一種變電站無線測溫報警系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及變電站高壓設(shè)備運(yùn)行溫度監(jiān)測的技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種變電站無線測溫報警系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前用于變電站高壓設(shè)備運(yùn)行溫度監(jiān)測的技術(shù)主要是紅外測溫和光纖監(jiān)測，紅外測溫主要是通過紅外成像儀透過高壓電氣設(shè)備連接處成像，由于變電站高壓電氣設(shè)備眾多，電磁場強(qiáng)度大，成像儀很難準(zhǔn)確成像，很大程度上干擾了成像的準(zhǔn)確度，另外，由于紅外探頭必須與被測物體保持足夠的安全距離，并需要正對被測物體的表面，因此，紅外測溫裝置將受到高壓設(shè)備周圍環(huán)境的限制；光纖測溫同樣需要將溫度傳感器直接安裝在電氣設(shè)備連接處或者封閉的柜內(nèi)，溫度傳感器用光纖連接到光纖測溫儀，再利用光纖溫度測溫儀通過光纖傳遞進(jìn)行信號傳輸。而光纖韌性、強(qiáng)度不高、容易折斷，同樣受環(huán)境溫度影響較大，投入成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的就在于提供一種變電站無線測溫報警系統(tǒng)，其實用性強(qiáng)，實用效果突出，且造價低廉。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案為:
本發(fā)明一種變電站無線測溫報警系統(tǒng)包括至少兩臺以上測溫通信終端，和每個測溫通信終端匹配的兩個以上無線測溫傳感器，以及管理中心服務(wù)器；無線測溫傳感器通過無線信號與測溫通信終端連接，測溫通信終端與管理中心服務(wù)器連接。
[0005]測溫通信終端由單片機(jī)主控電路、電源電路、串口通信電路、無線模塊、顯示模塊構(gòu)成；電源電路分別連接各模塊向各模塊提供電源輸出，單片機(jī)主控電路的輸出端通過串口通信電路連接無線模塊，并通過無線模塊連接到管理中心服務(wù)器上，單片機(jī)主控電路的另一輸出端連接到顯示模塊的輸入端；
無線測溫傳感器由電源模塊，無線控制模塊，溫度采集模塊構(gòu)成，電源模塊分別給無線控制模塊和溫度采集模塊供電，溫度采集模塊的溫度探測探頭的輸出端連接到無線控制模塊的輸入端，無線控制模塊的輸出端連接到管理中心服務(wù)器的輸入端。
[0006]本發(fā)明中所述無線測溫傳感器溫度測量單元采用高溫陶瓷材質(zhì)保護(hù)套包裹的熱敏元件，通過防磁干擾的屏蔽線進(jìn)行連接到無線測溫終端裝置中，同時該裝置使用太陽能進(jìn)行供電進(jìn)行信號收集及發(fā)送；
本發(fā)明所述無線測溫傳感器其電源模塊采用型號為BK20-500S24的電源模塊；無線控制模塊采用由NORDIC生產(chǎn)的工作在2.4GHz~2.5GHz的ISM頻段的單片無線收發(fā)器芯片nRF24L01 ;溫度采集模塊采用型號為DS18B20。
[0007]所述測溫通信終端，其單片機(jī)主控電路采用型號為STC89C52的最小系統(tǒng)所組成；顯示模塊采用LCD1602液晶顯示器；USB電源電路采用型號為MKS-0502000US的USB電源，其通過USB接口提供給單片機(jī)和其他模塊，IXD1602顯示模塊數(shù)據(jù)端接STC89C52單片機(jī)的P0 口，RS，RW，E端分別接單片機(jī)的P2.0-P2.2接口。
[0008]本系統(tǒng)發(fā)送端采用DS18B20溫度傳感器采集溫度，經(jīng)STC89C5C2收集處理數(shù)據(jù)再由nRF24L01模塊發(fā)送到接收端。其中包括DS18B20和nRF24L01模塊的初始化配置。
[0009]本系統(tǒng)接收端采用nRF24L01無線模塊接收發(fā)送端傳來的溫度數(shù)據(jù)，經(jīng)單片機(jī)STC85C522在LCD1602液晶顯示器上顯示。其中包括nRF24L01模塊和LCD1602液晶顯示器的初始化。
