專利名稱：變電站防磁無線測溫器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
變電站防磁無線測溫器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型屬于電子測量領(lǐng)域。
技術(shù)背景[0002]電力行業(yè)經(jīng)常發(fā)生電力電纜和設(shè)備因過熱而引起火災(zāi)，通過事故的分析，其直接原因是電纜中間接頭制作質(zhì)量不良、接觸電阻過大、用電負荷過大等因素造成。統(tǒng)計表明建設(shè)10年后的變電站，基建時制作的電纜頭90%以上均因質(zhì)量不良引發(fā)故障而更換。因此， 測量和監(jiān)視高壓開關(guān)柜內(nèi)接頭的溫度，是避免重大事故發(fā)生及控制故障惡化的有力手段， 對于保證高壓開關(guān)柜的正常運行，提高電力系統(tǒng)的運行可靠性和自動化程度具有非常重要的意義。發(fā)明內(nèi)容[0003]本實用新型的目的是通過對高壓開關(guān)柜內(nèi)各個結(jié)構(gòu)溫度來達到檢測高壓開關(guān)柜安全性的變電站防磁無線測溫器。[0004]本實用新型溫度傳感器接收到被測物體的信號后，傳輸給信號處理A處理后通過激光器和光敏元件發(fā)射，再通過光信號傳輸給下一個激光器和光敏元件，然后送入信號處理B進行處理，最后將數(shù)據(jù)發(fā)送給工業(yè)控制計算機，溫度傳感器和信號處理A外有屏蔽外tJXi O[0005]本實用新型由高能電池供電，輸入端的用光電耦合電路可有效減小干擾信號的影響。測溫器采用全數(shù)字方式工作，溫度傳感器附著在發(fā)熱點上(高壓母線或高壓開關(guān))，并由一段屏蔽數(shù)據(jù)線和激光數(shù)據(jù)變換器相連接(溫度傳感器和數(shù)據(jù)變換器一起稱為無線測溫器)，線測溫器最終把溫度信號通過無線方式發(fā)送給控制中心，該測溫器附著在高壓母線或高壓開關(guān)上并長期工作在高壓環(huán)境中。[0006]系統(tǒng)采用短程無線網(wǎng)絡(luò)的方式，多個測溫終端分布在無線匯聚終端的周圍，在有效的通訊范圍內(nèi)可以隨意添加、刪除、移動測溫終端。無線匯集終端則安裝在控制中心，控制中心計算機軟件實時監(jiān)控每個點溫度的變化，實現(xiàn)足不出戶掌握整個高壓系統(tǒng)的發(fā)熱狀況，進而做出正確的決策。


[0007]圖1是本實用新型示意圖。
具體實施方式
[0008]本實用新型溫度傳感器8接收到被測物體9的信號后，傳輸給信號處理A7處理后通過激光器5和光敏元件3發(fā)射，再通過光信號4傳輸給下一個激光器和光敏元件，然后送入信號處理B2進行處理，最后將數(shù)據(jù)發(fā)送給工業(yè)控制計算機1，溫度傳感器8和信號處理 A7外有屏蔽外殼6。[0009]本實用新型的工作過程是[0010]a、系統(tǒng)上電，開機啟動；[0011]b、系統(tǒng)自我檢測各個部件工作狀態(tài)，并將檢測狀態(tài)標示在各個對應(yīng)數(shù)據(jù)位上，檢測正常標示為1，不正常標示為0 ；[0012]C、利用溫度傳感器獲得被測物表面的溫度數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)為模擬信號；[0013]d、電壓變化量被處理器A采集并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；[0014]e、數(shù)字化的溫度信號通過激光器的亮或者滅發(fā)射并由遠端的光敏元件接收；[0015]f、處理器B將光敏元件傳遞來的高低電平的變化量還原為對應(yīng)的的溫度信號；[0016]g、將獲得的溫度信號通過連接到處理器B上的激光器發(fā)射，并由連接在處理器A 上的光敏元件接收；[0017]h、處理器A將從溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)與處理器B反饋回來的數(shù)據(jù)進行對比， 如果數(shù)據(jù)相同，則表示傳輸過程中沒有出現(xiàn)錯誤；[0018]i.此時處理器A可給處理器B發(fā)出命令，令處理器B將溫度數(shù)據(jù)上傳到工業(yè)控制計算機。
