一种基于2.4G通信频率的开关柜无线测温装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于2.4G通信频率的开关柜无线测温装置，属于开关柜在线监测装置技术领域，包括监测主机和监测从机；监测从机包括从控制器、温度传感器、从机RTC对时模块、供电电源模块、从机无线通信模块和从机看门狗模块，从机控制器分别与温度传感器、从机RTC对时模块、供电电源模块、从机无线通信模块和从机看门狗模块通过线路连接。本发明专利技术通过无线通信的方式，将开关柜内部各触点的温度测量，通过外接的显示模块显示，存储到EEPROM存储模块中，并上传到上位机显示，达到实时监测的目的；采用互感取能的方式，解决供电难的问题；根据温度数据改变数据通讯频率，达到更好的实时在线监测；通讯中还添加有消抖程序，降低了误报警率。

A wireless temperature measuring device for switch cabinet based on 2.4G communication frequency

【技术实现步骤摘要】
一种基于2.4G通信频率的开关柜无线测温装置
本专利技术属于开关柜在线监测装置
，具体涉及一种基于2.4G通信频率的开关柜无线测温装置。
技术介绍
现代电力正向着大机组、高电压、大容量迅速发展，这对电力系统设备的可靠性提出了越来越高的要求。温度是电力系统设备的一个重要参数，对其关键点的温度进行准确、实时的监测，有助于及时发现并排除存在的故障，保证电力设备安全可靠运转。目前高压开关柜温度测量装置主要针对触头进行监测，由于测温原理和方式以及技术水平的局限，目前主要采用昂贵的红外温度传感器或光纤光栅温度传感器完成对温度的测量，但是这两种测温手段在集成化程度越来越高的开关柜内实施的难度也越来越大，而且对于这两种测温来说都是有线传输数据，也容易造成绝缘性降低、或者造成爬电等情况，危及开关柜的安全运行。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述技术问题，本专利技术提出了一种基于2.4G通信频率的开关柜无线测温装置，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种基于2.4G通信频率的开关柜无线测温装置，包括监测从机和监测主机；监测从机包括从控制器、温度传感器、从机RTC对时模块、供电电源模块、从机无线通信模块和从机看门狗模块，从机控制器分别与温度传感器、从机RTC对时模块、供电电源模块、从机无线通信模块和从机看门狗模块通过线路连接；从控制器，被配置为用于获取温度传感器转换来的电信号，并将获取的电信号通过从机无线通信模块发送出去；r>温度传感器，被配置为用于采集节点的温度；供电电源模块，被配置为用于对监测从机进行供电；监测主机包括主控制器、串口通信模块、主机无线通信模块、主机看门狗模块、主机RTC对时模块、显示和报警模块、存储模块和定时器模块，主机控制器分别与串口通信模块、主机无线通信模块、主机看门狗模块、主机RTC对时模块、显示、报警模块、存储模块和定时器模块通过线路连接；主控制器，被配置为用于读取主机无线通信模块接收的信号，汇集后储存到存储模块并上传到上位机；串口通信模块连接有上位机，串口通信模块是监测主机与上位机的通信接口，可以直接与上位机通信，将从各从机中汇集的温度数据上传至上位机，在采用从机被动发送数据的通信方式时，上位机可根据对温度数据分析之后的需要，随时主动的与监测主机进行通讯；主机无线通信模块和从机无线通信模块，被配置为用于实现点对点通信，进行主从机之间的数据传输，将监测从机收集到的测温数据汇集到监测主机；主机看门狗模块和从机看门狗模块，被配置为用于复位程序，防止程序跑飞；主机RTC对时模块和从机RTC对时模块，被配置为用于进行监测主机和监测从机之间信号传递过程中的对时，增大数据传输中的准确性，防止主从机数据之间出现时间上的错位对应；显示和报警模块，被配置为用于在显示模块上实时显示各个节点的温度数据，在某节点温升数据出现异常时，做出标记，并通过报警模块发出警报；存储模块，被配置为用于将监测主机收集到的历史数据进行存储，存储内容包括时间以及各个节点的温度数据，以便于在需要的时刻能够读取历史数据进行分析；定时器模块，被配置为用于对传输的数据进行定时，能够在精确的定时时间间隔后将数据上传。