專利名稱：一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種自動監(jiān)控系統(tǒng)，具體是指一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
高壓開關(guān)柜是發(fā)電廠和變電站的重要電器設(shè)備，其內(nèi)部通常有六組動靜觸頭和多處母排接頭。由于這些連接部件長期處于高電壓、大電流的工作狀態(tài)，因此只要觸頭或者接頭的接觸電阻有微小的增大，都將引起觸頭或者接頭處溫度升高，如果沒有及時處理，將會產(chǎn)生惡性循環(huán)，不僅會導(dǎo)致燒毀高壓開關(guān)柜，而且還會影響電力系統(tǒng)的正常運作，從而造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對高壓開關(guān)柜中觸頭和接頭的溫度進(jìn)行實時監(jiān)測，對于保障高壓開關(guān)柜的安全運行，乃至電網(wǎng)的正常運行具有十分重要的意義，但迄今為止，還沒有一種監(jiān)測系統(tǒng)能很好的對高壓開關(guān)柜中的觸頭和接頭進(jìn)行有效的溫度監(jiān)測。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服目前還沒監(jiān)測系統(tǒng)能很好的對高壓開關(guān)柜中的觸頭和接頭進(jìn)行監(jiān)測的缺陷，提供一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置。本實用新型的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置，主要由溫度與電壓監(jiān)測子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)中繼子系統(tǒng)與接收報警數(shù)據(jù)管理終端子系統(tǒng)組成，且該三種子系統(tǒng)之間均通過無線載波進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈接和傳輸。所述的溫度與電壓監(jiān)測子系統(tǒng)由一個以上的溫度電壓發(fā)送器組成，且該溫度電壓發(fā)送器包括無線收發(fā)核心芯片U1、與該無線收發(fā)核心芯片Ul相連接的溫度傳感器、射頻濾波網(wǎng)絡(luò)、可編程存儲器及供電電源，以及與射頻濾波網(wǎng)絡(luò)相連接的天線組成。進(jìn)一步地，所述的無線收發(fā)核心芯片Ul主要由A/D轉(zhuǎn)換電路、邏輯接口及電源管理模塊組成；所述的溫度傳感器與A/D轉(zhuǎn)換電路相連接，可編程存儲器則與所述的邏輯接口相連接，而所述的供電電源則與電源管理模塊相連接。所述的數(shù)據(jù)中繼子系統(tǒng)由無線收發(fā)核心芯片U1，與該無線收發(fā)核心芯片Ul相連接的射頻濾波網(wǎng)絡(luò)、可編程存儲器、AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊、隨機(jī)存儲器及LCD顯示器，與AC/ DC電源轉(zhuǎn)換模塊相連接的供電電源，以及與射頻濾波網(wǎng)絡(luò)相連接的天線組成。進(jìn)一步地，所述的無線核心芯片Ul主要由邏輯接口和電源管理模塊組成；所述的可編程存儲器、隨機(jī)存儲器及LCD顯示器與該邏輯接口相連接，AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊則與該電源管理模塊相連接。所述的接收報警數(shù)據(jù)管理終端子系統(tǒng)由無線收發(fā)核心芯片U1、與該無線收發(fā)核心芯片Ul相連接的射頻濾波網(wǎng)絡(luò)、LCD顯示器、可編程存儲器、AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊、隨機(jī)存儲器、RS485通訊接口芯片、USB通訊接口芯片及蜂鳴器，以及與射頻濾波網(wǎng)絡(luò)相連接的天線、 與AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊相連接的供電電源組成。進(jìn)一步地，所述的無線收發(fā)核心芯片Ul包括邏輯接口和電源管理模塊，所述的可編程存儲器、隨機(jī)存儲器、IXD顯示器、RS485通訊接口芯片、USB通訊接口芯片及蜂鳴器與該邏輯接口相連接，而AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊則與電源管理模塊相連接。為了更好的實現(xiàn)本實用新型，所述的無線收發(fā)核心芯片Ul優(yōu)先采用TI公司生產(chǎn)的型號為CC430F5133、CC430F5135、CC430F6i;35或CC430F6137的無線系統(tǒng)芯片；同時，優(yōu)先采用頻率為433MHz、868MHz或915MHz的無線載波來進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈接和傳輸。