專利名稱：一種開關柜觸頭溫度監(jiān)測裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電力設備溫度檢測裝置，具體是涉及一種開關柜觸頭 溫度監(jiān)測裝置。
技術背景隨著電力電網(wǎng)的發(fā)展和設備技術的提高，高壓開關柜在電網(wǎng)中大量使 用，而開關柜的觸頭接點的溫度是一個十分重要的數(shù)據(jù)，它涉及電網(wǎng)電路 的容量及設備的運行狀態(tài)，是分析電路安全運行的必要數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有技術對 電力電網(wǎng)中電纜接頭、開關柜觸頭、設備接點溫度的檢測，通常采用的方 法有直接儀表測量、傳感器間接儀表測量和紅外線間接測量，直接儀表 測量存在測量不方便、數(shù)據(jù)不連續(xù)、不持久的缺陷，傳感器間接儀表測量 雖然能方便地測量到連續(xù)、持久的數(shù)據(jù)，但由于上述方法均使用導線連接， 在接點電壓較高的情況下可能不安全；而且紅外線測量方法可能受局部溫 度的影響，不能準確測量到接點的溫度，造成數(shù)據(jù)不準確，因此現(xiàn)有技術 對電力電網(wǎng)中電纜接頭、開關柜觸頭、設備接點溫度的檢測方法中存在著 不方便、不安全的缺陷。 發(fā)明內容本實用新型要解決的技術問題就是克服以上缺陷，提出一種開關柜觸 頭溫度監(jiān)測裝置，采用無線射頻傳輸數(shù)據(jù)，安裝方便，可實現(xiàn)對溫度的實 時、可靠測量。本實用新型的技術問題是通過以下技術方案予以實現(xiàn)的。這種開關柜觸頭溫度監(jiān)測裝置，包括溫度檢測單元和數(shù)據(jù)處理單元， 所述溫度檢測單元包括溫度傳感器、信號采集處理模塊、無線發(fā)射模塊和
電源模塊一，所述溫度傳感器采集被測觸頭的溫度，并將溫度數(shù)據(jù)送信號 采集處理模塊，信號采集處理模塊的輸出端與無線發(fā)射模塊的輸入端連接， 無線發(fā)射模塊與數(shù)據(jù)處理單元進行無線數(shù)據(jù)通信；所述數(shù)據(jù)處理單元包括 無線接收模塊、CPU、數(shù)據(jù)顯示報警模塊和電源模塊二，所述無線接收模 塊接收無線發(fā)射模塊的溫度數(shù)據(jù)，所述無線接收模塊的輸出端與CPU的輸 入端連接，所述數(shù)據(jù)顯示報警模塊的輸入端與CPU的輸出端連接。所述無線發(fā)射模塊為2.4G無線射頻發(fā)射模塊，所述無線接收模塊為 2.4G無線射頻接收模塊。設有彈簧卡環(huán)夾具，所述彈簧卡環(huán)夾具卡設在待測靜觸頭處，所述溫 度傳感器固定在彈簧卡環(huán)夾具上。所述溫度檢測單元為多個，并分別與一個數(shù)據(jù)處理單元中設有的2.4G 無線射頻接收模塊進行多對一無線通信。 所述電源模塊一采用高容量電池。本實用新型與現(xiàn)有技術對比具有的有益效果是采用無線數(shù)據(jù)傳輸?shù)?2.4G無線射頻技術，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測的連續(xù)、大容量、快速和可靠的傳 輸，從而使得對開關柜的重要觸頭溫度進行實時監(jiān)控、報警。無線數(shù)據(jù)發(fā) 射模塊與溫度傳感器使用分體式安裝，前端被測電氣溫度接點處采用彈簧 卡環(huán)夾具嵌入式安裝方式，結構簡單，安裝方便可靠。

圖1是本實用新型具體實施方式
的方框圖；圖2是本實用新型具體實施方式
無線接收模塊電路結構圖；圖3是本實用新型具體實施方式
無線發(fā)射模塊電路結構圖；圖4是本實用新型具體實施方式
彈簧卡環(huán)夾具安裝圖。
具體實施方式
如圖1、圖2和圖3所示的一種開關柜觸頭溫度監(jiān)測裝置，包括溫度
檢測單元和數(shù)據(jù)處理單元。其中，溫度檢測單元包括溫度傳感器1、信號采集處理模塊2、無線射頻發(fā)射模塊3和電源模塊一 4。溫度傳感器1采集 被測觸頭的溫度，并將溫度數(shù)據(jù)送信號采集處理模塊2，信號采集處理模 塊2的輸出端與無線射頻發(fā)射模塊3的輸入端連接，無線射頻發(fā)射模塊3 與數(shù)據(jù)處理單元進行無線數(shù)據(jù)通信，電源模塊一4提供溫度傳感器1、信 號采集處理模塊2和無線射頻發(fā)射模塊3的電源。數(shù)據(jù)處理卓元包括無線 射頻接收模塊5、 CPU6、數(shù)據(jù)顯示報警模塊7和電源模塊二8。