[0010]數(shù)字溫度傳感器DS18B20體積更小、適用電壓更寬、更經(jīng)濟(jì)。數(shù)字化溫度傳感器DS1820是世界上第一片支持“一線總線”接口的溫度傳感器。一線總線獨特而且經(jīng)濟(jì)的特點，使用戶可輕松地組建傳感器網(wǎng)絡(luò)，為測量系統(tǒng)的構(gòu)建引入全新概念。DS18B20支持〃一線總線〃接口，測量溫度范圍為-55° C~+125° C，在-10~+85° C范圍內(nèi)，精度為±0.5° Co現(xiàn)場溫度直接以“一線總線”的數(shù)字方式傳輸，大大提高了系統(tǒng)的抗干擾性。
[0011]nRF24L01是一款新型單片射頻收發(fā)器件，工作于2.4 GHz?2.5 GHz ISM頻段。內(nèi)置頻率合成器、功率放大器、晶體振蕩器、調(diào)制器等功能模塊，融合了增強(qiáng)型ShockBurst技術(shù)，中輸出功率和通信頻道可通過程序進(jìn)行配置。nRF24L01功耗低，以_6 dBm的功率發(fā)射時，作電流也只有9 mA;收時，工作電流只有12.3 mA，多種低功率工作模式(掉電模式和空閑模式)使節(jié)能設(shè)計更方便。
本發(fā)明在電容器組接線端子處安裝。
[0012]其工作過程為:無線測溫傳感器通過電容器組接線端子處的感溫探頭及連接信號線將監(jiān)測到的溫度，通過電路轉(zhuǎn)換信號，把溫度信號轉(zhuǎn)換為無線信號并發(fā)送出來傳遞到測溫通信終端；測溫通信終端定時循環(huán)收集無線測溫傳感器發(fā)送出來的無線信號，通過數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換電路把無線信號再還原為數(shù)字溫度信號，通過485輸出端口把數(shù)據(jù)發(fā)送至數(shù)據(jù)管理中心服務(wù)器上；數(shù)據(jù)管理中心服務(wù)器，通過專業(yè)的數(shù)據(jù)庫形式，把各個變電站的溫度信號集中采集和存儲，所有站點的溫度信號都要集中到數(shù)據(jù)管理中心服務(wù)器來管理和配置。數(shù)據(jù)管理中心服務(wù)器實時顯示和存儲各個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)，如有溫升報警即使沒有人值班可以及時把報警信息通過GPRS短信報警主機(jī)發(fā)送至需要管理人員的手機(jī)中，在第一時間能夠掌握溫度變化情況。管理工作站采用網(wǎng)絡(luò)形式，在統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)中相關(guān)的管理人員的電腦中安裝相應(yīng)的軟件程序，根據(jù)各個部門的職責(zé)不同可以管理范圍之內(nèi)所有變電站的信息，通過圖形、列表、歷史曲線、實時曲線、報警等各種形式來進(jìn)行監(jiān)視。
[0013]系統(tǒng)正常運(yùn)行時，值班人員可通過客戶端直觀地監(jiān)測到電容器組各監(jiān)測點的運(yùn)行情況，將變電站內(nèi)各電容器組各連接處的溫度、無線測溫傳感器的運(yùn)行情況等運(yùn)行信息發(fā)送到變電站后臺機(jī)或遠(yuǎn)程監(jiān)控中心系統(tǒng)，在變電站后臺機(jī)或監(jiān)控中心隨時調(diào)取各監(jiān)測點的實時數(shù)據(jù)和歷史記錄。當(dāng)系統(tǒng)異常運(yùn)行時，通過實時數(shù)據(jù)與歷史曲線的自動對比，在站內(nèi)通過無線調(diào)整無線測溫傳感器的告警功能，及時發(fā)現(xiàn)點。
