[實用新型]一種用于電纜終端在線檢測的無線測溫傳感器

有效

• 申請號: 201320139027.X
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN203132708U
• 公開（公告）日: 2013-08-14
• 發明（設計）人: 陶亦農;孫秋晨;楊健擘;王錚
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;上海市電力公司;上海升侖電氣設備有限公司
• 主分類號: G01K1/02
• 分類號: G01K1/02;G08C17/02
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所(普通合伙) 31230
• 代理人: 蔡海淳

技術領域

本實用新型屬于測量領域，尤其涉及一種用于電力設備的在線狀態監測裝置。?

背景技術

為了確保電氣設備應有的使用壽命、減少事故的發生，除了對設備的絕緣水平進行監測外，必須對運行中設備的發熱點溫度進行監測和保護。?

電力設備導電連接處、插接處的電接觸狀況不良是引起該處溫度過高的重要原因。因此連接處和插接處是在線監測的主要部位。?

現有溫度在線監測方式主要有兩種：紅外輻射的非接觸式和采用熱敏器件的接觸式測溫。非接觸式紅外傳感器由于受環境、濕度、大氣壓的影響較大，紅外輻射受遮擋就無法準確測量，使用有很大局限性。而接觸式的傳感器直接與測溫點相接觸，受環境因素干擾小，可實現準確、快速溫度檢測。?

現有接觸式測溫方案的不足：接觸式測溫方案通常采用熱電偶、光纖傳感器、電阻式傳感器作為測溫傳感器，采用熱電偶作傳感器時，由于熱電偶冷端不可能保持在0℃，在室溫下測定要加冷端補償，在實際測量中熱端與冷端間距較遠時，還需要采用補償導線；采用光纖傳感器作傳感器（包括發射端、接收端、連接器和光纖）時，光纖傳感器如何安裝走線很成問題，光纖傳輸信號方案并不容易做到高低電位的完全隔離，當發射端安裝高壓端時，對地絕緣的問題也無法解決；采用電阻式傳感器直接接觸測量，在高電位用有線輸送信號，簡單運用空氣間隙隔離高低電位，通過紅外光電轉換傳輸溫度信號是一個不錯的辦法，但紅外發射、接收管外露，長期使用會落灰塵、污穢，使得信號傳輸的可靠性逐漸變差　影響測量值也是一個很難解決的問題，另外還必須進行現場專業安裝調試　使用的便利性上不理想。?

故溫度在線監測裝置的技術關鍵：對于低壓系統檢測主要技術是解決溫度傳感器絕緣又導熱問題，對于高壓系統檢測必須有效解決高電壓竄入低電壓系統的問題。因為感溫元件在高壓端，檢測處理的控制單元在低壓系統，所以技術核心是實現高壓端與低電壓系統的電位可靠隔離。?

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種用于電纜終端在線檢測的無線測溫傳感器，其采用Zigbee無線網絡的數據傳輸方式，來解決高壓端與低電壓系統電位的可靠隔離問題，采用數字溫度傳感器輸出數字信號，通過串行總線直接與CPU接口，相對于熱電偶、熱電阻等模擬量輸出的傳感器，無需校驗，無需修正，因此穩度性極高。?

本實用新型的技術方案是：提供一種用于電纜終端在線檢測的無線測溫傳感器，其特征是：所述的無線溫度傳感器包括溫度傳感器、低功耗單片機、無線發射模塊和隨機電源，所述的隨機電源包括并接的鋰電池和儲能電容；其中，所述的低功耗單片機通過串行總線與溫度傳感器的信號輸出端連接；所述的低功耗單片機通過I/O端口與溫度傳感器的電源端連接電源；所述的無線發射模塊為Zigbee無線通信模塊；所述的低功耗單片機經串行總線與Zigbee無線通信模塊的信號輸入端連接；在隨機電源和Zigbee無線通信模塊電源端之間，設置電子開關電路；所述電子開關電路的控制端，與低功耗單片機的I/O端連接。?

其所述的無線溫度傳感器經絕緣導熱膠粘結或高溫扎帶捆綁固定在電纜接頭或電纜終端的表面。?

具體的，所述的無線溫度傳感器包括帶有上蓋的無線溫度傳感器殼體，所述無線溫度傳感器的溫度傳感器、低功耗單片機、無線發射模塊集成在一塊線路板上，安裝固定在無線溫度傳感器殼體的腔體中，隨機電源設置在電池倉中，無線發射模塊的無線信號發射天線固定在上蓋上，溫度傳感器的測溫探頭設置在無線溫度傳感器的底面上，與被測物體的表面緊密接觸。?

具體的，所述的電子開關電路包括開關管D1，所述開關管D1的第一、第二輸出端分別與鋰電池的正極和無線發射模塊的電源輸入端對應連接；所述開關管D1的控制端與低功耗單片機的I/O端口連接。?

與現有技術比較，本實用新型的優點是：?

1.采用Zigbee無線網絡的數據傳輸方式，來解決高壓端與低電壓系統的電位可靠隔離問題；?

2.采用鋰電池和儲能電容的電源方案，并通過低功耗單片機控制Zigbee無線通信模塊是否進入工作狀態，藉此最大限度的降低電能消耗，延長無線溫度傳感器的使用壽命。?

3.無線溫度傳感器的輸出是數字信號，通過串行總線直接與CPU接口，相對于熱電偶、熱電阻等模擬量輸出的傳感器，無需校驗，無需修正，因此穩度性極高。?

附圖說明

圖1是本實用新型的無線溫度傳感器的機械結構示意圖；?

圖2是本實用新型無線溫度傳感器的電路結構示意圖。?