一种电缆接头无线无源实时测温传感装置及系统和方法
【专利摘要】本发明涉及一种电缆接头无线无源实时测温传感装置及系统和方法，所述装置包括温度传感器和天线，温度传感器和天线均通过环氧树脂注射固化成型工艺埋入电缆接头内，温度传感器与电缆接头内的导线接触，天线固定在温度传感器上且与之通信连接。本发明通过将温度传感器和天线通过环氧树脂注射固化成型工艺埋入电缆接头内，使温度传感器直接与电缆接头的高压端接触，温度传感器能够真实有效的测量电缆接头高压端的温度，避免了目前靠温度差补而造成的温度不实的问题；且温度传感器是通过环氧树脂注射固化成型工艺埋入电缆接头内的，不需要后期维护；通过增设天线，避免了环氧树脂厚度比较厚而造成的温度传感器信号传输较弱的问题。
【专利说明】
一种电缆接头无线无源实时测温传感装置及系统和方法
技术领域
[0001]本发明涉及电力设备技术领域，具体涉及一种通过无线无源接触方式对电力电缆接头内部导体温度进行实时监测的装置和方法。
【背景技术】
[0002]我国电力系统的配电行业的安全事故大多是由柜中连接点发热引起的。因此，如果想规避和降低安全事故的发生，主要是要预先知道连接点的温度变化及温度值，然而，现有的测温方式，无论是有源有线的非接触式还是无源有线的接触式都存在很多问题。诸如在测温的时候，传感器受周边环境及电磁场干扰、测温装置体积较大、传感器易损易折、安装复杂、维护困难、不耐高温、绝缘性能差、高温下容易产生误报警、温度值与实际温度值相差比较大、电池更换频繁、寿命短等问题。
【发明内容】
[0003]本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种电缆接头无线无源实时测温传感装置及系统和方法。
[0004]本发明解决上述技术问题的技术方案如下:一种电缆接头无线无源实时测温传感装置，包括温度传感器和天线，所述温度传感器和天线均通过环氧树脂注射固化成型工艺埋入所述电缆接头内，所述温度传感器与所述电缆接头内的导线接触，所述天线固定在所述温度传感器上且与之通信连接。
[0005]本发明的有益效果是:本发明通过将温度传感器和天线通过环氧树脂注射固化成型工艺埋入电缆接头内，使温度传感器与电缆接头内的导线接触，即温度传感器直接与电缆接头的高压端接触，温度传感器能够真实有效的测量电缆接头高压端的温度，避免了目前靠温度差补而造成的温度不实的问题;且温度传感器是通过环氧树脂注射固化成型工艺埋入电缆接头内的，安装方便，不需要后期维护;通过增设天线，避免了环氧树脂厚度比较厚而造成的温度传感器信号传输较弱的问题。
[0006]在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
[0007]进一步，所述温度传感器包括PCB嵌入板和测温芯片，所述测温芯片嵌在所述PCB嵌入板内。
[0008]采用上述进一步方案的有益效果是:通过将温度传感器的测温芯片嵌在PCB嵌入板内，PCB嵌入板的材质能够耐受环氧树脂固化成型的高温，能够保证高温下不损坏温度传感器。
[0009]进一步，所述电缆接头包括:
[0010]接头本体，所述接头本体呈筒状；
[0011]螺栓，所述螺栓插接在所述接头本体内且与所述接头本体内的导线相连，所述温度传感器与所述螺栓的一端相连；
[0012]后堵盖，所述后堵盖呈一端封堵、另一端敞口的筒状结构，其敞口端插接在所述接头本体的一端;所述温度传感器和天线均通过环氧树脂注射固化成型工艺埋在所述后堵盖内。
[0013]采用上述进一步方案的有益效果是:通过设将温度传感器直接埋在后堵盖内，方便填充环氧树脂;通过螺栓将电缆内的导线与温度传感器进行导通，避免了导线与温度传感器直接接触而容易对温度传感器造成损坏的问题。
[0014]进一步，所述电缆接头还包括套管，所述套管插接在所述接头本体的另一端，所述螺栓的另一端插接在所述套管内且与所述套管固定相连。
[0015]进一步，所述电缆接头还包括后护帽，所述后护帽固定在所述接头本体连接后堵盖的一端。
[0016]采用上述进一步方案的有益效果是:通过设置后护帽，对后堵盖的封堵端起到的保护的作用。
[0017]一种测温传感系统，包括:
[0018]温度采集器，用于发送温度采集信号，还用于接收和发送温度信号；
[0019]如上所述的测温传感装置，用于接收并处理所述温度采集信号，得到温度信号并将所述温度信号发送至所述温度采集器；
