專利名稱：一種高頻無線式環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，特別是一種通過微功率高頻無線方式 將多種環(huán)境參數(shù)上傳并在線監(jiān)測(cè)預(yù)警的系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代社會(huì)人們的正常生產(chǎn)及生活越來越依賴于電力供電，同時(shí)對(duì)機(jī)電設(shè)備的安全、可靠 運(yùn)行也提出了更高要求。
電力系統(tǒng)配電變壓器和配電線路在長(zhǎng)期大負(fù)載運(yùn)行過程中，開關(guān)觸點(diǎn)、母排或電纜連接 處等部位容易因老化或接觸不良而增加發(fā)熱，溫度升高后接觸電阻繼續(xù)增大，如此惡性循環(huán) 極易引起事故，危及電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。以往一直采用人工巡檢和定期檢修方式，需要大 量的人力物力支持，需要一批專業(yè)人員去現(xiàn)場(chǎng)巡査，高壓柜內(nèi)不少關(guān)鍵點(diǎn)的溫度無法在線測(cè) 量，已有的紅外或柜內(nèi)檢測(cè)方法有一定局限性，而光纖測(cè)溫綜合成本太高，導(dǎo)致這類問題隱 患無法被及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理。此外，大型機(jī)電設(shè)備出現(xiàn)異常振動(dòng)也是事故的前兆。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型旨在提供一種有效提高電網(wǎng)及機(jī)電設(shè)備運(yùn)行的可靠性，對(duì)可能出現(xiàn)的不安全 狀況提前預(yù)警，并可通過遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)或個(gè)人手機(jī)實(shí)現(xiàn)無人值守、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的高頻無線式環(huán)境 參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)(TMS高頻無線式環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng))。
TMS高頻無線式環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的技術(shù)方案如下
所述系統(tǒng)包括參數(shù)采集發(fā)射單元，數(shù)據(jù)傳輸單元，參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置，通信管理裝置和通 訊轉(zhuǎn)換模塊；數(shù)據(jù)傳輸單元、通信管理裝置、參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置和通訊轉(zhuǎn)換模塊的相連方式選自 485數(shù)據(jù)線、局域網(wǎng)、無線通訊方式中的任意一種。
所述的參數(shù)采集發(fā)射單元包括傳感器、電池、含單片機(jī)內(nèi)核的無線收發(fā)器、節(jié)電電路， 并有隔熱裝置；傳感器與無線收發(fā)裝置通過插頭插座相連。
1、參數(shù)采集發(fā)射單元包括無線收發(fā)器、隔熱底座、傳感器，這里的傳感器選自外置傳
感器、內(nèi)置傳感器中的任意一種傳感器；外置傳感器通過數(shù)據(jù)線連接插頭，插到無線收發(fā)器 的插座上；內(nèi)置傳感器直接焊接在無線收發(fā)器的電路板上；無線收發(fā)器由一套塑料殼和一塊 電路板組成，電路板放置在塑料殼內(nèi)；電路板上含有低功耗高集成度帶單片機(jī)內(nèi)核的無線接 收發(fā)射器、天線、工業(yè)級(jí)高容量電池、節(jié)電電路；無線收發(fā)器通過螺釘固定在隔離高溫的底座上；見附圖l。
2、數(shù)據(jù)傳輸單元包括外殼、電路板、外置天線；電路板通過螺釘固定在外殼內(nèi)，外置天線固定在外殼外，外置天線通過一根屏蔽線和電路板相連；
3、參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置包括外殼、電路板、外置天線、液晶及按鍵(可選)，電路板通過螺釘固定在外殼內(nèi)，外置天線固定在外殼外，外置天線通過一根屏蔽線和電路板相連；本裝置含有一組485通訊接口，通過連接線和通訊管理裝置的485通訊接口相連，它含有一組電源接口，通過電源線和交流電網(wǎng)連接；參數(shù)檢測(cè)裝置接收無線數(shù)據(jù)并把該數(shù)據(jù)傳輸?shù)酵ㄓ嵐芾硌b置；
4、 通信管理裝置包含外殼、電路板、GSM短信模塊(可選配)、外置天線、液晶顯示屏、按鍵；液晶顯示屏和按鍵焊接在電路板上，GSM短信模塊(如選配)插接在電路板上，電路板通過螺釘固定在外殼內(nèi)，外置天線固定在外殼外，外置天線通過一根屏蔽線和電路板相連；通信管理裝置含485通訊接口，與參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置、通訊轉(zhuǎn)換模塊或上位機(jī)的485通訊接口連接；通信管理裝置包括電源接口和干接點(diǎn)輸入輸出接口；