本實用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點及有益效果(1)本實用新型采用無線射頻通訊技術(shù)使溫度傳感器與數(shù)據(jù)集中器之間實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳送，因此可以不改變開關(guān)柜內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)就能使溫度傳感器與被測點直接接觸， 實現(xiàn)精確溫度的測量，能有效的解決高壓隔離的問題。(2)本實用新型采用超低功耗的設(shè)計和屏蔽技術(shù)，解決了溫度監(jiān)測器使用壽命和電磁干擾的問題。(3)本實用新型還具有電池電壓的監(jiān)測功能，可以實時地監(jiān)測溫度監(jiān)測器本身電源的電量情況，完全避免了電池質(zhì)量問題導(dǎo)致的溫度監(jiān)測器失效的問題。

圖1為本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的溫度電壓發(fā)送器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的數(shù)據(jù)中繼子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為本實用新型的接收報警數(shù)據(jù)管理終端子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為圖2中的溫度電壓發(fā)送器內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為本實用新型的射頻濾波網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖7為本實用新型的LCD顯示器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖8為本實用新型的RS458通訊接口芯片內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本實用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實用新型的實施方式不限于此。實施例如圖1所示，本實用新型的無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)由三個子系統(tǒng)構(gòu)成，即由溫度與電壓監(jiān)測子系統(tǒng)1、數(shù)據(jù)中繼子系統(tǒng)2和接收報警數(shù)據(jù)管理終端子系統(tǒng)3構(gòu)成，且這三個子系統(tǒng)之間均通過頻段為433MHz、868MHz或915MHz的無線載波進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈接和傳輸。如圖2所示，所述的溫度與電壓監(jiān)測子系統(tǒng)1包括一個以上的溫度電壓發(fā)送器4 構(gòu)成，而每個溫度電壓發(fā)送器4均是由無線收發(fā)核心芯片U1，與該無線收發(fā)核心芯片Ul 相連接的溫度傳感器5、射頻濾波網(wǎng)絡(luò)6、可編程存儲器7、供電電源9，以及與射頻濾波網(wǎng)絡(luò)6相連接的天線8組成。該無線收發(fā)核心芯片Ul則優(yōu)先采用TI公司生產(chǎn)的型號為 CC430F5133、CC430F5135、CC430F6135或CC430F6137的無線系統(tǒng)芯片來作為核心芯片，其主要由A/D轉(zhuǎn)換電路、邏輯接口及電源管理模塊組成。連接時，該溫度傳感器5與該A/D轉(zhuǎn)換電路相連接，可編程存儲器7則與邏輯接口相連接，而供電電源9則與電源管理模塊相連接。其具體電路如圖5所示，即由如圖所示的電感RTl、電容C10、電阻R3和電容Cll四個元件組成溫度傳感電路，由電容C5、電容C7組成電壓監(jiān)測電路。其中，電感RT1、電容C10、電阻R3的一端連接到無線收發(fā)核心芯片Ul的第3引腳 P2. 0 ；電容C5、電容C7的一端則與無線收發(fā)核心芯片Ul的第42引腳接在一起并接地，而電容C5、電容C7的另外一端則接到無線收發(fā)核心芯片Ul的第45引腳并且接到AVCC。所述的數(shù)據(jù)中繼子系統(tǒng)2由無線收發(fā)核心芯片U1，與該無線收發(fā)核心芯片Ul相連接的射頻濾波網(wǎng)絡(luò)6、可編程存儲器7、AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊10、隨機(jī)存儲器11及IXD顯示器12，與AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊10相連接的供電電源9，以及與射頻濾波網(wǎng)絡(luò)6相連接的天線8組成，其具體結(jié)構(gòu)如圖3所示。同理，該數(shù)據(jù)中繼子系統(tǒng)2中的無線收發(fā)核心芯片Ul 也采用 TI 公司生產(chǎn)的型號為 CC430F5133、CC430F5i;35、CC430F6i;35 或 CC430F6137 的無線系統(tǒng)芯片來作為核心芯片，其至少包括邏輯接口和電源管理模塊。