[0020]终端设备，用于接收所述温度采集器发送的温度信号并显示。
[0021]本发明的有益效果是:本发明的测温传感系统，通过将温度传感器设置在电缆接头内，并通过温度采集器和终端设备对其进行测温控制，测量的温度值准确。
[0022]进一步，每隔温度响应时间T，所述终端设备还用于控制所述温度传感器发送一次温度采集信号，在温度传感器发送完温度采集信号后的预设时间内，所述终端设备没有接收到所述温度信号，所述终端设备发出报警信号。
[0023]采用上述进一步方案的有益效果是:终端设备通过设置报警功能，可提醒用户随时监测电缆接头内的温度状态。
[0024]进一步，所述终端设备还用于将接收到的温度信号与预设温度值进行对比，当终端设备接收的温度信号高于预设温度值时，所述终端设备发出报警信号。
[0025]一种测温传感方法，包括以下步骤:
[0026]步骤SI，采用温度采集器发送温度采集信号；
[0027]步骤S2，采用如上所述的测温传感装置接收并处理所述温度采集信号，得到温度信号并将所述温度信号发送至所述温度采集器；
[0028]步骤S3，采用终端设备接收所述温度采集器发送的温度信号并显示。
[0029]本发明的有益效果是:本发明的测温传感方法，通过将温度传感器设置在电缆接头内，并通过温度采集器和终端设备对其进行测温控制，测量的温度值准确。
[0030]进一步，还包括:
[0031]步骤S4，每隔温度响应时间T，通过所述终端设备控制所述温度传感器发送一次温度采集信号，在温度传感器发送完温度采集信号后的预设时间内，所述终端设备没有接收到所述温度信号，所述终端设备发出报警信号；
[0032]步骤S5，通过所述终端设备将接收到的温度信号与预设温度值进行对比，当终端设备接收到的温度信号高于预设温度值时，所述终端设备发出报警信号。
[0033]采用上述进一步方案的有益效果是:终端设备通过设置报警功能，可提醒用户随时监测电缆接头内的温度状态。
【附图说明】
[0034]图1为本发明实施例的测温传感装置的内部结构示意图；
[0035]图2为本发明实施例的电缆接头的内部结构示意图；
[0036]图3为本发明实施例的测温传感方法的流程图。
[0037]附图中，各标号所代表的部件列表如下:
[0038]1、温度传感器；11、底座；12、嵌件；2、天线；3、电缆接头；31、接头本体;32、螺栓；33、后堵盖;34、套管;35、后护帽;4、环氧树脂;5、电缆。
【具体实施方式】
[0039]以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
[0040]实施例1
[0041]如图1和图2所示，本实施例的一种电缆接头无线无源实时测温传感装置，包括温度传感器I和天线2，所述温度传感器I和天线2均通过环氧树脂4注射固化成型工艺埋入所述电缆接头3内，所述温度传感器I与所述电缆接头3内的导线接触，所述天线2固定在所述温度传感器I上且与之通信连接。电缆接头3连接在电缆5的一端且与电缆5内的导线导通。
[0042]本发明实施例通过将温度传感器和天线通过环氧树脂注射固化成型工艺埋入电缆接头内，使温度传感器与电缆接头内的导线接触，即温度传感器直接与电缆接头的高压端接触，温度传感器能够真实有效的测量电缆接头高压端的温度，避免了目前靠温度差补而造成的温度不实的问题;且温度传感器是通过环氧树脂注射固化成型工艺埋入电缆接头内的，安装方便，不需要后期维护;通过增设天线，避免了环氧树脂厚度比较厚而造成的温度传感器信号传输较弱的问题。
[0043]本实施例的所述温度传感器I包括PCB嵌入板(具体为PCB(FR_4)嵌入板)和测温芯片，所述测温芯片嵌在所述PCB嵌入板内。由于环氧树脂的固化成型温度比较高，要保证高温下不损坏温度传感器，本实施例采用将测温芯片镶嵌入PCB嵌入板内，PCB嵌入板能够耐受140°C-160°C的高温，还能够耐压、耐冲击等。且由于后堵盖中埋入了环氧树脂，使得温度传感器的信号传输也增大了难度，本发明实施例通过对天线的处理，通过增加天线的圈数、且将天线的线径加粗，保证天线的0.5m-lm之内能够接收和传输信号就可以。
[0044]如图1和图2所示，本实施例的所述电缆接头3包括:
[0045]接头本体31，所述接头本体31呈筒状；
[0046]螺栓32，所述螺栓32插接在所述接头本体31内且与所述接头本体31内的导线相连，所述温度传感器I与所述螺栓32的一端相连；
