本實用新型涉及溫度采集器結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種在現(xiàn)場自動配置的溫度采集器及溫度監(jiān)測系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

供電系統(tǒng)電力運行的過程中，必須對電力設(shè)備，特別是高壓電力設(shè)備的各連接點、各刀閘的動靜觸頭、電纜連接頭等部位的溫度進行監(jiān)測，以防因溫度的升高而引起設(shè)備故障、影響電網(wǎng)的安全運行。而無線測溫的設(shè)備已經(jīng)逐漸取代了現(xiàn)行由操作人員手持“測溫槍”對需要測量的測點進行巡回監(jiān)測，然后上機匯總、統(tǒng)計分析，以發(fā)現(xiàn)可能存在的的問題的這種監(jiān)測方法。

市場上大部分無線測溫設(shè)備分為接收機和溫度采集器兩部分，溫度采集器在使用前必須先配置好溫度采集周期和通訊頻段，然后使用固定的采集周期和頻段向無線接收終端發(fā)送溫度信息，進行單向通訊；而在現(xiàn)場使用時，由于現(xiàn)場的使用環(huán)境比較復(fù)雜，有時存在強烈頻段干擾，使通訊中斷，這種方式不能達到實時檢測的目的，不能及時地發(fā)現(xiàn)故障隱患，而作出警告預(yù)報。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本實用新型提供一種在現(xiàn)場自動配置的溫度采集器，還提供了一種包含所述溫度采集器的溫度監(jiān)測系統(tǒng)。

本實用新型溫度采集器包括控制器、連接該控制器的無線收發(fā)模塊、溫度傳感器以及電池，所述溫度采集器還包括電源管理器，所述電源管理器連接所述電源，所述溫度采集器的控制器包括存儲單元和計算單元，所述存儲單元內(nèi)存儲有溫度值和與其對應(yīng)的發(fā)送周期設(shè)定值。

本實用新型作進一步改進，所述溫度采集器外部設(shè)有盒體，所述盒體上設(shè)有將所述溫度采集器固定在待測點的固定孔，所述溫度傳感器能夠貼在所述待測點的外表面。

本實用新型作進一步改進，所述溫度采集器內(nèi)部設(shè)有兩組撥碼開關(guān)，所述盒體上設(shè)有兩個通孔，所述撥碼開關(guān)一端安裝在所述通孔上，并能夠在所述通孔中移動，其中第一組撥碼開關(guān)配置無線通訊信號，第二組撥碼開關(guān)配置無線接收終端地址編號。

本實用新型作進一步改進，第一組撥碼開關(guān)能夠從八種無線通訊頻率中選擇一個。

本實用新型作進一步改進，所述無線接收終端地址編號包括32個地址編號。

本實用新型作進一步改進，所述溫度傳感器包括存儲器、微控制單元、溫度靈敏元件、低溫觸發(fā)器、高溫觸發(fā)器和通信接口，所述微控制單元分別與存儲器、溫度靈敏元件、低溫觸發(fā)器、高溫觸發(fā)器和通信接口相連。

本實用新型作進一步改進，所述溫度傳感器采用DS18B20溫度傳感器。

本實用新型還提供了一種包含所述溫度采集器的溫度監(jiān)測系統(tǒng)，包括監(jiān)控裝置和1-32個無線接收終端，所述監(jiān)控裝置與所述無線接收終端相連，所述無線接收終端與一個以上溫度采集器無線連接。

本實用新型作進一步改進，所述監(jiān)控裝置包括主站服務(wù)器和與主站服務(wù)器連接的客戶端。

本實用新型作進一步改進，所述無線接收終端與其連接的溫度采集器組成溫度采集子系統(tǒng)，其中，每個溫度采集子系統(tǒng)中，所述溫度采集器的數(shù)量為1-18個。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是：對電力設(shè)備、特別是高壓電力設(shè)備各連接部位的溫度變化情況進行有效的全天候?qū)崟r監(jiān)測、調(diào)控，監(jiān)控裝置能夠隨時與溫度采集器進行雙向通訊，從而調(diào)整通訊頻段和采樣周期；溫度采集器能夠根據(jù)溫度變化調(diào)整發(fā)射周期，更好地對待測點進行有效監(jiān)測；根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境選擇無線通訊頻率，從而能夠有效避開現(xiàn)場其他無線的干擾，從而能夠及時地發(fā)現(xiàn)故障隱患；能夠配置32個無線接收終端地址編號，使整個監(jiān)測系統(tǒng)最多包含32個無線接收終端，而每個無線接收終端又能夠與多個溫度采集器通訊，從而更好地滿足待測點眾多的要求。

附圖說明

圖1為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為溫度采集器結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為無線接收終端結(jié)構(gòu)框圖；

圖4為電源轉(zhuǎn)換器電路圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細說明。

如圖1所示，本實用新型的溫度監(jiān)測系統(tǒng)包括在現(xiàn)場自動配置的溫度采集器（簡稱溫度采集器）、監(jiān)控裝置和無線接收終端，所述監(jiān)控裝置與所述無線接收終端通過RS485網(wǎng)絡(luò)或者以太網(wǎng)相連，本例優(yōu)選通過RS485網(wǎng)絡(luò)連接，所述無線接收終端與一個以上溫度采集器無線連接。

