一种多点无线测温装置及其测温方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开一种多点无线测温装置及其测温方法，包括设置在低压侧安全区域的协调器和至少一个设置在高压侧的温度采集终端；协调器与温度采集终端无线电连接；当通信距离难以满足协调器与温度采集终端直接通信时，在两者之间设置路由器用于扩展通信距离；协调器与温度采集终端相互无线电连接或者协调器通过路由器与温度采集终端相互无线电连接；有益效果是，对高压隔离开关接触位置无线测温，温度数据无线发送至协调器，克服高压开关难以在线测量及红外光纤测量受限的难题，有效预防电气及火灾等事故的发生。

【技术实现步骤摘要】
一种多点无线测温装置及其测温方法
本专利技术涉及一种无线测温装置及其测量方法，特别是涉及一种基于无线通讯的多点测温装置及其测温方法，实现远程监测及设备的健康管理。
技术介绍
随着用电负荷的不断增长，高压隔离开关在长期运行过程中，经常发生开关触点、母线连接等部位因老化、接触不良或接触电阻过大导致出现温度异常升高的现象，如果不能及时发现并进行维护，将会造成严重的设备事故。因此，解决开关过热问题是杜绝此类事故发生的关键，实现温度实时监测是保证高压设备安全运行的重要手段。而高压隔离开关，由于自身处于高电压工作原因的限制，接触点发热部分难以实现普通在线式测温进行监测。针对上述情况，目前，市场上一般采用光纤测温和红外测温技术进行监测，不足之处是，光纤测温的造假率较高，而红外测温易受环境因素的影响，在危险场所测温应用上仍有很大限制和困扰，市场迫切需求一种在危险场所能够实施监测，成本低、可靠性高的无线测温装置。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种成本低、可靠性高的无线测温装置及测温方法。本专利技术所采用的技术方案是，一种多点无线测温装置，包括设置在低压侧安全区域的协调器和至少一个设置在高压侧的温度采集终端；所述的协调器与温度采集终端无线电连接。在所述的协调器与温度采集终端之间的低压侧安全区域，当协调器与温度采集终端的距离过远不能满足两者直接通信时，能够在两者之间设置最多两级、每级一个路由器用于扩展通信距离；协调器与温度采集终端相互无线电连接或者协调器通过路由器与温度采集终端相互无线电连接。所述协调器能够承载八个温度采集终端。所述的温度采集终端，包括温度采集单片机、温度传感器、信号处理电路、温度采集巴伦天线、基准源和独立电源；所述温度传感器通过信号处理电路与温度采集单片机电连接，温度采集巴伦天线与温度采集单片机相互电连接，独立电源分别为上述各单元提供电力；所述的温度传感器采用NTC热敏电阻采集温度；所述独立电源采用年放电率非常低的锂亚电池；温度采集单片机采用内置RF收发器和支持超低低功耗休眠单片机作为可控制芯片，型号是CC2530F32，芯片内部RF射频模块配合外围巴伦天线来实现无线通讯，采用SimpleTI通信协议，通信频率位于ISM中的2.4G频段。所述的协调器，包括协调器单片机、隔离电源、协调器巴伦天线、配置按键、OLED显示、485通讯接口和信号输出；所述的配置按键和OLED显示分别与协调器单片机连接，485通讯接口和协调器巴伦天线分别与协调器单片机相互电连接，协调器单片机通过信号输出输出电信号，隔离电源为协调器单片机提供电力；隔离电源将输入24V供电电源通过隔离转换电路供给485通信电路，与主电路完全隔离；所述的协调器单片机24采用内置RF收发器和支持超低低功耗休眠单片机作为可控制芯片，型号是CC2530F256，芯片内部RF射频模块配合外围巴伦天线来实现无线通讯，采用485通信协议，通信频率位于ISM中的2.4G频段。多点无线测温装置的测温方法，包括以下步骤：A.至少一个温度采集终端设置在高压电气隔离开关的高压侧，采集温度数据信号并无线传送至设置在低压侧安全区域的协调器；B.协调器接受到温度数据信号后，在OLED显示上显示各个监测终端的温度，筛选出最高温度，与该位置的温度设定值比较；C.协调器作为Modbus从机与其他设备进行通信，提供温度数据信号寄存，供其他设备扫描调用；当接受到某一高压隔离开关接触点温度达到报警值时，协调器输出继电器报警信号，同时置位相应内置寄存器；D.协调器实时检测用户在人机交互接口的输入，并解析输入配置相关设置；E.通信距离难以满足协调器与温度采集终端直接通信时，设置最多两级，每级一个路由器，将接收温度采集终端传送的温度数据信号转发至协调器。本专利技术的有益效果是：1.对高压隔离开关接触位置无线测温，温度数据无线发送至协调器，完全对高压侧温度采集强弱电进行隔离，克服高压开关难以在线测量及红外光纤测量受限的难题，同时保证了采集设备和通信设备的安全。2.温度采集终端测温范围达到-60-300度，满足常规高压隔离开关接触点测量要求。3.可实时了解隔离开关接触点的温度数据，及时或预知性的发现和排除故障，有效预防电气及火灾等事故的发生。4.1个协调器最多可承载八个温度采集终端，两则单独通信距离可达100米，经路由器扩展后可达到200米。5.协调器可内置于操作机构箱，1对多的工作模式，可以节约空间约3％。6.温度采集终端利用3.3V锂亚电池独立供电，可不间断工作3年。