[0047I后堵盖33，所述后堵盖33呈一端封堵、另一端敞口的筒状结构，其敞口端插接在所述接头本体31的一端;所述温度传感器I和天线2均通过环氧树脂4注射固化成型工艺埋在所述后堵盖33内。所述后堵盖33内还设有嵌件12，嵌件12上设有底座11，温度传感器I设置在底座11上。
[0048]所述电缆接头3还包括套管34，所述套管34插接在所述接头本体31的另一端，所述螺栓32的另一端插接在所述套管34内且与所述套管34固定相连。
[0049]本实施例通过设将温度传感器直接埋在后堵盖内，方便填充环氧树脂;通过螺栓将电缆内的导线与温度传感器进行导通，避免了导线与温度传感器直接接触而容易对温度传感器造成损坏的问题。
[0050]本实施例的所述电缆接头3还包括后护帽35，所述后护帽35固定在所述接头本体31连接后堵盖33的一端。通过设置后护帽，对后堵盖的封堵端起到的保护的作用。
[0051]本发明实施例的测温传感装置将温度传感器镶嵌在电缆接头的后堵盖内部，能够完全避免绝缘击穿的问题，因为本发明实施例的温度传感器是与导体直接连接的，是一种真实的接触式测温。
[0052]实施例2
[0053]本实施例的一种测温传感系统，包括:
[0054]温度采集器，用于发送温度采集信号，还用于接收和发送温度信号；
[0055]如实施例1所述的测温传感装置，用于接收并处理所述温度采集信号，得到温度信号并将所述温度信号发送至所述温度采集器；
[0056]终端设备，用于接收所述温度采集器发送的温度信号并显示。
[0057]每隔温度响应时间T，所述终端设备还用于控制所述温度传感器发送一次温度采集信号，在温度传感器发送完温度采集信号后的预设时间内，所述终端设备没有接收到所述温度信号，所述终端设备发出报警信号。
[0058]所述终端设备还用于将接收到的温度信号与预设温度值进行对比，当终端设备接收的温度信号高于预设温度值时，所述终端设备发出报警信号。
[0059]本发明实施例的测温传感系统的所述温度采集器上设有通讯接口，所述通讯接口通过控制总线与所述终端设备相连。
[0060]本实施例的测温传感系统的具体测温过程如下，由电网供电的温度采集器完成电信号的调制，然后通过天线将温度采集信号发到测温传感装置上的天线，测温传感装置通过逆压电效应，在测温传感装置上产生声信号，声信号感受压电晶体热胀冷缩，把温度信号调制到声信号中，调制后的声信号经过声反射栅反射后，通过压电效应转化成温度信号，并通过天线发送。温度采集器通过天线接收返回的温度信号，经由温度采集器上的通讯接口RS-232结合ZigBee、GPRS、短信猫等通过总线与总显示屏、工控机、电脑主机或是负责人的手机相连，以达到温度监控预警的功能。
[0061]具体根据不同的需要可以实现以下几种测温方式，例如，可以实现同一地点多个电柜的测温，可以在电柜仪表箱上嵌入显示屏进行本地温度显示。通过RS-485组网方式或ZigBee无线组网方式将所有的温度采集器连在一起，形成一个网络，并通过一个主显示屏轮询显示所有采集器的温度测量值。
[0062]实施例3
[0063]如图3所示，本实施例的一种测温传感方法，包括以下步骤:
[0064]步骤SI，采用温度采集器发送温度采集信号；
[0065]步骤S2，采用如实施例1所述的测温传感装置接收并处理所述温度采集信号，得到温度信号并将所述温度信号发送至所述温度采集器；
[0066]步骤S3，采用终端设备接收所述温度采集器发送的温度信号并显示。
[0067]步骤S4，每隔温度响应时间T，通过所述终端设备控制所述温度传感器发送一次温度采集信号，在温度传感器发送完温度采集信号后的预设时间内，所述终端设备没有接收到所述温度信号，所述终端设备发出报警信号；
[0068]步骤S5，通过所述终端设备将接收到的温度信号与预设温度值进行对比，当终端设备接收到的温度信号高于预设温度值时，所述终端设备发出报警信号。
[0069]所述温度采集器上设有通讯接口，所述通讯接口通过控制总线与所述终端设备相连。