以下結(jié)合附圖做具體的描述[0019](1)系統(tǒng)上電，開機啟動。[0020](2)系統(tǒng)自我檢測各個部件工作狀態(tài)，并將檢測狀態(tài)標示在各個對應(yīng)數(shù)據(jù)位上。檢測正常標示為1，不正常標示為0。如11111110，標示為其中最后一個檢測的功能部件工作不正常。如果有啟動不正常的部件，則要求系統(tǒng)重新啟動。[0021](3)DS18B20型溫度傳感器。測量溫度范圍為-55° C +125° C。[0022](4)TMS2407型dsp處理芯片，高抗干擾及穩(wěn)定性的工業(yè)用數(shù)據(jù)處理芯片。將采集到的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為O和1代表的2進制數(shù)據(jù)。如25度表示為10011100。[0023](5)DFB-LD型激光器。利用激光的抗干擾和可無線遠程傳輸特性來解決電磁干擾問題。[0024](6)光電二極管硅光電池KDP6004A。[0025](7) TMS2407型dsp處理芯片。將采集到的10011100 二進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為25度。[0026](8)如對應(yīng)溫度25度編碼為10011100，通過光學部件發(fā)射給信號處理芯片B并反饋回來的信號相對比，如果反饋回來的信號為10011100則表示數(shù)據(jù)相等，信號處理芯片B 收到的信號正確。如果反饋回來的信號不是10011100，則表示數(shù)據(jù)不等。此時要求信號處理芯片A重新發(fā)送收據(jù)。[0027](9)遠方監(jiān)控中心的計算機。監(jiān)控人員用此計算機監(jiān)測被測物體溫度變化。如果有異常此計算機報警提示相關(guān)人員。[0028]1、啟動系統(tǒng)。[0029]2、系統(tǒng)自我檢測，如檢測錯誤則重新啟動。(系統(tǒng)檢測是為了保證各個功能部件工作正常。)系統(tǒng)自我檢測各個部件工作狀態(tài)，并將檢測狀態(tài)標示在各個對應(yīng)數(shù)據(jù)位上。檢測正常標示為1，不正常標示為0。例如11111110，標示為其中最后一個檢測的功能部件工作不正常。如果有啟動不正常的部件，則要求系統(tǒng)重新啟動。各個部件包括溫度傳感器，信號處理芯片A、B。[0030]3、利用溫度傳感器獲得被測物表面的溫度數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)為模擬信號。(模擬信號是連續(xù)的電壓變化量。)溫度傳感器測量的是物體的表面溫度，溫度傳感器的數(shù)據(jù)線輸出的是一個0-5伏特的電壓值，不同的電壓值代表的是不同的溫度。由于電壓值是連續(xù)的，所以說該數(shù)據(jù)為模擬信號。[0031]4、電壓變化量被處理器A采集并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。(數(shù)字信號是高、低電平的變化，可用0、1來表示。)該過程是為了產(chǎn)生能夠便于激光器傳輸數(shù)據(jù)的光源亮或者滅來代表的溫度值。這樣是為了利用激光的抗干擾性和遠距離無線傳輸?shù)奶匦詠韨鬟f信息。由于各種信號處理芯片只能處理數(shù)字信號，換句話說就是各種信號處理芯片工作時是用0和1不同組合來表示各種操作與運算，所以必須將“3”中提到的模擬信號轉(zhuǎn)換為以0和1來表示的數(shù)字信號，例如3伏特的電壓值表示為1100 0000。所謂的1就是5伏特的電壓，0就是 0伏特的電壓。以此方式傳遞數(shù)據(jù)不容易受到外界干擾的影響。因為外界干擾很難將5伏特的電壓與0伏特的電壓值混合在一起，只要是高于2. 7伏特的電壓，處理器就默認為是5V 用1表示，低于2.7伏特的電壓，處理器就默認為OV用0表示。如果用模擬量表示溫度，則外界的干擾使傳感器輸出的電壓值略微有變化，則電壓值所代表的溫度值就變化了。[0032]5、數(shù)字化的溫度信號通過激光器的亮或者滅發(fā)射并由遠端的光敏元件接收。