一种无线测温装置论文和设计-雷波

全文摘要

本实用新型公开了一种无线测温装置，包括至少一个温度采集单元、无线测温终端，温度采集单元能够设置在高压电力设备上，温度采集单元包括温度传感器以及射频发射器，温度传感器用于检测高压电力设备运行的温度信息，射频发射器与温度传感器连接以发射温度信息；无线测温终端包括射频接收器、网络传输模块、显示模块以及分别与射频接收器、网络传输模块和显示模块连接的处理模块，射频接收器与射频发射器相匹配以接收温度信息，处理模块通过显示模块显示温度信息，处理模块通过网络传输模块将温度信息上传至上位监控中心；本设计部件模块化，结构简单，安装方便，有优异的绝缘性能，温度采集单元直接设置在待测位置，能够实时在线监控温度。

主设计要求

1.一种无线测温装置，其特征在于,包括：至少一个温度采集单元，能够设置在高压电力设备上，温度采集单元包括温度传感器以及射频发射器，温度传感器用于检测高压电力设备运行的温度信息，射频发射器与温度传感器连接以发射温度信息；无线测温终端，包括射频接收器、网络传输模块、显示模块以及分别与射频接收器、网络传输模块和显示模块连接的处理模块，射频接收器与射频发射器相匹配以接收温度信息，处理模块通过显示模块显示温度信息，处理模块通过网络传输模块将温度信息上传至上位监控中心。

设计方案

1.一种无线测温装置，其特征在于,包括：

至少一个温度采集单元，能够设置在高压电力设备上，温度采集单元包括温度传感器以及射频发射器，温度传感器用于检测高压电力设备运行的温度信息，射频发射器与温度传感器连接以发射温度信息；无线测温终端，包括射频接收器、网络传输模块、显示模块以及分别与射频接收器、网络传输模块和显示模块连接的处理模块，射频接收器与射频发射器相匹配以接收温度信息，处理模块通过显示模块显示温度信息，处理模块通过网络传输模块将温度信息上传至上位监控中心。

2.根据权利要求1所述的一种无线测温装置，其特征在于：所述温度采集单元还包括采样滤波电路以及信号调制放大电路；温度传感器、采样滤波电路、信号调制放大电路以及射频发射器依次连接以对采集的温度信息滤波、调制放大处理后发射。

3.根据权利要求1所述的一种无线测温装置，其特征在于：所述网络传输模块为网络接口模块、GPRS模块中的一种或者多种。

4.根据权利要求1所述的一种无线测温装置，其特征在于：所述无线测温终端还包括报警模块，处理模块与报警模块连接以在温度信息超出温度阈值时控制报警模块报警。

5.根据权利要求4所述的一种无线测温装置，其特征在于：所述无线测温终端还包括设置输入模块，通过设置输入模块能够输入设置数据，处理模块与设置输入模块连接以根据设置数据修改温度采集单元的地址数据或者修改温度阈值。

6.根据权利要求1所述的一种无线测温装置，其特征在于：所述无线测温终端还包括储存模块，处理模块与储存模块连接以储存温度信息以及记录事件。

7.根据权利要求1所述的一种无线测温装置，其特征在于：所述处理模块为STM32单片机。

8.根据权利要求1所述的一种无线测温装置，其特征在于：所述温度采集单元设置在变压器的进出桩头、线夹或者隔离刀闸、穿墙套管、电缆接头、断路器触头、接触器触点、母线连接点、开关柜的连接点或者高低压设备存在接触电阻的连接点上。

9.根据权利要求1所述的一种无线测温装置，其特征在于：所述温度采集单元还包括能够感应电流并产生电能的感应取电部件，感应取电部件为温度采集单元供电。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电网管理领域，特别是一种应用于电网的测温装置。

背景技术

在电力系统中，封闭式高压开关、高压电机、母线等高压电器和电力设备存在负载电流与温度正相关的规律：当负载电流增大时会出现温度升高，而负载电流减小时会出现降温的现象。电气设备的温度变化有可能使相关的部件松动、绝缘性能劣化，甚至击穿；同时，在设备长期运行过程中，其连线触点和母线排连接处等部位因老化或接触电阻过大而发热而这些发热部位的温度又无法监测，由此最终可能会导致运行事故。