所述的可編程存儲器7、 隨機(jī)存儲器11及LCD顯示器12與該邏輯接口相連接，AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊10則與該電源管理模塊相連接。 如圖4所示，該接收報警數(shù)據(jù)管理終端子系統(tǒng)3包括無線收發(fā)核心芯片Ul，與該無線收發(fā)核心芯片Ul相連接的射頻濾波網(wǎng)絡(luò)6、IXD顯示器12、可編程存儲器7、AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊10、隨機(jī)存儲器11、RS485通訊接口芯片13、USB通訊接口芯片14及蜂鳴器15，以及與射頻濾波網(wǎng)絡(luò)6相連接的天線、與AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊10相連接的供電電源9組成。相應(yīng)的，該無線收發(fā)核心芯片Ul也由電源管理模塊及邏輯接口組成，所述的可編程存儲器7、隨機(jī)存儲器11、IXD顯示器12、RS485通訊接口芯片13、USB通訊接口芯片14 及蜂鳴器15均與該無線收發(fā)核心芯片Ul的邏輯接口相連接；而AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊10則與電源管理模塊相連接。上述的射頻濾波網(wǎng)絡(luò)6的電路結(jié)構(gòu)如圖6所示，其中，Y2為晶體諧振器，與電容 C30、電容C31以及無線收發(fā)核心芯片Ul組成晶體振蕩電路，所述Y2的兩端分別接到無線收發(fā)核心芯片Ul的第25和沈腳，電容C30和電容C31的一端分別和無線收發(fā)核心芯片Ul 的第25、沈腳連接，另一端接地。電容C13，電容C14，電容C15，電容C25，電容C26，電容C27 為射頻電源濾波電容，其中電容C13、電容C14和電容C15并聯(lián)在一起與無線收發(fā)核心芯片 Ul的第31和32射頻電源AVDDRF引腳連接。電容C25，電容C26，電容C27并聯(lián)在一起與無線收發(fā)核心芯片Ul的第27和28射頻電源AVDDRF引腳連接，電阻R4的一端與無線收發(fā)核心芯片Ul的第33射頻偏置腳連接， 另一端接地。電感L4，電感L10，電感L5，電感L27與電容C16，電容C19，電容C20，電容C28 組成平衡濾波電路，其中電感L4和電感LlO的一端分別與無線收發(fā)核心芯片Ul的第30腳 RF-和第31腳RF+相連接，作為平衡濾波器的輸入，而電感L4和電感LlO的另外一端于電容C19兩端分別連接，電容C16的一端與電感L4，電容C19和電感L5連接在一起，另一端接地。電感L9與電容C19，電感LlO和電容C20接在一起，另一端與電容C28串聯(lián)后接地， 電容C20與電感L5的另外一端接在一起作為平衡濾波器的輸出。電容C17，電容C24，電容 C18與電感L6，電感L7，電感L8組成T型濾波以及阻抗匹配輸出電路。J3為天線接口，連接50歐姆阻抗的天線。所述的IXD顯示器的電路機(jī)構(gòu)如圖7所示，該IXD顯示模組型號為LM6060，模組的第1引腳與無線收發(fā)核心芯片Ul的輸入輸出接口 P2. 6連接，第2引腳與無線收發(fā)核心芯片Ul的輸入輸出接口 P2. 5連接，第3引腳與無線收發(fā)核心芯片Ul的輸入輸出接口 P2. 7連接，IXD模組的第12引腳與無線收發(fā)核心芯片Ul的輸入輸出接口 P2. 4連接，IXD模組的第13引腳與無線收發(fā)核心芯片Ul的輸入輸出接口 P2. 3連接。模組的第17引腳與場效應(yīng)管Ql型號為2N7002的漏極連接，Ql的源極接地，門極通過一個R18電阻下拉到地，并且串聯(lián)一個R17電阻連接到Ul核心芯片輸入輸出接口 P2. 2。所述的RS458通訊接口芯片內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)如圖8所示，該RS485通訊芯片U4使用的是MAX3485ESA芯片，其第1引腳與無線收發(fā)核心芯片Ul的輸入輸出接口 Pl. 5連接，第 4引腳直接連接到無線收發(fā)核心芯片Ul的輸入輸出接口 Pl. 6。無線收發(fā)核心芯片Ul的輸入輸出接口 Pl. 7與MAX3485ESA芯片的第2、3引腳直接相連。如上所示，便可以較好的實現(xiàn)本實用新型。
權(quán)利要求1.