高压开关柜无线红外测温系统技术方案

本实用新型专利技术公开了电力设备测控技术领域中的一种高压开关柜无线红外测温系统。所述系统包括微功耗红外温度传感器、信号转换模块、数据采集模块、无线通信模块和数据处理终端；所述无线通信模块包括无线发送单元和无线接收单元；其中，微功耗红外温度传感器、信号转换模块、数据采集模块和无线发送单元通过数据线相连；无线发送单元和无线接收单元通过无线信号相连；无线接收单元和数据处理终端通过USB数据线相连。本实用新型专利技术采用微功耗红外温度传感器采集高压开关柜内触点的温度，利用触点红外辐射的热效应间接测量触点的温度，传感器不受开关柜内环境因素的影响。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电カ设备测控
，尤其涉及一种高压开关柜无线红外测温系统。技术背景高压开关柜是发电厂、变电站的重要电气设备。高压开关柜在长期运行过程中，由于开关柜中的接点或母线排连接处等部位老化导致接触电阻变大而发热，致使接点或母线排连接处温度升高。接点或母线排连接处温度升高，会使其接触电阻进一步变大，从而产生更多的热量以及接触电阻进一步变大，形成恶性循环，情况严重时会造成大面积停电或引发火灾事故。在实际使用中，为避免事故的发生，常采用定期检修或更换部件的方法来避免产生发热现象，即便如此也不可避免会有事故发生，同时ー些还可以继续使用的部件被强迫更换，造成大量浪费。为解决该问题，人们希望通过测温装置来监测开关柜内触点的运行情況，提前预测开关柜的运行状态，以防止事故发生。但由于开关柜内存在高电压，尤其是开关触头处于高电压、高温度、大电流的状态，特别是系统事故瞬间还会出现强烈的电磁暂态过程，会导致强电场、磁场及强电磁干扰，因而采用常规的测温装置很难实现开关柜内触点温度的监測。对此，本技术提出了利用红外测温的方法，把微功耗红外温度传感器安装在高压开关柜内，可直接在线实时监测触点的温度。
技术实现思路
本技术的目的在于，针对高压开关柜内触点温度难以监测的问题，提出ー种高压开关柜无线红外测温系统，用以解决该问题。为了实现上述目的，本专利技术提供的技术方案是，一种高压开关柜无线红外测温系统，其特征是所述系统包括微功耗红外温度传感器、信号转换模块、数据采集模块、无线通信模块和数据处理終端；所述无线通信模块包括无线发送単元和无线接收单元；其中，微功耗红外温度传感器、信号转换模块、数据采集模块和无线发送単元通过数据线相连；无线发送単元和无线接收单元通过无线信号相连；无线接收单元和数据处理終端通过USB数据线相连。所述无线通信模块的工作频率为434兆赫兹，工作模式为跳频模式，无线传输速率为 9. 6kbit/s。所述微功耗红外温度传感器和信号转换模块通过RS485数据线相连。所述数据处理终端包括台式计算机、笔记本和工作站。本技术采用微功耗红外温度传感器采集高压开关柜内触点的温度，利用触点红外辐射的热效应间接测量触点的温度，传感器不受开关柜内的环境因素的影响。附图说明图I是高压开关柜无线红外测温系统结构示意图。具体实施方式以下结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本技术的范围及其应用。图I是高压开关柜无线红外测温系统结构示意图。图I中，本技术提供的高压开关柜无线红外测温系统包括微功耗红外温度传感器 、信号转换模块、数据采集模块、无线通信模块和数据处理終端。所述无线通信模块包括无线发送単元和无线接收单元。微功耗红外温度传感器为数字式温度传感器，用于采集高压开关柜内触点温度，并将温度信息通过RS485接ロ传输至信号转换模块。红外温度传感器为非接触式温度測量的传感器，温度采集距离与目标尺寸比(D: S)为8:1，温度采集时需数据采集模块向红外温度传感器发送5字节的温度读取命令，传感器收到命令后返回7字节的温度数据。具体实施过程中，在高压开关柜要监测温度的触点相对应的柜门上安装微功耗红外温度传感器。微功耗红外温度传感器优选0PT-TP2007数字式红外测温传感器，它有四个管脚ー个为接电源，ー个接地，另两个是数据管脚分别为A+、B-。