例的限制，其他的任何未背離本實(shí)用新型的精神實(shí)質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡(jiǎn)化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。