专利名称：高电压设备无线测温装置及测温系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及高电压设备温度检测技术领域，更具体地说，涉及一种高电压设备无线测温装置及测温系统。
背景技术：
供电系统电力运行的过程中，必须对电力设备，特别是高压电力设备的各连接点、各刀闸的动静触头、电缆连接头等部位的温度进行检测，以防因温度的升高而引起设备故障，影响电网的安全运行。电力系统中的输配电压一般有10KV，35KV，110KV，220KV，分为ABC三相，高电压使得接点温度测量不同于普通的温度测量。以往有三种测量方法1.红外测温仪测温，2.接 点处贴蜡片测温，3.光纤通讯测温，4.无线加18b20测温。红外测温仪测温是由操作人员手持红外测温仪对需要测量的测点进行巡回检测，然后上机汇总、统计分析，以发现可能存在的问题。这种检测方法不能达到任何时间的实时检测，不能及时地发现故障隐患、而做出警告预报，况且消耗许多人力资源，每次巡测还需要花费大量时间，甚至有些高压开关柜是封闭的，根本无法测到。接点处贴蜡片测温是将蜡片贴在节点上，当温度过高时蜡片变色，需要人眼观察，也存在同样的问题。光纤测温改进很多，测温点单片机将温度数字化后通过光纤传输至集中器，集中器连接到计算机系统，定时数据存储和超温报警。它的缺点在于光纤在运行几个月后会沉积灰尘等杂质，降低绝缘强度，反而给电力设备安全运行带来更大威胁甚至人身安全。现在流行的无线加18b20方案测温范围较窄，为-55度至125度，且需要停电安装。

发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种高电压设备无线测温装置及测温系统，以解决上述各种测温装置的缺陷，以便及时发现高压设备存在的安全隐患，保障电力系统的正常运行。为实现上述目的，本发明提供如下技术方案一种高电压设备无线测温装置，包括测量接头处温度的红外温度传感器；与所述红外温度传感器连接，接收红外温度传感器测量的温度，通过超低功耗单片机对温度信号进行处理；与所述超低功耗单片机双向连接，向主机发送所测量的该测点的温度信号的无线收发模块；由单片机控制，交流或直流供电，实现多点的红外温度测量的旋转云台；为所述红外温度传感器、超低功耗单片机和无线收发模块供电的供电装置。优选的，在上述高电压设备无线测温装置中，所述供电装置为锂亚硫酰氯电池。
优选的，在上述高电压设备无线测温装置中，所述超低功耗单片机、无线收发模块和供电装置封装于坡莫合金屏蔽壳中。优选的，在上述高电压设备无线测温装置中，所述红外温度传感器封装于绝缘管中，并通过绝缘管指向被测体。优选的，在上述高电压设备无线测温装置中，所述绝缘管内含有增加测量距离的透镜。一种高电压设备无线测温系统，包括若干个如上所述的高电压设备无线测温装置；无线接收器，其通过无线通信方式与各个高电压设备无线测温装置相连；
通过串口与所述无线接收器相连的主机。从上述的技术方案可以看出，本发明通过无线传输排除了光缆时间长后绝缘降低的最大弊病，同时使得安装施工不需要连接光缆，也不需要光缆布线，节省空间，易于本系统的安装和维护。整系统只需要一个无线接收器，即多点分时发射，单点接收。本发明以无线通信方式对高压设备接头温度进行全天候在线自动监控，既避免人工检测存在的漏检现象，又能及时发现电力设备存在的隐患，从而提高变电站无人值守能力。


为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图I为本发明实施例提供的高电压设备无线测温系统的流程结构示意图；图2为本发明实施例提供的高电压设备无线测温装置的流程结构示意图。
具体实施例方式本发明公开了一种高电压设备无线测温装置及测温系统，以解决上述各种测温装置的缺陷，以便及时发现高压设备存在的安全隐患，保障电力系统的正常运行。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。请参阅图2，图2为本发明实施例提供的高电压设备无线测温装置的流程结构示意图。本发明提供的高电压设备无线测温装置，包括测量接头处温度的红外温度传感器，该红外温度传感器优选采用hmsjllf5. 5红外温度测量元件进行温度采集，精度可达到正负0. 5度，测温范围为-55度至+500度。与所述红外温度传感器连接，接收红外温度传感器测量的温度，通过超低功耗单片机对温度信号进行处理，该超低功耗单片机优选采用PIC16F690低功耗单片机，内置晶振和看门狗及上电复位电路，工作温度范围为-40度至+85度。
与所述超低功耗单片机双向连接，接收主机发送的测量问询信号和向主机发送所测量的该测点的温度信号的无线收发模块，该无线收发模块优先采用CCllOl单片无线通讯，使用民用频段，为了提高通讯可靠性，通讯速率设为2400bps同步传输，CCllOl工作温度范围为-40度至+85度。由单片机控制，交流或直流供电，实现多点的红外温度测量的旋转云台。为所述红外温度传感器、超低功耗单片机和无线收发模块供电的供电装置，优选的供电采用锂亚硫酰氯电池，3. 6V，3. 5AH，工作温度为-40度至+85度。供电也可采用其他的交流或直流供电方式。