优选地，温度传感器采用DS10B20。优选地，主机无线通信模块和从机无线通信模块采用的是通信频率为2.4G的型号为NRF24L01的无线模块，基于zigbee通讯协议编程。优选地，所述主机与从机的无线通信之中有主机主动要数据与从机主动发数据两种通讯逻辑。优选地，监测从机的供电电源模块采用互感取能的方式进行供电。优选地，从控制器和主控制器采用STM8L系列单片机。本专利技术所带来的有益技术效果：本专利技术一种基于2.4G通信的开关柜无线测温装置，采用2.4G的无线通信技术，将开关柜内各个触点的温度汇集到主机，实现在线监测装置所采集到的柜内各个节点的温度数据收集汇总到监测主机之中，直接在主机连接的显示模块进行显示，并且经过主控制器的相应处理，存储到监测主机所连接的EEPROM存储模块中；在温升数据异常时，报警模块会给出报警；同时也可以将这些数据通过串口通信模块上传给上位机，上位机可以是多种多样的，上位机与显示模块可以对数据进行分析，实时监控，及时发现异常，并进行报警，以达到实时监测的目的；在数据传输过程中还有过滤错误的数据传输的功能；本装置还具有良好的低功耗性能。附图说明图1是本专利技术开关柜无线测温装置的结构示意图。图2是本专利技术监测主机的结构示意图。图3是监测从机的结构示意图。其中，1-主控制器；2-串口通信模块；3-主机无线通信模块；4-主机看门狗模块；5-主机RTC对时模块；6-显示和报警模块；7-存储模块；8-定时器模块；9-从控制器；10-温度传感器；11-从机RTC对时模块；12-供电电源模块；13-从机无线通信模块；14-从机看门狗模块。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本专利技术作进一步详细说明：一种基于2.4G通信频率的开关柜无线测温装置(其结构如图1所示)，包括监测主机和监测从机。监测主机(其结构如图2所示)包括主控制器1、串口通信模块2、主机无线通信模块3、主机看门狗模块4、主机RTC对时模块5、显示和报警模块6、存储模块7和定时器模块8。监测从机(其结构如图3所示)包括从控制器9、温度传感器10、RTC对时模块11、供电电源模块12、从机无线通信模块13和从机看门狗模块14。主控制器1和从控制器9，采用的都是嵌有高级STM8内核的STM8L系列单片机，该芯片具有体积小、功耗小、价格低等优点，从控制器9用于获取温度传感器10转换来的电信号，并将获取的电信号通过从机无线模块13发送出去，主控制器1用于读取主机无线通信模块3接收的信号，汇集后储存到存储模块7并上传到上位机；串口通信模块2，是监测主机与上位机的通信接口，可以直接与上位机通信，将从各监测从机中汇集的温度数据上传至上位机，在采用从机被动发送数据的通信方式时，上位机可根据对温度数据分析之后的需要，随时主动的与监测主机进行通讯。主机无线通信模块3和从机无线通信模块13，采用的是通信频率为2.4G的型号为NRF24L01的无线模块，基于zigbee通讯协议编程，可以实现点对点通信，也可以实现1对6通道的无线通信。在灵活试用下也可以进行组网通信的使用，无线通信速度最高可达到2Mbps。用来支持监测主机和监测从机之间的数据传输，将监测从机收集到的测温数据汇集到监测主机，是本装置的重要模块。主机看门狗模块4和从机看门狗模块14，用来复位程序，防止程序跑飞。特别是本装置的监测从机，需长期处于封闭空间进行自运行的状态，且其工作环境比较特殊，没有设计外部复位按钮。为了能保证程序的正常长时间运行，必须在软件设计中添加看门狗程序，保证在软件因故障跑飞之后，能够通过看门狗软件复位。