無線射頻 接收模塊5接收無線射頻發(fā)射模塊3的溫度數(shù)據(jù)，無線射頻接收模塊5的 輸出端與CPU6的輸入端連接,數(shù)據(jù)顯示報警模塊7的輸入端與CPU6的 輸出端連接，電源模塊二 8提供無線射頻接收模塊5、 CPU6和數(shù)據(jù)顯示報 警模塊7工作控制電源。信號采集處理模塊2采用低功耗設計技術，電源模塊一 4使用高容量 電池，確保溫度檢測單元的供電可靠。如圖4所示，還設有彈簧卡環(huán)夾具9，彈簧卡環(huán)夾具9卡設在觸頭盒 11內的靜觸頭10的外圈。溫度傳感器1固定安裝在彈簧卡環(huán)夾具9上面， 采集被測接點溫度數(shù)據(jù)并通過耐高溫數(shù)據(jù)線傳到信號采集處理模塊2中。無線射頻發(fā)射模塊3與無線射頻接收模塊5之間的數(shù)據(jù)采用2. 4G高頻 傳輸技術。 電路原理一、采用高性能溫度傳感器1采集被測開關柜觸頭的溫度數(shù)據(jù)，經過 信號采集處理模塊2中信號調理電路及AD轉換電路轉換成為相應數(shù)字信 息，并通過無線射頻發(fā)射模塊3采用2. 4G高頻調制方式及特定數(shù)據(jù)通信協(xié) 議向無線射頻接收模塊5傳遞當前數(shù)據(jù)信息。電源模塊一 4采用高性能電 池提供工作電源，信號采集處理模塊2采用先進的低功耗技術，有效提高 電池壽命和使用時間。信號采集處理模塊2具有如下特點1.在溫度測量 及數(shù)據(jù)傳遞間隙，整機通過進入睡眠狀態(tài)，動態(tài)電源管理(調整端口狀態(tài)， 關閉部分電路電源等)方式來降低整機功耗，從而達到提高電池使用壽命目的。2.采用可靠數(shù)據(jù)解碼及2. 4G高頻跳頻，保證通信數(shù)據(jù)的有效性及系 統(tǒng)的安全性與可靠性；3.采用智能動態(tài)采集技術，在提高電池壽命與兼顧 實際工作情況高性能有效的保證溫度測量的及時與準確。二、 無線射頻接收模塊5通過2. 4G高頻電路接收無線射頻模塊3傳遞 的溫度數(shù)據(jù)信息及電池電量信息，實現(xiàn)2.4G高頻通訊，并通過CPU對相應 的數(shù)據(jù)進行數(shù)字解調，后存儲于單片機的內部數(shù)據(jù)存儲單元，以供中央處 理及顯示設置單元査詢時使用。無線射頻接收模塊5由CPU6提供工作電源。 CPU6與無線接收模塊間的數(shù)據(jù)交換采用兩線數(shù)字通訊方式，并采用硬件驅 動電路增加其驅動模塊能力以保證在復雜工作環(huán)境下數(shù)據(jù)通信的有效與可 靠。三、 CPU6以査詢方式從各個無線射頻接收模塊5讀取各測量接點溫度 數(shù)據(jù)，并將讀取的數(shù)據(jù)信息進行相應的數(shù)據(jù)轉換，同時通過數(shù)據(jù)顯示報警 模塊7在液晶屏幕上實時顯示。CPU6與數(shù)據(jù)顯示報警模塊7由高性能微控 制器，時鐘電路，LCD，溫度傳感器，看門狗電路和按鍵組成?？撮T狗電路 保證系統(tǒng)運行的可靠性。時鐘電路提供當前系統(tǒng)時間及各種告警記錄時間。 溫度傳感器采集當前系統(tǒng)環(huán)境溫度。LCD提供界面友好的人機對話界面。 各種人機對話及設置參數(shù)均由按鍵配合嵌入式軟件完成。高性能微控制器 為整個電路核心部分，通過集成在高性能微控制器內部的嵌入式軟件可完 成溫度數(shù)據(jù)收集、整理和分析，及各種參數(shù)設置(設置系統(tǒng)時間，設置兩 極溫度告警閥值等)，各種狀態(tài)查詢(告警記錄，1 12路當前溫度、當 前無線發(fā)射模塊電池電量等)，以及LCD實時顯示和告警輸出等操作。CPU6 采用電源優(yōu)化管理，以降低系統(tǒng)功耗。以上開關柜觸頭溫度監(jiān)測裝置具有以下功能1. 操作界面友好，采用人性化設計，操作簡單，觀測明了。顯示內容 包括以下幾個部份系統(tǒng)時間設置與顯示；1 12路溫度監(jiān)測顯示；系統(tǒng) 內部線路故障提示；采集模塊電池電量監(jiān)測顯示；兩級報警溫度設置，且 設置參數(shù)掉電不丟失；記錄最近1 12路報警時間及溫度數(shù)據(jù)，且告警記 錄不丟失。2. 更安全可靠的安裝方式。無線數(shù)據(jù)發(fā)射模塊與溫度傳感器使用分體 式安裝；前端被測電氣溫度接點處采用彈簧卡環(huán)夾具嵌入式安裝方式，結 構簡單，安裝方便。3. 兩級光、聲報警功能。事故告警當前溫度超過一般允許使用的告 警界限將嚴重影響正常使用時將產生極限告警，表明當前溫度有過高的趨 勢，需采取必要的處理措施。