一種低壓電纜接點溫度在線監(jiān)測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種低壓電纜接點溫度在線監(jiān)測裝置，該裝置主要由溫度數(shù)據(jù)采集模塊和溫度數(shù)據(jù)收集模塊組成，溫度數(shù)據(jù)采集模塊主要由外殼、采集電路板、溫度傳感器、采集單片機、采集紅外收發(fā)模塊組成；溫度數(shù)據(jù)收集模塊主要由收集電路板、塑料外殼、收集單片機、收集紅外收發(fā)模塊、時鐘芯片、LED信號顯示燈、顯示屏接口、溫濕度傳感器、撥碼開關組成；溫度數(shù)據(jù)收集模塊與溫度數(shù)據(jù)采集模塊之間，采取紅外通信方式。采用本實用新型可以實現(xiàn)低壓電纜接點溫度24小時實時在線監(jiān)測，提高了溫度數(shù)據(jù)測量準確程度，為提高電網(wǎng)運行管理水平提供了支持和幫助。本實用新型所述裝置結構緊湊，便于安裝實施。
【專利說明】一種低壓電纜接點溫度在線監(jiān)測裝置
【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種電纜溫度監(jiān)測裝置。
【背景技術】
[0002]電纜的溫度變化直接關系到電纜的安全穩(wěn)定運行，而電纜接點處的溫度最為關鍵，電纜事故多發(fā)于此。當前，在高壓電纜、長距離電纜測溫時已實現(xiàn)了光纖測溫技術，此項技術可實現(xiàn)對電纜全過程的溫度測量，但是成本較高，對于廣泛使用的低壓電纜，尤其是配電變壓器低壓出線電纜不適宜采用此項技術。
[0003]當前低壓電纜通常采用紅外測溫技術的應用，但是紅外技術在測量電纜接點時，誤差較大且需人工手持紅外測溫儀器采集溫度，不能實現(xiàn)24小時在線實時測溫，不利于提高對電纜設備的管理水平。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決上述技術問題，本實用新型提供了 一種低壓電纜接點溫度在線監(jiān)測裝置。
[0005]本實用新型主要由溫度數(shù)據(jù)采集模塊和溫度數(shù)據(jù)收集模塊組成，溫度數(shù)據(jù)采集模塊主要由外殼、采集電路板、溫度傳感器組成，外殼通過耐高溫尼龍帶固定于低壓電纜接點處，外殼的上端開口通過亞克力板封閉，外殼的下端設置導熱膏腔，導熱膏腔與低壓電纜相配合，導熱膏腔內(nèi)設置溫度傳感器；外殼內(nèi)設置采集電路板、采集單片機、采集紅外收發(fā)模塊、溫度傳感器和鋰電池，采集電路板通過電路板支座固定于外殼內(nèi)，采集單片機、采集紅外收發(fā)模塊、溫度傳感器和鋰電池分別連接于采集電路板的相應固定點上，采集單片機與溫度傳感器進行單總線方式連接；溫度數(shù)據(jù)收集模塊主要由收集電路板、塑料外殼組成，收集電路板固定在塑料外殼內(nèi)，收集電路板上設置收集單片機、收集紅外收發(fā)模塊、時鐘芯片、LED信號顯示燈、顯示屏接口、溫濕度傳感器、撥碼開關、船型開關、232接口、485接口；收集紅外收發(fā)模塊、時鐘芯片、LED信號顯示燈、顯示屏接口、溫濕度傳感器、撥碼開關、232接口、485接口分別與收集單片機的相應端口進行連接；溫度數(shù)據(jù)收集模塊與溫度數(shù)據(jù)采集模塊之間，采取紅外通信方式。
[0006]優(yōu)選的，所述采集單片機的工作電壓為DC3V，外部頻率為2.7648MHz。
[0007]優(yōu)選的，所述收集電路板上設置GPIO接口，GPIO接口與收集單片機上相應的端口進行連接。