由于母线处于高电位，目前国内专门用于高压母线及电接触发热测量的仪器还很少，对电力系统中设备的温度监测主要方法采取下述几种方法：

一是在电接触表面涂一层随温度变化颜色的发光材料，通过观察其颜色变化来大致确定温度范围，这种方法准确度低、可靠性差，不能进行定量测量，且需人工操作，效率不高；

另外一种方法是光纤式测温系统，可以显示温度值，但由于每个测温点都需要独立的光纤和信号转换器，并且接线、布线复杂，光纤的弯曲半径不能小于20^{TM<\/sup>,且热敏光纤易损坏、维护量大；光纤传感器也不能够移动，在抽屉式开关柜等需要经常维护校验的设备中应用极其不便，因此不常采用；}

除此之外，还会使用红外探头测温系统，可以在线监测，但由于系统稳定性不高，尤其是受环境影响严重，误报较多，也不常采用。另外，还有手持辐射特性的红外测温仪，测量准确度较高，但由于采用了固定D\/S的光学器件，在封闭式高压开关柜等特定场合使用不方便，同样需要人工操作，无法实现在线测量。

由此可见，现今的测温装置或多或少存在着安装困难、操作麻烦、成本较高、测量不准确或者运行不稳定的缺点，并且不能实现现场的温度数据显示以及数据上传一体化的操作，不便于及时通知工作人员以及配合工作人员现场质检、维修。

实用新型内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种安装方便、操作简单并且能够集现场显示和数据上传于一体的无线测温装置。本实用新型采用的技术方案是：

一种无线测温装置，包括：

至少一个温度采集单元，能够设置在高压电力设备上，温度采集单元包括温度传感器以及射频发射器，温度传感器用于检测高压电力设备运行的温度信息，射频发射器与温度传感器连接以发射温度信息；

无线测温终端，包括射频接收器、网络传输模块、显示模块以及分别与射频接收器、网络传输模块和显示模块连接的处理模块，射频接收器与射频发射器相匹配以接收温度信息，处理模块通过显示模块显示温度信息，处理模块通过网络传输模块将温度信息上传至上位监控中心。

所述温度采集单元还包括采样滤波电路以及信号调制放大电路；温度传感器、采样滤波电路、信号调制放大电路以及射频发射器依次连接以对采集的温度信息滤波、调制放大处理后发射。

所述网络传输模块为网络接口模块或者GPRS模块。

所述无线测温终端还包括报警模块，处理模块与报警模块连接以在温度信息超出温度阈值时控制报警模块报警。

所述无线测温终端还包括设置输入模块，通过设置输入模块能够输入设置数据，处理模块与设置输入模块连接以根据设置数据修改温度采集单元的地址数据或者修改温度阈值。

所述无线测温终端还包括储存模块，处理模块与储存模块连接以储存温度信息以及记录事件。

所述处理模块为STM32单片机。

所述温度采集单元设置在变压器的进出桩头、线夹或者隔离刀闸、穿墙套管、电缆接头、断路器触头、接触器触点、母线连接点、开关柜的连接点或者高低压设备存在接触电阻的连接点上。

所述温度采集单元还包括能够感应电流并产生电能的感应取电部件，感应取电部件为温度采集单元供电。

本实用新型的有益效果：

本实用新型无线测温装置，温度采集单元设置在待测温的高压电力设备上，温度传感器检测高压电力设备运行的温度信息，并通过射频发射器进行发送，无线测温终端设置在地端，接收温度信息进行显示以及上传到上位监控中心，通知工作人员检修并且工作人员到场后能够查看温度情况，本设计部件模块化，结构简单，安装方便，解决了高压、强磁环境不易布线的问题，信号通过无线方式发送，温度采集单元与无线测温终端之间没有线路的连接，有优异的绝缘性能，温度采集单元直接设置在待测位置，能够实时在线监控温度。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

图1是温度采集单元的原理示意图。

图2是无线测温终端的原理示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，一种无线测温装置，包括至少一个温度采集单元1以及无线测温终端2；