主机本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于2.4G通信频率的开关柜无线测温装置，其特征在于：包括监测从机和监测主机；监测从机包括从控制器、温度传感器、从机RTC对时模块、供电电源模块、从机无线通信模块和从机看门狗模块，从机控制器分别与温度传感器、从机RTC对时模块、供电电源模块、从机无线通信模块和从机看门狗模块通过线路连接；/n从控制器，被配置为用于获取温度传感器转换来的电信号，并将获取的电信号通过从机无线通信模块发送出去；/n温度传感器，被配置为用于采集节点的温度；/n供电电源模块，被配置为用于对监测从机进行供电；/n监测主机包括主控制器、串口通信模块、主机无线通信模块、主机看门狗模块、主机RTC对时模块、显示和报警模块、存储模块和定时器模块，主机控制器分别与串口通信模块、主机无线通信模块、主机看门狗模块、主机RTC对时模块、显示、报警模块、存储模块和定时器模块通过线路连接；/n主控制器，被配置为用于读取主机无线通信模块接收的信号，汇集后储存到存储模块并上传到上位机；/n串口通信模块连接有上位机，串口通信模块是监测主机与上位机的通信接口，可以直接与上位机通信，将从各从机中汇集的温度数据上传至上位机，在采用从机被动发送数据的通信方式时，上位机可根据对温度数据分析之后的需要，随时主动的与监测主机进行通讯；/n主机无线通信模块和从机无线通信模块，被配置为用于实现点对点通信，进行主从机之间的数据传输，将监测从机收集到的测温数据汇集到监测主机；/n主机看门狗模块和从机看门狗模块，被配置为用于复位程序；/n主机RTC对时模块和从机RTC对时模块，被配置为用于进行监测主机和监测从机之间信号传递过程中的对时；/n显示和报警模块，被配置为用于在显示模块上实时显示各个节点的温度数据，在某节点温升数据出现异常时，做出标记，并通过报警模块发出警报；/n存储模块，被配置为用于将监测主机收集到的历史数据进行存储，存储内容包括时间以及各个节点的温度数据，以便于在需要的时刻能够读取历史数据进行分析；/n定时器模块，被配置为用于对传输的数据进行定时，能够在精确的定时时间间隔后将数据上传。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于2.4G通信频率的开关柜无线测温装置，其特征在于：包括监测从机和监测主机；监测从机包括从控制器、温度传感器、从机RTC对时模块、供电电源模块、从机无线通信模块和从机看门狗模块，从机控制器分别与温度传感器、从机RTC对时模块、供电电源模块、从机无线通信模块和从机看门狗模块通过线路连接；
从控制器，被配置为用于获取温度传感器转换来的电信号，并将获取的电信号通过从机无线通信模块发送出去；
温度传感器，被配置为用于采集节点的温度；
供电电源模块，被配置为用于对监测从机进行供电；
监测主机包括主控制器、串口通信模块、主机无线通信模块、主机看门狗模块、主机RTC对时模块、显示和报警模块、存储模块和定时器模块，主机控制器分别与串口通信模块、主机无线通信模块、主机看门狗模块、主机RTC对时模块、显示、报警模块、存储模块和定时器模块通过线路连接；
主控制器，被配置为用于读取主机无线通信模块接收的信号，汇集后储存到存储模块并上传到上位机；
串口通信模块连接有上位机，串口通信模块是监测主机与上位机的通信接口，可以直接与上位机通信，将从各从机中汇集的温度数据上传至上位机，在采用从机被动发送数据的通信方式时，上位机可根据对温度数据分析之后的需要，随时主动的与监测主机进行通讯；
主机无线通信模块和从机无线通信模块，被配置为用于实现点对点通信，进行主从机之间的数据传输，将监测从机收集到的测温数据汇集到监测主机；
主机看门狗模块和从机看门狗模块，被配置为用于复位程序；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海燕，张云朋，肖睿，黄新波，朱永灿，刘英杰，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司青岛安全工程研究院，
类型：发明
国别省市：山东;37