5、 通訊轉(zhuǎn)換模塊這里的通訊轉(zhuǎn)換模塊選自485轉(zhuǎn)TCP/IP模塊、485轉(zhuǎn)GPRS模塊中的任意一種。
TMS高頻無線式環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)具有如下特點(diǎn)
1、 在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)能在線實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)環(huán)境參數(shù)，并將所有數(shù)據(jù)信息上傳至上位機(jī)或設(shè)定手機(jī)顯示；
2、 多參數(shù)監(jiān)測(cè)每套子系統(tǒng)可在線監(jiān)測(cè)多個(gè)被測(cè)點(diǎn)，每成套系統(tǒng)可同時(shí)監(jiān)測(cè)幾萬個(gè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)采集；
3、 參數(shù)過界預(yù)警可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況設(shè)定每個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的報(bào)警值，當(dāng)檢測(cè)到越限時(shí)，系統(tǒng)發(fā)出聲光報(bào)警信號(hào)，并主動(dòng)上傳報(bào)警信息至上位機(jī)或設(shè)定手機(jī)；
4、 無線傳輸采用無線zigbee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，參數(shù)采集發(fā)射單元無線傳輸數(shù)據(jù)，測(cè)量點(diǎn)與接收點(diǎn)無直接聯(lián)系，電氣上完全隔離、安全，且省去接線的麻煩；
5、 節(jié)電免維護(hù)采集發(fā)射單元采用先迸的微功率無線通信和獨(dú)特的軟硬件省電設(shè)計(jì)；
6、 多種通訊傳輸方式具有微功率無線傳輸、RS"485通訊、TCP/IP、 GPRS組網(wǎng)通訊和干接點(diǎn)信號(hào)傳輸；
7、 擴(kuò)展性能好使用時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)增加或刪減環(huán)境參數(shù)測(cè)量的數(shù)量；TMS高頻無線式環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)可以達(dá)到或?qū)崿F(xiàn)如下功能-
1、測(cè)點(diǎn)采集，數(shù)據(jù)顯示有效在線監(jiān)測(cè)運(yùn)行設(shè)備的環(huán)境參數(shù)，采集并顯示被測(cè)關(guān)鍵點(diǎn)的位置及對(duì)應(yīng)參數(shù)值。2、 閾值設(shè)定，越限報(bào)警可獨(dú)立設(shè)定各被檢點(diǎn)的閾值，當(dāng)檢測(cè)到的參數(shù)超過設(shè)定閾值時(shí)， 系統(tǒng)將自動(dòng)發(fā)出故障信息報(bào)警。
3、 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，信息上傳當(dāng)出現(xiàn)故障信息時(shí)，系統(tǒng)通過短信方式將故障信息上傳至預(yù)設(shè) 手機(jī)，或通過多種通訊方式將信息上傳到遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)，同時(shí)將信息存儲(chǔ)以供査詢。


附圖1為參數(shù)采集發(fā)射單元構(gòu)造示意圖； 附圖2為本實(shí)用新型網(wǎng)絡(luò)附圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例1的應(yīng)用方案示意圖； 附圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例2的應(yīng)用方案示意圖； 附圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例3的應(yīng)用方案示意1、通信總線，2、 Zigbee網(wǎng)絡(luò)，3、隔熱底座，4、傳感器，5、插頭與插座。
具體實(shí)施方式