温度采集单元1能够设置在高压电力设备上，温度采集单元1包括温度传感器11以及射频发射器12，温度传感器11用于检测高压电力设备运行的温度信息，射频发射器12与温度传感器11连接以发射温度信息；

无线测温终端2包括射频接收器21、网络传输模块22、显示模块23以及分别与射频接收器21、网络传输模块22和显示模块23连接的处理模块24，射频接收器21与射频发射器12相匹配以接收温度信息，处理模块24通过显示模块23显示温度信息，处理模块24通过网络传输模块22将温度信息上传至上位监控中心。

其中，网络传输模块22为网络接口模块或者GPRS模块，优选采用网络接口模块，通过数据线能够与网络服务器连接，将数据上传到网络服务器，从而能够被上位监控中心获取，处理模块为STM32单片机，STM32单片机为32位运算处理，主频可达168M，超低功耗的运行控制，性能优越，支持系统复杂数据的逻辑运算和低功耗运行。

射频发射器11和射频接收器21均可以是2.4G射频模块、433M-437M射频模块等等。

温度采集单元1上可设置有安装支架，并且在安装支架上设置有绝缘垫，温度传感器表面贴近测试点表面，占用体积小，结果准确，所述温度采集单元1设置在变压器的进出桩头、线夹或者隔离刀闸、穿墙套管、电缆接头、断路器触头、接触器触点、母线连接点、开关柜的连接点或者高低压设备存在接触电阻的连接点上。

无线测温终端2设置在地端，接收温度信息进行显示以及上传到上位监控中心，通知工作人员检修并且工作人员到场后能够查看温度情况，本设计部件模块化，结构简单，安装方便，信号通过无线方式发送，温度采集单元1与无线测温终端2之间没有线路的连接，有优异的绝缘性能，温度采集单元直接设置在待测位置，能够实时在线监控温度。

进一步地，温度采集单元1还包括采样滤波电路13以及信号调制放大电路14；温度传感器11、采样滤波电路13、信号调制放大电路14以及射频发射器12依次连接以对采集的温度信息滤波、调制放大处理后发射，采样滤波电路13可以由若干电容构成，信号调制放大电路14可由比较器构成，先滤除温度信号的杂波，再进行放大输送，应用于高压、强磁场环境，具有良好的抗干扰性。

进一步地，无线测温终端2还包括报警模块25，处理模块24与报警模块25连接以在温度信息超出阈值时控制报警模块25报警，其中报警模块25包括扬声器以及灯光部件。

其中，温度报警分为高温报警和低温报警两种类型：

高温报警：当一个或多个测温点的温度超过报警温度上限时，发生高温报警事件，此时直至温度低于温度告警上限时报警事件才会清除。

低温报警：当一个或多个测温点的温度低于报警温度下限时，发生低温报警事件，此时直至温度高于温度告警下限时报警事件才会清除。

发生报警事件后，若报警模块触发报警，发出报警声，10分钟后无论报警事件有没有清除，系统主动关闭报警声。报警事件清除后，再次发生报警事件时，报警声重新开启，依此类推。

发生报警事件后，相应的测温点显示的温度值闪烁，直至报警清除

无线测温终端2还包括储存模块26，处理模块24与储存模块26连接以储存温度信息以及记录事件。

无线测温终端2还包括设置输入模块27，通过设置输入模块27能够输入设置数据，处理模块24与设置输入模块27连接以根据设置数据修改温度采集单元1的地址数据，此处设置输入模块27可以是按键或者与显示模块23集成为触摸显示屏。

每个温度采集单元1在无线测温终端2内都对应着不同的地址参数，从而识别各个温度采集单元1，此处设置输入模块27能够对此进行修改。

进一步的，为了避免经常由于供电问题维护温度采集单元1，温度采集单元1还包括能够感应电流并产生电能的感应取电部件15，感应取电部件15为温度采集单元供电，感应取电部件15可以是CT罗氏线圈，感应高压部件上流经的电流而产生电能为温度采集单元1供电，其中感应取电部件15为温度传感器11、射频发射器12供电。

以上所述仅为本实用新型的优先实施方式，本实用新型并不限定于上述实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。

设计图

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