本例一個監(jiān)控裝置對應(yīng)多個無線接收終端，本例無線接收終端的數(shù)量最多可達到32個。

本例監(jiān)控裝置為本地站端監(jiān)視子系統(tǒng)，組成為計算機設(shè)備，站端監(jiān)測計算機通過通信串行RS485與無線接收終端通訊，無線接收終端將監(jiān)測點的溫度數(shù)據(jù)上傳到調(diào)控端監(jiān)測計算機。本例的監(jiān)控裝置包括主站服務(wù)器和與多個與主站服務(wù)器連接的客戶端，本例包含四個客戶端。

其中，所述無線接收終端與其連接的溫度采集器組成溫度采集子系統(tǒng)，其中，每個溫度采集子系統(tǒng)中，所述溫度采集器的數(shù)量為1-18個，本例中每個溫度采集子系統(tǒng)中的溫度采集器的數(shù)量為4個。

本例溫度監(jiān)測系統(tǒng)中，一個溫度采集子系統(tǒng)作為一個整體部件可以隨意接入或撤出整個溫度監(jiān)控系統(tǒng)中，溫度采集子系統(tǒng)最多可以配有18個溫度采集器，溫度采集器通過無線方式把溫度從溫度監(jiān)測點傳輸?shù)綔囟炔杉酉到y(tǒng)的無線接收終端，無線接收終端通過RS485網(wǎng)絡(luò)把整個溫度采集子系統(tǒng)中各個監(jiān)測點的溫度信息傳輸?shù)奖O(jiān)測裝置的主站服務(wù)器。

本系統(tǒng)的溫度采集器的外部設(shè)有盒體，整體外形為小型盒體，所述盒體上設(shè)有將所述溫度采集器固定在待測點的固定孔，該盒體可串在被測處，而其溫度傳感器中的感溫元件緊貼在被測物件的外表面，這種方式測溫由于感溫元件是直接貼在測溫點，所以測量精度高，可靠性強；本例的無線接收終端可以設(shè)置在地面上，只要是可接收到溫度采集器的無線通訊信號之處便可。

本實用新型對電力設(shè)備、特別是高壓電力設(shè)備各連接部位的溫度變化情況進行有效的全天候?qū)崟r監(jiān)測、調(diào)控，監(jiān)控裝置能夠隨時與溫度采集器進行雙向通訊，從而通過監(jiān)控裝置調(diào)整通訊頻段和采樣周期；此外，能夠配置32個無線接收終端地址編號，使整個監(jiān)測系統(tǒng)最多包含32個無線接收終端，而每個無線接收終端又能夠與多個溫度采集器通訊，從而更好地滿足待測點眾多的要求。

如圖2所示，本例的溫度采集器包括控制器、連接該控制器的無線收發(fā)模塊、溫度傳感器以及電池，所述溫度采集器還包括電源管理器，所述電源管理器連接所述電源，所述溫度采集器的控制器包括存儲單元和計算單元，所述存儲單元內(nèi)存儲有溫度值和與其對應(yīng)的發(fā)送周期設(shè)定值，所述計算單元根據(jù)采集的溫度數(shù)據(jù)和發(fā)送周期設(shè)定值計算該溫度下的發(fā)送周期，本例的計算單元可以為硬件的計算器或計算模塊等，而發(fā)送周期的調(diào)整可以通過在存儲器中存儲幾個溫度值，然后通過硬件的比較器將采集到的溫度數(shù)據(jù)與存儲的溫度值比較來實現(xiàn)。溫度采集器能夠根據(jù)溫度變化調(diào)整發(fā)射周期，更好地對待測點進行有效監(jiān)測。

本例每個溫度采集器都有一個獨一無二的ID號，用于身份識別。本例ID號范圍為1～65535，無線溫度傳感器對采集的溫度數(shù)據(jù)發(fā)射周期采用動態(tài)調(diào)整模式，也就是說溫度低的時候發(fā)射周期長；溫度高的時候發(fā)射周期短。比如，本例的動態(tài)發(fā)射周期采用三檔，特別是溫度在接近電力高壓設(shè)備的警戒溫度值時，發(fā)射周期不得大于60秒；小于50度時采集間隔為發(fā)送周期設(shè)置值，50度至75度是發(fā)送周期設(shè)置值*2/3，75度至85度是發(fā)送周期設(shè)置值*1/3（或1分鐘），高于85度為發(fā)送周期設(shè)置值*1/5（或40秒）。也可以根據(jù)實際情況進行不同發(fā)送周期的設(shè)定，本例對溫度偏高的地方，自動縮短發(fā)送周期，從而能夠更好地對待測點進行有效監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)隱患。