附图说明图1是本专利技术工作原理图；图2是本专利技术温度采集终端内部组成框图；图3是本专利技术协调器组成框图；图4是本专利技术温度采集终端电路原理图；图5是本专利技术协调器独立电源电路原理图；图6是本专利技术协调器485通信电路原理图；图7是本专利技术协调器信号输出电路原理图；图8是本专利技术协调器、温度采集终端单片机电路原理图。图中：1、协调器2、路由器4、温度采集终端12、温度传感器13、信号处理电路14、温度采集巴伦天线15、温度采集单片机16、基准源17、独立电源18、隔离电源19、配置按键20、485通讯接口21、协调器巴伦天线22、OLED显示23、信号输出24、协调器单片机25、NTC传感器26、精密电阻27、信号处理电路28、基准电源29、滤波电路30、锂亚电池31、防反接二极管32、第一滤波电容33、保险34、共模电感35、第二滤波电容36、开关电源芯片37、5V转3.3V芯片38、隔离电源模块39、自动翻转电路40、电平转换芯片41、TVS防雷电路42、驱动三极管43、信号继电器44、单片机芯片45、单片机外围电路46、巴伦匹配电路。具体实施方式下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明：如图1所示，本专利技术多点无线测温装置，包括设置在低压侧安全区域的协调器1和至少一个设置在高压侧的温度采集终端4；所述的协调器1与温度采集终端4无线电连接，温度采集终端被分布安装在高压隔离开关的接触点位置上，温度采集终端4采集温度数据按照一定策略发送至协调器1，协调器1接收并处理，一个协调器能够承载八个温度采集终端4。温度采集终端在温度采集完毕后首先启动RSSI信道扫描，判断当前信道干扰信号强度，如果小于设定值则进行数据发送，如果大于设定值则将数据延缓发送，再次进行信号扫描，直到信道干扰达到要求或达到最大扫描次数，进行数据发送。在所述的协调器1与温度采集终端4之间的低压侧安全区域，当两者距离较远，信号难以满足通信时，还可设置延长无线信号传输路径的最多两级、每级一个路由器2；协调器1通过路由器2与温度采集终端4相互无线电连接，当两者距离较远难以完成通讯功能时，再加入一个路由器2转发信号，拓展通信距离。如图3，图5至图8所示，协调器1包括协调器单片机24、隔离电源18、协调器巴伦天线21、配置按键19、OLED显示22、485通讯接口20和信号输出23；所述的配置按键19和OLED显示22分别与协调器单片机24电连接，三个配置按键负责检测用户输入，OLED屏幕负责反馈输入及温度信息展现，值得指出的是，一方面显示温度采集终端采集到的温度值，另一方面为用户提供一个人机交互的接口，用户可以在面板上通过操作配置按键19完成协调器1和温度采集终端的各项设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多点无线测温装置，其特征在于，包括设置在低压侧安全区域的协调器(1)和至少一个设置在高压侧的温度采集终端(4)；所述的协调器(1)与温度采集终端(4)无线电连接。

【技术特征摘要】
1.一种多点无线测温装置，其特征在于，包括设置在低压侧安全区域的协调器(1)和至少一个设置在高压侧的温度采集终端(4)；所述的协调器(1)与温度采集终端(4)无线电连接。2.根据权利要求1所述的多点无线测温装置，其特征在于，在所述的协调器(1)与温度采集终端(4)之间的低压侧安全区域，当协调器(1)与温度采集终端(4)的距离过远不能满足两者直接通信时，能够在两者之间设置最多两级、每级一个路由器(2)用于扩展通信距离；协调器(1)与温度采集终端(4)相互无线电连接或者协调器(1)通过路由器(2)与温度采集终端(4)相互无线电连接。3.根据权利要求1所述的多点无线测温装置，其特征在于，所述协调器(1)能够承载八个温度采集终端(4)。4.根据权利要求1或2所述的多点无线测温装置，其特征在于，所述的温度采集终端(4)，包括温度采集单片机(15)、温度传感器(12)、信号处理电路(13)、温度采集巴伦天线(14)、基准源(16)和独立电源(17)；所述温度传感器(12)通过信号处理电路(13)与温度采集单片机(15)电连接，温度采集巴伦天线(14)与温度采集单片机(15)相互电连接，独立电源(17)分别为上述各单元提供电力；所述的温度传感器(12)采用NTC热敏电阻采集温度；所述独立电源(17)采用年放电率非常低的锂亚电池；温度采集单片机(15)采用内置RF收发器和支持超低低功耗休眠单片机作为可控制芯片，型号是CC2530F32，芯片内部RF射频模块配合外围巴伦天线来实现无线通讯，采用SimpleTI通信协议，通信频率位于ISM中的2.4G频段。5.根据权利要求1或2所述的多点无线测温装置，其特征在于，所述的协调...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁峰，孟凡兴，方正，王晓炜，伦秀春，高达贤，郑培慧，韩铭超，
申请(专利权)人：川铁电气天津股份有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12