采用锂亚硫酰氯电池供电时测温点采用分温区分别定时采集，也就是说，温度不同，睡眠间隔不同。在正常工作时，定时时间到后，超低功耗单片机被唤醒，采集温度。当红外温度传感器实测温度超过温度阈值(一般定为8度)时，测温点的红外温度传感器将立刻向超低功耗单片机发送实时温度值，然后进入定时间隔休眠。当不超过温度阈值时，到达设定的时间间隔(5秒-21分钟，一般设为5分钟)，也向超低功耗单片机发送温度数据(报平安数据)，发送结束后进入定时间隔休眠，测温点整机休眠功耗小于I微安。采用其他交流或直流供电时，红外温度传感器每5秒采集一次温度，当实测温度超过温度阈值(一般定为8度)时，测温点的红外温度传感器每5将立刻向超低功耗单片机发送实时温度值，然后进入5秒休眠。当不超过温度阈值时，到达设定的时间间隔(5秒-21分钟，一般设为I分钟)，也向超低功耗单片机发送温度数据(报平安数据)，发送结束后进A 5秒休眠。使用云台时，应使用其他交流或直流供电，测温点按照内部设置好的预置位，指向相应被测物体，测量该温度，原理同上。云台轮寻与下次云台轮寻间隔可设(30秒至21分，一般设为I分钟)。本发明通过无线传输排除了光缆时间长后绝缘降低的最大弊病，同时使得安装施工不需要连接光缆，也不需要光缆布线，节省空间，易于本系统的安装和维护。整系统只需要一个无线接收器，即多点分时发射，单点接收。本发明以无线通信方式对高压设备接头温度进行全天候在线自动监控，既避免人工检测存在的漏检现象，又能及时发现电力设备存在的隐患，从而提闻变电站无人值守能力。为了进一步优化上述技术方案，结构上红外温度传感器单独封装，而超低功耗单片机、无线收发模块和供电装置封装于一个坡莫合金屏蔽壳内中，坡莫合金屏蔽壳封装在聚四氟乙烯外壳中，hmsjIIf5. 5红外温度测量元件封装于绝缘管内，并通过绝缘管指向被测体，绝缘管内含有透镜，用于增加测量距离。本装置可自带一个云台，测量多个被测物体。聚四氟乙烯外壳采用全密封结构，内部电路板采用三防漆喷涂，整体防水，防尘，防潮，防空气污染！请参阅图1，图I为本发明实施例提供的高电压设备无线测温系统的流程结构示意图本发明提供的高电压设备无线测温系统，包括若干个如上所述的高电压设备无线测温装置(即图I所示的无线测温装置)，高电压设备无线测温装置安装在需要测温的接头处，其数量根据需测温的接头数量而定。无线接收器，其通过无线通信方式与各个高电压设备无线测温装置相连，无线接收器安装在控制室内。通过串口与所述无线接收器相连的主机，主机内安装温度显示以及预警、报警软件。在正常工作时，高电压设备无线测温装置在测温点采集温度定时向无线接收器发送温度数据，时间间隔可设定20秒-85分钟，一般设定为5分钟。发送结束后进入休眠，测温点整机休眠功耗小于I微安。定时时间到后，高电压设备无线测温装置的超低功耗单片机被唤醒，再次采集温度并发送。测温点有一个超温限值(该参数可修改)，当实测温度超过超温限值时，测温点将每间隔5秒多达5次向接收器发送实时温度值，然后进入定时间隔休眠。本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。权利要求
1.一种高电压设备无线测温装置，其特征在于，包括 测量接头处温度的红外温度传感器； 与所述红外温度传感器连接，接收红外温度传感器测量的温度，通过超低功耗单片机对温度信号进行处理； 与所述超低功耗单片机双向连接，向主机发送所述温度信号的无线收发模块； 由单片机控制，交流或直流供电，实现多点的红外温度测量的旋转云台； 为所述红外温度传感器、超低功耗单片机和无线收发模块供电的供电装置。
2.如权利要求I所述的高电压设备无线测温装置，其特征在于，所述供电装置为锂亚硫酰氯电池。
3.如权利要求I所述的高电压设备无线测温装置，其特征在于，所述超低功耗单片机、无线收发模块和供电装置封装于坡莫合金屏蔽壳中。
4.如权利要求3所述的高电压设备无线测温装置，其特征在于，所述红外温度传感器封装于绝缘管中，并通过绝缘管指向被测体。
5.如权利要求4所述的高电压设备无线测温装置，其特征在于，所述绝缘管内含有增加测量距离的透镜。
6.一种高电压设备无线测温系统，其特征在于，包括 若干个如权利要求1-5任意一项所述的高电压设备无线测温装置； 无线接收器，其通过无线通信方式与各个高电压设备无线测温装置相连； 通过串口与所述无线接收器相连的主机。
全文摘要
本发明公开了一种高电压设备无线测温装置，包括测量接头处温度的红外温度传感器；对接收到的红外温度传感器测量的超低功耗单片机；与超低功耗单片机双向连接，向主机发送所测量的该测点的温度信号的无线收发模块；由单片机控制交流或直流供电，实现多点的红外温度测量的旋转云台；为红外温度传感器、超低功耗单片机和无线收发模块供电的供电装置。本发明以无线通信方式对高压设备接头温度全天候在线监控，避免人工检测存在的漏检现象，提高变电站无人值守能力。通过无线传输排除了光缆时间长后绝缘降低的最大弊病，不需要连接光缆，易于本系统的安装和维护。本发明还公开了一种具有上述高电压设备无线测温装置的测温系统。
文档编号G01J5/00GK102721474SQ20121020794
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月13日 优先权日2012年6月13日
发明者周军发 申请人:保定市屹高电气有限公司