預防告警當前溫度超過一般正常使用告警 界限但仍可繼續(xù)使用時將產生非極限告警，表明當前溫度有過高的趨勢， 需予以關注。4. 數(shù)據(jù)采集處理模塊采用低功耗設計，并且使用智能動態(tài)測量技術， 根據(jù)現(xiàn)場實際情況選用優(yōu)化的測量方案，既保證數(shù)據(jù)的有效性與實用性， 又能有效利用電池能源。5. 通信接口 采用全隔離RS485通信接口及M0DBUS通迅協(xié)議，可與后 臺或綜合自動化廠家進行實時數(shù)據(jù)通信，實現(xiàn)四遙功能(遙控、遙測、遙 信、遙調)。硬件抗干擾措施高壓開關柜運行在高電壓、大電流的狀態(tài)， 系統(tǒng)事故瞬間還出現(xiàn)強烈的電磁暫態(tài)過程，這些都產生強電場、磁場及強 電磁干擾，這對微電子系統(tǒng)及微弱信號處理是非常不利。為消除這些干擾， 同時采用軟、硬件抗干擾措施，在軟件上應用數(shù)字編碼、解碼技術，剔除 干擾信號，并使用了軟件濾波算法處理采集的數(shù)據(jù)；在硬件上采用了金屬 屏蔽，加強各級濾波消除高頻干擾，檢測器與測溫點處于同一電位，減少 電場的影響。通過以上綜合措施，整機有了較好的抗干擾能力，測量數(shù)據(jù)
穩(wěn)定可靠。6.結構簡單、體積小巧、便于安裝又不影響開關柜的結構性能，可廣 泛應用于電氣接點在線測溫技術領域里。以上內容是結合具體的優(yōu)選實施方式對本實用新型所作的進一步詳細 說明，不能認定本實用新型的具體實施只局限于這些說明。對于本實用新 型所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下， 還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬于本實用新型的保護范圍。
權利要求1. 一種開關柜觸頭溫度監(jiān)測裝置，包括溫度檢測單元和數(shù)據(jù)處理單元，其特征在于所述溫度檢測單元包括溫度傳感器、信號采集處理模塊、無線發(fā)射模塊和電源模塊一，所述溫度傳感器采集被測觸頭的溫度，并將溫度數(shù)據(jù)送信號采集處理模塊，信號采集處理模塊的輸出端與無線發(fā)射模塊的輸入端連接，無線發(fā)射模塊與數(shù)據(jù)處理單元進行無線數(shù)據(jù)通信；所述數(shù)據(jù)處理單元包括無線接收模塊、CPU、數(shù)據(jù)顯示報警模塊和電源模塊二，所述無線接收模塊接收無線發(fā)射模塊的溫度數(shù)據(jù)，所述無線接收模塊的輸出端與CPU的輸入端連接，所述數(shù)據(jù)顯示報警模塊的輸入端與CPU的輸出端連接。
2. 如權利要求1所述的開關柜觸頭溫度監(jiān)測裝置，其特征在于所述 無線發(fā)射模塊為2.4G無線射頻發(fā)射模塊，所述無線接收模塊為2.4G無線 射頻接收模塊。
3. 如權利要求1所述的開關柜觸頭溫度監(jiān)測裝置，其特征在于設有 彈簧卡環(huán)夾具，所述彈簧卡環(huán)夾具卡設在待測靜觸頭處，所述溫度傳感器 固定在彈簧卡環(huán)夾具上。
4. 如權利要求1所述的開關柜觸頭溫度監(jiān)測裝置，其特征在于所述溫度檢測單元為多個，并分別與一個數(shù)據(jù)處理單元中設有的無線接收模塊 進行多對一無線通信。
5. 如權利要求1所述的開關柜觸頭溫度監(jiān)測裝置，其特征在于所述電源模塊一采用高容量電池。
專利摘要本實用新型公告了一種開關柜觸頭溫度監(jiān)測裝置，包括溫度檢測單元和數(shù)據(jù)處理單元，溫度檢測單元包括溫度傳感器(1)、信號采集處理模塊(2)、無線發(fā)射模塊(3)和電源模塊一(4)；數(shù)據(jù)處理單元包括無線接收模塊(5)、CPU(6)、數(shù)據(jù)顯示報警模塊(7)和電源模塊二(8)。所述無線發(fā)射模塊為2.4G無線射頻發(fā)射模塊，所述無線接收模塊為2.4G無線射頻接收模塊。本實用新型采用無線數(shù)據(jù)高頻傳輸?shù)募夹g，可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)監(jiān)測的連續(xù)、大容量、快速和可靠的傳輸，從而使得對開關柜的重要觸頭溫度進行實時監(jiān)控、報警。
文檔編號H04B7/00GK201210092SQ200820094639
公開日2009年3月18日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權日2008年6月16日
發(fā)明者寧偉東 申請人:深圳市英唐軟件技術有限公司