[0008]溫度數(shù)據(jù)收集模塊與溫度數(shù)據(jù)采集模塊通過收集紅外收發(fā)模塊和采集紅外收發(fā)模塊進行數(shù)據(jù)交互，溫度數(shù)據(jù)收集模塊可以同時與多個溫度數(shù)據(jù)采集模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，實現(xiàn)通過紅外通信連接的全部溫度數(shù)據(jù)采集模塊溫度數(shù)據(jù)的顯示、查詢功能，同時，也能與用戶自備的通訊設備進行聯(lián)網(wǎng)，提供數(shù)據(jù)接口，該模塊提供兩種串行接口，分別是232、485接口。
[0009]采用本實用新型可以實現(xiàn)低壓電纜接點溫度24小時實時在線監(jiān)測，提高了溫度數(shù)據(jù)測量準確程度，為提高電網(wǎng)運行管理水平提供了支持和幫助。本實用新型所述裝置結構緊湊，便于安裝實施。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明:
[0011]圖1為本實用新型所述溫度數(shù)據(jù)采集模塊的結構示意圖；
[0012]圖2為本實用新型所述溫度數(shù)據(jù)采集模塊的電路圖；
[0013]圖中1-1米集單片機、1-2米集紅外收發(fā)模塊、1_3鋰電池、1_4米集電路板、1_5溫度傳感器、1-6采集電路板支座、1-7外殼、1-8耐高溫尼龍帶、1-9低壓電纜、1-10導熱膏腔、
1-11亞克力板。
[0014]圖3為本實用新型所述溫度數(shù)據(jù)收集模塊的結構示意圖；
[0015]圖4為本實用新型所述溫度數(shù)據(jù)收集模塊的電路圖；
[0016]圖中2-1收集單片機、2-2收集紅外收發(fā)模塊、2-3時鐘芯片、2_4溫濕度傳感器、
2-5撥碼開關、2-6船型開關、2-7顯示屏接口、2-8LED信號顯示燈、2-9232接口、2_10 485接口、2-11電源插座、2-12 GPIO接口、2-13收集電路板。
【具體實施方式】
[0017]如圖1和圖2所示，溫度數(shù)據(jù)采集模塊主要由外殼1-7、采集電路板1-4、溫度傳感器1-5組成，外殼1-7通過耐高溫尼龍帶1-8固定于低壓電纜1-9接點處，外殼1-7的上端開口通過亞克力板1-11封閉，外殼1-7的下端設置導熱膏腔1-10,導熱膏腔1-10與低壓電纜1-9相配合，導熱膏腔1-10內(nèi)設置溫度傳感器1-5 ;外殼1-7內(nèi)設置采集電路板1-4、采集單片機1-1、采集紅外收發(fā)模塊1-2、溫度傳感器1-5和鋰電池1-3，采集電路板1-4通過電路板支座1-6固定于外殼1-7內(nèi)，采集單片機1-1、采集紅外收發(fā)模塊1-2、溫度傳感器1-5和鋰電池1-3分別連接于采集電路板1-4的相應固定點上，采集單片機1-1與溫度傳感器1-5進行單總線方式連接。
[0018]功能描述:
[0019](I)、采集單片機1-1:工作電壓DC3V，外部頻率2.7648MHz，采用低電壓、低時鐘頻率可以有效降低系統(tǒng)功耗，提高運行時間。作為溫度數(shù)據(jù)采集模塊的運算控制核心，主要擔負著以下幾項功能:①與DS18B20溫度傳感器5進行單總線方式連接，獲得實時溫度數(shù)據(jù)，并保存在內(nèi)部的EEPROM中；②對接收紅外信號進行解碼，獲得正確的指令后向溫度數(shù)據(jù)收集模塊發(fā)送監(jiān)測到的溫度數(shù)據(jù)。
[0020](2)、采集紅外收發(fā)模塊1-2:在采集單片機1-1的控制下，接收溫度數(shù)據(jù)收集模塊發(fā)來的讀數(shù)據(jù)指令，向溫度數(shù)據(jù)采集模塊反饋信息，實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)收集模塊與溫度數(shù)據(jù)采集模塊之間的數(shù)據(jù)交互。在低壓電纜處經(jīng)現(xiàn)場檢驗，紅外信號不受低壓交流電的影響。