(光敏元件可以將光的變化轉(zhuǎn)換為電壓的變化。)激光器傳輸數(shù)據(jù)利用激光器的發(fā)光和不發(fā)光的方式代表1和0更為簡單也更加穩(wěn)定，進一步提升了抗干擾的能力。這樣就可以利用激光的高穩(wěn)定性將數(shù)據(jù)傳遞到更遠的地方。[0033]6、處理器B將光敏元件傳遞來的高低電平的變化量還原為對應(yīng)的的溫度信號。 (4、5、6步驟是數(shù)據(jù)傳遞過程。)由于利用數(shù)字方式以及激光來傳遞數(shù)據(jù)，因此極大的提高了抗干擾能力。[0034]7、將獲得的溫度信號通過連接到處理器B上的激光器發(fā)射，并由連接在處理器A 上的光敏元件接收。(此為數(shù)據(jù)反饋過程。)由于是在非實驗室工作環(huán)境中運行，工作環(huán)境有各種不確定性。所以信號傳遞的過程有微小的幾率會出現(xiàn)誤差，為了避免出現(xiàn)誤差，要將發(fā)射出去的信號傳回到接收信號的處理芯片中進行比較，以便判斷傳遞過程中數(shù)據(jù)是否發(fā)生了變化。此過程是為了提高無線測溫器的穩(wěn)定性。[0035]8、處理器A將從溫度傳感器采集到的數(shù)據(jù)與處理器B反饋回來的數(shù)據(jù)進行對比。 如果數(shù)據(jù)相同，則表示傳輸過程中沒有出現(xiàn)錯誤。此時處理器A可給處理器B發(fā)出命令，令處理器B將溫度數(shù)據(jù)上傳到上位機(或者可以說是在遠方各種監(jiān)控儀器數(shù)據(jù)匯總、處理和顯示的計算機。一般是中央控制機房值班員的計算機)上。如果處理器A從溫度傳感器中獲得的數(shù)據(jù)與處理器B反饋回來的數(shù)據(jù)對比的結(jié)果不相等。則重新從溫度傳感器采集數(shù)據(jù)并順序執(zhí)行4、5、6、7、8步驟重新發(fā)射并效驗數(shù)據(jù)。[0036]安裝要求[0037]1、溫度數(shù)據(jù)采集端應(yīng)緊貼被測物表面，不能留有間隙。以保證獲得數(shù)據(jù)的準確性。[0038]2、數(shù)據(jù)采集部分與數(shù)據(jù)接收部分之間是通過光信號傳遞。所以應(yīng)避免安裝在經(jīng)常有人員或物體經(jīng)過的地方。防止光信號被遮擋。[0039]3、數(shù)據(jù)采集端的金屬屏蔽外殼是為了防止外界電場或磁場對數(shù)據(jù)采集過程的干擾，因此應(yīng)保證外殼的良好接地并避免帶電體的直接接觸。
權(quán)利要求1. 一種變電站防磁無線測溫器，其特征在于溫度傳感器(8)接收到被測物體(9)的信號后，傳輸給信號處理A (7 )處理后通過激光器(5 )和光敏元件(3 )發(fā)射，再通過光信號 (4)傳輸給下一個激光器和光敏元件，然后送入信號處理B (2)進行處理，最后將數(shù)據(jù)發(fā)送給工業(yè)控制計算機(1)，溫度傳感器(8)和信號處理A (7)外有屏蔽外殼(6)。
專利摘要一種變電站防磁無線測溫器，屬于電子測量領(lǐng)域。本實用新型的目的是通過對高壓開關(guān)柜內(nèi)各個結(jié)構(gòu)溫度來達到檢測高壓開關(guān)柜安全性的變電站防磁無線測溫器。本實用新型溫度傳感器接收到被測物體的信號后，傳輸給信號處理A處理后通過激光器和光敏元件發(fā)射，再通過光信號傳輸給下一個激光器和光敏元件，然后送入信號處理B進行處理，最后將數(shù)據(jù)發(fā)送給工業(yè)控制計算機，溫度傳感器和信號處理A外有屏蔽外殼。系統(tǒng)采用短程無線網(wǎng)絡(luò)的方式，多個測溫終端分布在無線匯聚終端的周圍，在有效的通訊范圍內(nèi)可以隨意添加、刪除、移動測溫終端。無線匯集終端則安裝在控制中心，控制中心計算機軟件實時監(jiān)控每個點溫度的變化，實現(xiàn)足不出戶掌握整個高壓系統(tǒng)的發(fā)熱狀況，進而做出正確的決策。
文檔編號G01K7/00GK202329846SQ201120354279
公開日2012年7月11日 申請日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者孫秀剛, 李輝, 苑立會, 趙長春, 韓科 申請人:吉林省電力有限公司超高壓公司