本系統(tǒng)至少由1個(gè)參數(shù)采集發(fā)射單元、1臺(tái)參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置組成，液晶顯示器可以選配， 具體可根據(jù)實(shí)際情況隨意組合。參數(shù)采集發(fā)射單元與參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置或數(shù)據(jù)傳輸單元通過無線 連接。通信管理裝置和參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置、數(shù)據(jù)傳輸單元通過485接口有線連接或無線連接。如 果需要遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，需增加通訊轉(zhuǎn)換模塊使通訊管理裝置可以通過互聯(lián)網(wǎng)或GPRS/ 無線局網(wǎng)通訊。
參數(shù)采集發(fā)射單元定時(shí)采集環(huán)境參數(shù)，并把參數(shù)通過2.4G無線信號(hào)的形式發(fā)送給參數(shù)監(jiān) 測(cè)裝置或數(shù)據(jù)傳輸單元；參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置或數(shù)據(jù)傳輸單元收到數(shù)據(jù)后，通過485或無線信號(hào)把 數(shù)據(jù)傳輸給通訊管理裝置，如果參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置選裝了液晶顯示屏和按鍵，就可以把收到的環(huán) 境參數(shù)顯示出來，同時(shí)可以通過按鍵設(shè)置閾值，當(dāng)環(huán)境參數(shù)值超出了閾值就會(huì)預(yù)警或告警； 通訊管理裝置接收到這些環(huán)境參數(shù)后，顯示在液晶屏上，并且根據(jù)預(yù)先設(shè)置的告警閾值判斷 是否需要發(fā)出預(yù)警或告警信息，預(yù)警、告警信息可以通過GSM短信模塊發(fā)送到指定的手機(jī) 上，同時(shí)通訊管理裝置通過485接口把環(huán)境參數(shù)信息通過通訊轉(zhuǎn)換模塊傳送到計(jì)算機(jī)，安裝 在計(jì)算機(jī)上的上位機(jī)軟件就把這些信息完整詳細(xì)顯示出來。
TMS高頻無線式環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用場(chǎng)合主要是需電氣隔離、多個(gè)環(huán)境 參數(shù)在線測(cè)量、不方便布線，并要求對(duì)參數(shù)異常實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警。具體為
1、 適于安裝在戶內(nèi)、戶外，檢測(cè)物體內(nèi)部或外部溫、濕度。
2、 適于高壓中壓低壓需電氣隔離的環(huán)境。3、適于多個(gè)環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)又不方便布線的場(chǎng)合，機(jī)電設(shè)備溫度、振動(dòng)監(jiān)測(cè)，貨物存儲(chǔ)溫 濕度監(jiān)測(cè)等。
參見附圖2， TMS高頻無線式環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的主要構(gòu)成為每個(gè)傳感器分 別與相應(yīng)的發(fā)射盒相連接構(gòu)成一個(gè)單元組，多個(gè)單元組共同將信號(hào)送給一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸單元或 參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置，數(shù)據(jù)傳輸單元再與參數(shù)管理裝置相連接，進(jìn)一步，參數(shù)管理裝置可以通過通 訊轉(zhuǎn)換模塊選擇通過RS485通訊協(xié)議、配網(wǎng)自動(dòng)化終端、GPRS無線網(wǎng)絡(luò)和TCP/IP協(xié)議網(wǎng)絡(luò) 與后臺(tái)計(jì)算機(jī)相連接。
實(shí)施例1:
參見附圖3，多個(gè)TMP參數(shù)采集發(fā)射單元通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)RTM參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置相 連接構(gòu)成一個(gè)最簡(jiǎn)易的在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。用戶在現(xiàn)場(chǎng)可收到報(bào)警提示，并可查詢參數(shù)信息。
本實(shí)施例是TMS高頻無線式環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的一種最簡(jiǎn)易應(yīng)用方案。它的具 體功能是本地管理。
實(shí)施例2:
參見附圖4，多個(gè)TMP溫度采集發(fā)射單元分別通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)TTM數(shù)據(jù)傳輸單 元相連接構(gòu)成一個(gè)單元組，多個(gè)這樣的單元組共同通過通信總線與TMU通信管理裝置相連 接，進(jìn)一步，多個(gè)這樣的組合中的TMU通信管理裝置通過通信總線與后臺(tái)計(jì)算機(jī)相連接， 其中用戶手機(jī)是可選配的裝置。