[0021](3)、鋰電池1-3:為溫度數(shù)據(jù)采集模塊各器件提供工作電能，鋰電池1-3儲電多，在采取了器件降耗的基礎上，一塊鋰電池1-3可保障采集模塊工作10 —12個月時間。
[0022](4)、采集電路板1-4:為各類元器件提供固定點。
[0023](5)、DS18B20溫度傳感器1_5:采用單總線的接口方式與采集單片機1_1連接即可實現(xiàn)雙向通訊，單總線具有經(jīng)濟性好，抗干擾能力強，適合于惡劣環(huán)境的現(xiàn)場溫度測量，使用方便等優(yōu)點，測量精度高，DS18B20溫度傳感器1-5的測量范圍為_55°C _125°C，在-10°C -85°c范圍內(nèi)，精度為±0.5°C，在使用中不需要任何外圍元件。
[0024](6)、采集電路板支座1-6:在溫度數(shù)據(jù)采集模塊外殼1-7內(nèi)通過螺栓起到固定采集電路板4的作用。
[0025](7)、外殼1-7:采用耐高溫難燃的絕緣材料，起到保護、固定、隔離電路板的功能。
[0026](8)、耐高溫尼龍帶1-8:將溫度數(shù)據(jù)采集模塊固定在低壓電纜9接點測溫處。
[0027](9)、低壓電纜1-9:需要測溫的低壓電纜。
[0028](10)、導熱膏腔1-10:其內(nèi)填充滿導熱絕緣的導熱膏，起到傳熱、絕緣隔離作用。
[0029](11)、亞克力板1-11:封裝溫度數(shù)據(jù)采集模塊，保護采集電路板1-4各元器件，減少采集電路板1-4的塵土污染，同時易于紅外線的穿透。
[0030]如圖3和圖4所示，溫度數(shù)據(jù)收集模塊主要由收集電路板2-13、塑料外殼組成，收集電路板2-13固定在塑料外殼內(nèi)，收集電路板2-13上設置收集單片機2-1、收集紅外收發(fā)模塊2-2、DS1302時鐘芯片2-3、LED信號顯示燈2_8、顯示屏接口 2_7、溫濕度傳感器2_4、撥碼開關2-5、船型開關2-6、232接口 2_9、485接口 2_10、GP10接口 2-12 ;收集紅外收發(fā)模塊2-2、DS1302時鐘芯片2-3、LED信號顯示燈2_8、顯示屏接口 2_7、溫濕度傳感器2_4、撥碼開關2-5、232接口 2-9、485接口 2_10、GP10接口 2_12分別與收集單片機2_1的相應端口進行連接。
[0031]功能描述:
[0032](I)、收集單片機2-1:選擇STC12系列具有雙串口的單片機，以便實現(xiàn)485、232功能。外接時鐘頻率11.0592MHz，12T模式，它是收集模塊的運算、控制中心。通過按鍵輸入采集模塊的地址，并保存在EEPROM內(nèi)。
[0033](2)、收集紅外收發(fā)模塊2-2:在收集單片機2-1的控制下，與相應地址的溫度數(shù)據(jù)采集模塊進行數(shù)據(jù)交互。當接收到采集溫度的指令后，發(fā)送紅外波喚起各采集模塊，延時10-20毫秒，發(fā)送模塊地址，開啟定時功能，時長10微妙，如果獲得采集模塊上傳的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行保存；如果未接收到數(shù)據(jù)，將溫度標記為OxFF，接著發(fā)送下一模塊地址，直至全部
遍歷一次。
[0034](3)、DS1302時鐘芯片2_3:提供高準確性時間。
[0035](4)、AM2301溫濕度傳感器2_4:測量溫度數(shù)據(jù)收集模塊所在場所的溫濕度值。溫度采集范圍:-10 — 120°C，誤差1%;濕度采集范圍:0-100%，誤差2%。
[0036](5)、撥碼開關2-5:為485通信提供本機地址。在用戶使用的場所內(nèi)可能存在多個485設備，為了增強該模塊的通用性，通過撥碼開關5設置本模塊的地址，提供256個地址以供用戶485通信設備選擇。