一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置，其特征在于，主要由溫度與電壓監(jiān)測子系統(tǒng)(I)、數(shù)據(jù)中繼子系統(tǒng)(2)與接收報警數(shù)據(jù)管理終端子系統(tǒng)(3)組成，且該三種子系統(tǒng)之間均通過無線載波進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈接和傳輸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置，其特征在于所述的溫度與電壓監(jiān)測子系統(tǒng)(1)由一個以上的溫度電壓發(fā)送器(4)組成，且該溫度電壓發(fā)送器(4) 包括無線收發(fā)核心芯片U1、與該無線收發(fā)核心芯片Ul相連接的溫度傳感器(5)、射頻濾波網(wǎng)絡(luò)(6)、可編程存儲器(7)及供電電源(9)，以及與射頻濾波網(wǎng)絡(luò)(6)相連接的天線(8) 組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置，其特征在于所述的無線收發(fā)核心芯片Ul主要由A/D轉(zhuǎn)換電路、邏輯接口及電源管理模塊組成；所述的溫度傳感器(5)與A/D轉(zhuǎn)換電路相連接，可編程存儲器(7)則與所述的邏輯接口相連接，而所述的供電電源(9)則與電源管理模塊相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置，其特征在于所述的數(shù)據(jù)中繼子系統(tǒng)(2)由無線收發(fā)核心芯片U1，與該無線收發(fā)核心芯片Ul相連接的射頻濾波網(wǎng)絡(luò)(6)、可編程存儲器(7)、AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊(10)、隨機(jī)存儲器(11)及LCD顯示器(12)，與 AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊(10)相連接的供電電源(9)，以及與射頻濾波網(wǎng)絡(luò)(6)相連接的天線 ⑶組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置，其特征在于所述的無線核心芯片Ul主要由邏輯接口和電源管理模塊組成；所述的可編程存儲器(7)、隨機(jī)存儲器(II)及LCD顯示器(12)與該邏輯接口相連接，AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊(10)則與該電源管理模塊相連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的所述的一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置，其特征在于所述的接收報警數(shù)據(jù)管理終端子系統(tǒng)(3)由無線收發(fā)核心芯片Ul、與該無線收發(fā)核心芯片Ul相連接的射頻濾波網(wǎng)絡(luò)(6)、LCD顯示器(12)、可編程存儲器(7)、AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊(10)、 隨機(jī)存儲器(11)、RS485通訊接口芯片(13)、USB通訊接口芯片(14)及蜂鳴器(15)，以及與射頻濾波網(wǎng)絡(luò)(6)相連接的天線、與AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊(10)相連接的供電電源(9)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置，其特征在于所述的無線收發(fā)核心芯片Ul包括邏輯接口和電源管理模塊，所述的可編程存儲器(7)、隨機(jī)存儲器 (11)、LCD顯示器(12)、RS485通訊接口芯片(13)、USB通訊接口芯片(14)及蜂鳴器(15) 與該邏輯接口相連接，而AC/DC電源轉(zhuǎn)換模塊(10)則與電源管理模塊相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1 7任一項所述的一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置，其特征在于所述的無線收發(fā)核心芯片Ul采用TI公司生產(chǎn)的型號為CC430F5133、CC430F5135、 CC430F6135或CC430F6137的無線系統(tǒng)芯片。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置，其特征在于所述無線載波的頻段為 433MHz、868MHz 或 915MHz。
專利摘要本實用新型公開了一種無線溫度、電壓智能監(jiān)測裝置，其特征在于，主要由溫度與電壓監(jiān)測子系統(tǒng)(1)、數(shù)據(jù)中繼子系統(tǒng)(2)與接收報警數(shù)據(jù)管理終端子系統(tǒng)(3)組成，且該三種子系統(tǒng)之間均通過無線載波進(jìn)行數(shù)據(jù)鏈接和傳輸。本實用新型采用無線射頻通訊技術(shù)使溫度傳感器與數(shù)據(jù)集中器之間實現(xiàn)無線數(shù)據(jù)傳送，因此可以不改變開關(guān)柜內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)就能使溫度傳感器與被測點直接接觸，實現(xiàn)精確溫度的測量，能有效的解決高壓隔離的問題。
文檔編號G08C17/02GK202050295SQ20112017268
公開日2011年11月23日 申請日期2011年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月26日
發(fā)明者胡劍鋒 申請人:廣州昀峰電氣有限公司