红外温度传感器采集该触点温度，并将信息通过RS485接ロ传输，其A、B接ロ与信号转换模块部分A、B对应连接，即可传输信息。信号转换电路用于将接收到的RS485信号转换为RS232信号并有线传送至数据采集模块进行信息处理。信号转换电路由MAX485芯片及电阻、电容共同构成，MAX485为半双エ转换芯片，在接收状态时可将红外温度传感器采集到的温度信息由RS485信息转换为RS232信息，并传送至数据采集模块，在发送状态时可将数据采集模块发送的温度读取命令由RS232信息转换为RS485信息，并传送至红外温度传感器。数据采集模块负责处理红外温度传感器采集的温度数据、控制信号转换模块的エ作状态并将处理好的数据通过串ロ有线传送至无线通信模块。数据采集模块以ATmegal28单片机为主要元件，ATmegal28单片机具有两个串ロ，分别为串ロ 0与串ロ I。信号转换模块转换后的信号通过RO管脚接入数据采集模块的串ロ 0 (USARTO)的RXD，单片机对接收到的信号进行处理，并可以通过串ロ 0 (USARTO)的TXD管脚向信号转换模块发送温度读取命令。通过控制MAX485芯片的RE、DE管脚电平实现信号转换模块工作状态的切換。数据采集模块将处理好的温度数据通过ATmegal28单片机串ロ I (USARTl)的TXD有线传送至无线通信模块。无线通信模块包括两部分，分别是无线发送単元和无线接收单元。其中，无线发送単元可以是无线通信終端，无线接收单元可以是无线通信基站。无线通信终端负责接收数据采集模块传送的数据并将数据通过无线方式发送至无线通信基站。无线通信基站实现了COM串ロ转USB接ロ，可直接与台式计算机、笔记本或工作站等数据处理终端相连。且无线通信基站接收无线数据，实现与数据处理终端的数据通信。无线通信模块工作频率为标准434MHz，工作在跳频模式，无线传输速率为9. 6kbit/s。数据处理终端为具有数据处理、显示和打印功能的台式计算机、笔记本或工作站。数据处理終端可以安装运行软件，软件是针对本技术系统开发的ー款上位机软件，可实现数据处理終端与无线通信模块的数据通信，读取无线通信基站数据，经处理后显示监测点地址、无线通信模块地址、监测点的实时温度及温度的变化曲线，并且可以实现高温报警，报警温度阈值设置，无线通信模块地址信息配置等。 微功耗红外温度传感器采集的温度信息遵循RS485协议，RS485协议与RS232协议相比，其在通信速率、传输距离、多机连接等方面均有非常大的提高，且信号抗噪声干扰性好，最大传输距离可达3000米。所以本技术提供的系统的信号转换模块、数据采集模块、无线通信模块和数据处理终端软件完全可以安置在远离高压环境的场所，增强系统正常工作的可靠性。利用本技术提供的系统可以实时监测高压开关柜内触点温度，提前预测开关 柜的运行状态，及时发现有关问题。可以有效避免事故的发生，保证供电系统的安全运行。且利用红外温度传感器测温时不接触被测物体，具有响应时间短、不被测温场干扰、使用寿命长、操作方便等一系列优点。在RS485总线上可以有256个传感器同时在线測量，整个监测网络结构简单，易于组网。同时无线传输可以有效減少布线成本和降低设备安装的难度。以上所述，仅为本技术较佳的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压开关柜无线红外测温系统，其特征是所述系统包括微功耗红外温度传感器、信号转换模块、数据采集模块、无线通信模块和数据处理終端；所述无线通信模块包括无线发送単元和无线接收单元； 其中，微功耗红外温度传感器、信号转换模块、数据采集模块和无线发送単元通过数据线相连； 无线发送単元和无线接收单元通过无线信号相连； 无线接收单元和数据处理終...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵振兵，杨素娟，陈峥，安虎平，
申请(专利权)人：华北电力大学保定，
类型：实用新型
国别省市：