[0037](6)、船型開關2-6:在電源插座2-11連通電源的情況下，作為收集電路板2_13的電源開關。
[0038](7)、1602顯示屏接口 2_7:提供1602液晶屏幕的數(shù)據(jù)、命令接口。1602的顯示提供兩種模式，一是常開模式、二是定時關閉模式，通過模塊外部的按鍵設置，可以進行兩種模式的自由轉(zhuǎn)換，其中，定時關閉模式時間間隔默認為60S，用戶也可通過按鍵縮短或延長定時時長，內(nèi)置時長定時30S、60S、90S、120S。
[0039](8)、LED信號顯示燈2_8:用于指示當前溫度數(shù)據(jù)收集模塊的工作狀態(tài)，顯示有關配置情況。分別顯示電源狀態(tài)(紅色亮起為導通)、與采集模塊通信狀態(tài)(閃爍為正在通信)、232通信指示(亮起為232通信模式)、485通信指示(亮起為485通信模式)。
[0040](9)、232、485接口:該模塊可實現(xiàn)與用戶設備的串行接口，通過在模式選擇按鍵進行模式選擇，默認是232通信，1602屏幕顯示“T232”字樣，長按模式選擇按鍵，切換至485模式，1602屏幕顯示“T485”字樣，二者的串行通訊規(guī)則為:模式1，波特率9600，一幀10位，I個起始位，8個數(shù)據(jù)位，I個停止位。
[0041](10)、GPIO接口 2-12:預留擴展的GPIO接口 12，4個均為標準的51型I/O 口，便
于用戶擴展及進行二次開發(fā)。
[0042]上述溫度數(shù)據(jù)收集模塊與溫度數(shù)據(jù)采集模塊之間采取紅外通信方式。
【權利要求】
1.一種低壓電纜接點溫度在線監(jiān)測裝置，其特征在于，主要由溫度數(shù)據(jù)采集模塊和溫度數(shù)據(jù)收集模塊組成，溫度數(shù)據(jù)采集模塊主要由外殼、采集電路板、溫度傳感器組成，外殼通過耐高溫尼龍帶固定于低壓電纜接點處，外殼的上端開口通過亞克力板封閉，外殼的下端設置導熱膏腔，導熱膏腔與低壓電纜相配合，導熱膏腔內(nèi)設置溫度傳感器；外殼內(nèi)設置采集電路板、采集單片機、采集紅外收發(fā)模塊、溫度傳感器和鋰電池，采集電路板通過電路板支座固定于外殼內(nèi)，采集單片機、采集紅外收發(fā)模塊、溫度傳感器和鋰電池分別連接于采集電路板的相應固定點上，采集單片機與溫度傳感器進行單總線方式連接；溫度數(shù)據(jù)收集模塊主要由收集電路板、塑料外殼組成，收集電路板固定在塑料外殼內(nèi)，收集電路板上設置收集單片機、收集紅外收發(fā)模塊、時鐘芯片、LED信號顯示燈、顯示屏接口、溫濕度傳感器、撥碼開關、船型開關、232接口、485接口 ；收集紅外收發(fā)模塊、時鐘芯片、LED信號顯示燈、顯示屏接口、溫濕度傳感器、撥碼開關、232接口、485接口分別與收集單片機的相應端口進行連接；溫度數(shù)據(jù)收集模塊與溫度數(shù)據(jù)采集模塊之間，采取紅外通信方式。
2.如權利要求1所述低壓電纜接點溫度在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述采集單片機的工作電壓為DC3V，外部頻率為2.7648MHz ο
3.如權利要求1所述低壓電纜接點溫度在線監(jiān)測裝置，其特征在于，所述收集電路板上設置GPIO接口，GPIO接口與收集單片機上相應的端口進行連接。
【文檔編號】G08C23/04GK203785803SQ201320755350
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2013年11月27日 優(yōu)先權日:2013年11月27日
【發(fā)明者】譚振, 孫超, 卞春霞, 張偉, 張猛, 王斌, 宋磊, 高沖 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東樂陵市供電公司