本實(shí)施例是TMS高頻無線式環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的一種較通用的應(yīng)用方案。它的 具體功能是本地管理、手機(jī)短信管理(選配)；上位機(jī)遠(yuǎn)程管理。
實(shí)施例3:
參見附圖5，多個(gè)TMP溫度采集發(fā)射單元分別通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)TTM參數(shù)傳輸裝 置相連接構(gòu)成一個(gè)單元組，另有多個(gè)TMP溫度采集發(fā)射單元通過Zigbee網(wǎng)絡(luò)與一個(gè)RTM參 數(shù)監(jiān)測(cè)裝置相連接構(gòu)成一個(gè)單元組，多個(gè)這樣的單元組共同通過CMT通訊轉(zhuǎn)換模塊，通過 互聯(lián)網(wǎng)或GPRS/無線局網(wǎng)通訊方式共同與遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)中心的計(jì)算機(jī)相連接。
本實(shí)施例是TMS高頻無線式環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)的另一種較通用的應(yīng)用方案。它 的具體功能是本地管理、上位機(jī)遠(yuǎn)程管理。
權(quán)利要求1、一種高頻無線式環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征是在于所述系統(tǒng)包括參數(shù)采集發(fā)射單元，數(shù)據(jù)傳輸單元，參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置，通信管理裝置和通訊轉(zhuǎn)換模塊；數(shù)據(jù)傳輸單元、通信管理裝置、參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置和通訊轉(zhuǎn)換模塊的相連方式選自485數(shù)據(jù)線、局域網(wǎng)、無線通訊方式中的任意一種。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高頻無線式環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于參 數(shù)采集發(fā)射單元包括傳感器、電池、含單片機(jī)內(nèi)核的無線收發(fā)器、節(jié)電電路，并有隔熱裝置; 傳感器與無線收發(fā)裝置通過插頭插座相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種高頻無線式環(huán)境參數(shù)在線監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，它主要包括參數(shù)監(jiān)測(cè)裝置、通信管理裝置、參數(shù)采集發(fā)射單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和通訊轉(zhuǎn)換模塊，運(yùn)用微功率無線通信技術(shù)、數(shù)字傳感技術(shù)、微電子數(shù)據(jù)處理技術(shù)、綜合節(jié)電技術(shù)及多元化組網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行環(huán)境關(guān)鍵參數(shù)預(yù)警。它具有在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)；多點(diǎn)參數(shù)監(jiān)測(cè)；過限預(yù)警；無線傳輸；節(jié)電免維護(hù)；安裝改造簡(jiǎn)便；多種通訊傳輸方式；支持多項(xiàng)管理；實(shí)用可靠等優(yōu)點(diǎn)。它可以達(dá)到或?qū)崿F(xiàn)的功能包括測(cè)點(diǎn)采集，數(shù)據(jù)顯示；閾值設(shè)定，越限報(bào)警；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，信息上傳及一些拓展功能。對(duì)正常運(yùn)行的機(jī)電設(shè)備、長(zhǎng)期放置的倉儲(chǔ)材料可能出現(xiàn)的不安全狀況提前預(yù)警，并可通過個(gè)人手機(jī)或后臺(tái)計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)無人值守、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。
文檔編號(hào)G01D21/02GK201307023SQ200820136738
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者余家杰, 露 張, 李學(xué)紅, 許文才 申請(qǐng)人:珠海賽迪生電氣設(shè)備有限公司