[0014]無線測溫傳感器在電容器組接線端子處安裝。無線測溫傳感器按設(shè)定的周期把溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給溫度顯示儀，如果監(jiān)測點溫度異常時，無線測溫傳感器不受時限限定，立即發(fā)送溫度信號，及時告警。無線測溫傳感器每個監(jiān)測點安裝一個探頭，且每個探頭對應(yīng)唯一的ID編號，溫度傳感器把監(jiān)測點的溫度發(fā)送到變電站后臺機(jī)或者監(jiān)測中心的同時，也把探頭的ID編號傳輸出來，通過存儲器存儲單元提前存儲好的探頭及傳感器ID與安裝監(jiān)測點的對應(yīng)，自動確定各監(jiān)測點的溫度。每個測溫終端管理100只無線測溫傳感器，這些傳感器的ID號需要事先配置保存到終端的flash中。
[0015]無線測溫傳感器將監(jiān)測點的溫度數(shù)據(jù)按(設(shè)備運(yùn)行前設(shè)定)周期將自動發(fā)送，變電站后臺機(jī)接收并自動存儲各監(jiān)測點的溫度數(shù)據(jù)，通過實時數(shù)據(jù)與系統(tǒng)歷史數(shù)據(jù)、變化曲線的對比進(jìn)行分析，設(shè)定溫度告警限值，當(dāng)越限時立即告警，也可接入網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行WEB發(fā)布。與以往的測溫方式對比，避免了錯報、誤報、延報的現(xiàn)象，通過告警及數(shù)據(jù)查詢判斷電氣設(shè)備連接點的過熱時長，及設(shè)備的損壞程度。同時可以在手機(jī)上發(fā)送設(shè)備的溫度告警，快速進(jìn)行在現(xiàn)場核對，及時處理設(shè)備缺陷，延長設(shè)備使用壽命，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[0016]本發(fā)明的有益效果為:
本發(fā)明的有益效果為:本發(fā)明實用性強(qiáng)，效果突出，其優(yōu)點為(1)通過采用太陽能自助供電，使用耐高溫探頭可靠的將電容器組接線端子處的溫度實時發(fā)送到服務(wù)器上并進(jìn)行監(jiān)測，確保了電容器組接線端子溫度在可限制范圍內(nèi)，保證了設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，相比未加裝該裝置的情況進(jìn)行比較，該裝置的應(yīng)用能對溫度報警及時性，可靠性均有了明顯提高，報警正確率100%，可有效、準(zhǔn)確監(jiān)測電容器發(fā)熱的接線端子，縮小了故障查找的時間，提高了設(shè)備缺陷處理的效率，按照電容器組停電損失效益每小時10萬元計，停電時間由原來的平均6個小時縮短到1個小時，缺陷處理效益損失減少50萬元，可見，電網(wǎng)效益明顯。(2)另外，加裝該裝置后，能夠有效預(yù)防電容器組因發(fā)熱熔斷接線端子導(dǎo)致電網(wǎng)設(shè)備跳閘事件的發(fā)生，確保了設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行，提高了電網(wǎng)運(yùn)行可靠性。
[0017]本發(fā)明裝置采用傳感技術(shù)、無線通訊技術(shù)將高壓電氣設(shè)備的溫度進(jìn)行信號轉(zhuǎn)換并傳輸，它具有絕緣強(qiáng)度高、抗電磁干擾能力強(qiáng)的特點，很適合在高壓電氣設(shè)備高溫觸點處進(jìn)行溫度實時監(jiān)測，不受被監(jiān)測設(shè)備環(huán)境的約束，通過無線信號方式傳輸，安全絕緣，造價低廉。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明實施例的原理方框圖；
圖2為本發(fā)明實施例所述測溫通信終端的原理方框圖；
圖3為為本發(fā)明實施例所述無線測溫傳感器的原理方框圖；
圖4為本發(fā)明實施例的工作流程。
【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明
如附圖1、2、3所示，本發(fā)明一種變電站無線測溫報警系統(tǒng)包括至少兩臺以上測溫通信終端，和每個測溫通信終端匹配的兩臺以上無線測溫傳感器、以及管理中心服務(wù)器；無