[0070]本实施例的测温传感方法的具体测温过程如下，由电网供电的温度采集器完成电信号的调制，然后通过天线将温度采集信号发到测温传感装置上的天线，测温传感装置通过逆压电效应，在测温传感装置上产生声信号，声信号感受压电晶体热胀冷缩，把温度信号调制到声信号中，调制后的声信号经过声反射栅反射后，通过压电效应转化成温度信号，并通过天线发送。温度采集器通过天线接收返回的温度信号，经由温度采集器上的通讯接口RS-232结合ZigBee、GPRS、短信猫等通过总线与总显示屏、工控机、电脑主机或是负责人的手机相连，以达到温度监控预警的功能。
[0071]具体根据不同的需要可以实现以下几种测温方式，例如，可以实现同一地点多个电柜的测温，可以在电柜仪表箱上嵌入显示屏进行本地温度显示。通过RS-485组网方式或ZigBee无线组网方式将所有的温度采集器连在一起，形成一个网络，并通过一个主显示屏轮询显示所有采集器的温度测量值。
[0072]以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电缆接头无线无源实时测温传感装置，其特征在于，包括温度传感器(I)和天线(2)，所述温度传感器(I)和天线(2)均通过环氧树脂(4)注射固化成型工艺埋入所述电缆接头(3)内，所述温度传感器(I)与所述电缆接头(3)内的导线接触，所述天线(2)固定在所述温度传感器(I)上且与之通信连接。2.根据权利要求1所述一种电缆接头无线无源实时测温传感装置，其特征在于，所述温度传感器(I)包括PCB嵌入板和测温芯片，所述测温芯片嵌在所述PCB嵌入板内。3.根据权利要求2所述一种电缆接头无线无源实时测温传感装置，其特征在于，所述电缆接头(3)包括: 接头本体(31)，所述接头本体(31)呈筒状； 螺栓(32)，所述螺栓(32)插接在所述接头本体(31)内且与所述接头本体(31)内的导线相连，所述温度传感器(I)与所述螺栓(32)的一端相连； 后堵盖(33)，所述后堵盖(33)呈一端封堵、另一端敞口的筒状结构，其敞口端插接在所述接头本体(31)的一端;所述温度传感器(I)和天线(2)均通过环氧树脂(4)注射固化成型工艺埋在所述后堵盖(33)内。4.根据权利要求3所述一种电缆接头无线无源实时测温传感装置，其特征在于，所述电缆接头(3)还包括套管(34)，所述套管(34)插接在所述接头本体(31)的另一端，所述螺栓(32)的另一端插接在所述套管(34)内且与所述套管(34)固定相连。5.根据权利要求4所述一种电缆接头无线无源实时测温传感装置，其特征在于，所述电缆接头(3)还包括后护帽(35)，所述后护帽(35)固定在所述接头本体(31)连接后堵盖(33)的一端。6.一种测温传感系统，其特征在于，包括: 温度采集器，用于发送温度采集信号，还用于接收和发送温度信号； 如权利要求1至5任一项所述的测温传感装置，用于接收并处理所述温度采集信号，得到温度信号并将所述温度信号发送至所述温度采集器； 终端设备，用于接收所述温度采集器发送的温度信号并显示。7.根据权利要求6所述一种测温传感系统，其特征在于，每隔温度响应时间T，所述终端设备还用于控制所述温度传感器发送一次温度采集信号，在温度传感器发送完温度采集信号后的预设时间内，所述终端设备没有接收到所述温度信号，所述终端设备发出报警信号。8.根据权利要求7所述一种测温传感系统，其特征在于，所述终端设备还用于将接收到的温度信号与预设温度值进行对比，当终端设备接收的温度信号高于预设温度值时，所述终端设备发出报警信号。9.一种测温传感方法，其特征在于，包括以下步骤: 步骤SI，采用温度采集器发送温度采集信号； 步骤S2，采用如权利要求1至5任一项所述的测温传感装置接收并处理所述温度采集信号，得到温度信号并将所述温度信号发送至所述温度采集器； 步骤S3，采用终端设备接收所述温度采集器发送的温度信号并显示。10.根据权利要求9所述一种测温传感方法，其特征在于，还包括: 步骤S4，每隔温度响应时间T，通过所述终端设备控制所述温度传感器发送一次温度采集信号，在温度传感器发送完温度采集信号后的预设时间内，所述终端设备没有接收到所述温度信号，所述终端设备发出报警信号； 步骤S5，通过所述终端设备将接收到的温度信号与预设温度值进行对比，当终端设备接收到的温度信号高于预设温度值时，所述终端设备发出报警信号。
【文档编号】G01K1/02GK106017701SQ201610506472
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月1日
【发明人】张玉龙, 王建新, 张淑琴
【申请人】廊坊芳远新合电气有限公司, 张玉龙