由于監(jiān)測點位置選擇的不固定性，溫度采集器沒有辦法取得監(jiān)測點附近的電源供電，所以溫度采集器設(shè)計采用電池供電，不需要外接電源。這就要求對溫度采集器采用低功耗的設(shè)計方案，所以整個溫度采集器設(shè)計和元器件選用均遵循節(jié)能原則。因此，本例采用一枚3.6V鋰亞電池作為電源，自放電率低， 全密封，儲存壽命長，工作溫度可達-55 C~+120 C，自放電一年只有電量的1%；采用MSP430系列單片機作為控制器，功耗極低；無線發(fā)射模塊負責(zé)與無線接收終端進行數(shù)據(jù)通訊，溫度傳感器負責(zé)溫度監(jiān)測點的溫度采集。在不需要更換電池的情況下可以保證提供整個溫度采集器運行3年以上。

本例溫度數(shù)據(jù)發(fā)送時間間隔（一般設(shè)置為1分鐘-60分鐘）和溫度報警閥值可由主站服務(wù)器配置設(shè)定，主站服務(wù)器直接發(fā)下行命令給無線接收終端，無線接收終端以無線方式直接設(shè)定和更改無線溫度傳感器測量時間間隔和報警值，實現(xiàn)雙向通訊智能化。由于每個傳感器安裝位置不同，報警閥值也不相同，所以，每個傳感器的報警溫度值可單獨設(shè)置。當發(fā)生報警時，監(jiān)測計算機能自動記錄并顯示出報警時間、報警測點名稱和報警狀態(tài)，并伴有聲光提示，所有的報警信息都被記錄在數(shù)據(jù)庫中，以備查閱。

所述溫度采集器內(nèi)部設(shè)有兩組撥碼開關(guān)，所述盒體上設(shè)有兩個通孔，所述撥碼開關(guān)一端安裝在所述通孔上，并能夠在所述通孔中移動，其中第一組撥碼開關(guān)配置無線通訊信號，第二組撥碼開關(guān)配置無線接收終端地址編號。

第一組撥碼開關(guān)能夠從八種無線通訊頻率中選擇一個。根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境選擇無線通訊頻率，從而能夠有效避開現(xiàn)場其他無線的干擾，從而能夠及時地發(fā)現(xiàn)故障隱患。

所述無線接收終端地址編號包括32個地址編號，因此，在整個溫度監(jiān)測系統(tǒng)內(nèi)可設(shè)32個地址，即整個溫度監(jiān)測系統(tǒng)最多可以連接32個溫度采集子系統(tǒng)。

本例的溫度傳感器采用集成溫度采集設(shè)備，優(yōu)選DALLAS公司生產(chǎn)DS18B20溫度傳感器，包括存儲器、微控制單元、溫度靈敏元件、低溫觸發(fā)器、高溫觸發(fā)器和通信接口等，所述微控制單元分別與存儲器、溫度靈敏元件、低溫觸發(fā)器、高溫觸發(fā)器和通信接口等相連。與傳統(tǒng)的熱敏電阻相比，結(jié)構(gòu)更簡單，可靠性更高，與控制器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)雙向通訊，在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)，測溫范圍為－55℃～＋125℃，抗干擾能力強，精度高。

本例無線收發(fā)模塊采用 CC1101 芯片，該 CC1101 芯片通過 SPI 接口與控制器連接。平時CC1101芯片處于休眠狀態(tài)，控制器定時將CC1101喚醒，將采樣溫度信息無線發(fā)送給無線接收終端。

如圖3所示，本例的無線接收終端包括主控單元、連接該主控單元的電源轉(zhuǎn)換器、無線收發(fā)單元以及通訊單元，本例的主控單元優(yōu)選與溫度采集器相同的的MSP430系列單片機；電源轉(zhuǎn)換器為DC-DC電源轉(zhuǎn)換器，將輸入電源DC12V變換為電路需要電壓3.3V，具體電路如圖4所示；本例的通訊單元優(yōu)選RS485通訊電路，RS485通訊芯片采用MAXIM公司的3.3V芯片MAX3485，在信號RS-485接口上采用兩級保護，前級采用貼片氣體放電管LT-B3D090L做浪涌電流的泄放，后級采用雙向瞬態(tài)抑制管 BS0080MS ,在更短的時間將浪涌電壓限制在較低水平，兩級之間退耦器件選擇可恢復(fù)保險絲LP-MSM010。

綜上，本實用新型具有以下有益效果：

（1）能對電力設(shè)備，特別是高壓電力設(shè)備各連接點的溫度進行實時的全面監(jiān)控， 當設(shè)備的運行溫度超過預(yù)設(shè)告警溫度值時，系統(tǒng)將自動告警，以便及時采取措施，保證電網(wǎng)安全可靠運行；

（2）不存在人工測溫造成的誤差，其無線測溫裝置的感溫元件緊貼在被測接點的表面，精度高，可靠性強；

（3）結(jié)構(gòu)簡單，維護方便，能夠根據(jù)溫度變化調(diào)整發(fā)射周期，智能化程度高。

以上所述之具體實施方式為本實用新型的較佳實施方式，并非以此限定本實用新型的具體實施范圍，本實用新型的范圍包括并不限于本具體實施方式，凡依照本實用新型所作的等效變化均在本實用新型的保護范圍內(nèi)。