专利名称：一种无线温度、电压智能监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动监控系统，具体是指一种无线温度、电压智能监测装置。
背景技术：
高压开关柜是发电厂和变电站的重要电器设备，其内部通常有六组动静触头和多处母排接头。由于这些连接部件长期处于高电压、大电流的工作状态，因此只要触头或者接头的接触电阻有微小的增大，都将引起触头或者接头处温度升高，如果没有及时处理，将会产生恶性循环，不仅会导致烧毁高压开关柜，而且还会影响电力系统的正常运作，从而造成巨大的经济损失。因此，对高压开关柜中触头和接头的温度进行实时监测，对于保障高压开关柜的安全运行，乃至电网的正常运行具有十分重要的意义，但迄今为止，还没有一种监测系统能很好的对高压开关柜中的触头和接头进行有效的温度监测。
实用新型内容本实用新型的目的在于克服目前还没监测系统能很好的对高压开关柜中的触头和接头进行监测的缺陷，提供一种无线温度、电压智能监测装置。本实用新型的目的通过下述技术方案实现一种无线温度、电压智能监测装置，主要由温度与电压监测子系统、数据中继子系统与接收报警数据管理终端子系统组成，且该三种子系统之间均通过无线载波进行数据链接和传输。所述的温度与电压监测子系统由一个以上的温度电压发送器组成，且该温度电压发送器包括无线收发核心芯片U1、与该无线收发核心芯片Ul相连接的温度传感器、射频滤波网络、可编程存储器及供电电源，以及与射频滤波网络相连接的天线组成。进一步地，所述的无线收发核心芯片Ul主要由A/D转换电路、逻辑接口及电源管理模块组成；所述的温度传感器与A/D转换电路相连接，可编程存储器则与所述的逻辑接口相连接，而所述的供电电源则与电源管理模块相连接。所述的数据中继子系统由无线收发核心芯片U1，与该无线收发核心芯片Ul相连接的射频滤波网络、可编程存储器、AC/DC电源转换模块、随机存储器及LCD显示器，与AC/ DC电源转换模块相连接的供电电源，以及与射频滤波网络相连接的天线组成。进一步地，所述的无线核心芯片Ul主要由逻辑接口和电源管理模块组成；所述的可编程存储器、随机存储器及LCD显示器与该逻辑接口相连接，AC/DC电源转换模块则与该电源管理模块相连接。所述的接收报警数据管理终端子系统由无线收发核心芯片U1、与该无线收发核心芯片Ul相连接的射频滤波网络、LCD显示器、可编程存储器、AC/DC电源转换模块、随机存储器、RS485通讯接口芯片、USB通讯接口芯片及蜂鸣器，以及与射频滤波网络相连接的天线、 与AC/DC电源转换模块相连接的供电电源组成。进一步地，所述的无线收发核心芯片Ul包括逻辑接口和电源管理模块，所述的可编程存储器、随机存储器、IXD显示器、RS485通讯接口芯片、USB通讯接口芯片及蜂鸣器与该逻辑接口相连接，而AC/DC电源转换模块则与电源管理模块相连接。为了更好的实现本实用新型，所述的无线收发核心芯片Ul优先采用TI公司生产的型号为CC430F5133、CC430F5135、CC430F6i;35或CC430F6137的无线系统芯片；同时，优先采用频率为433MHz、868MHz或915MHz的无线载波来进行数据链接和传输。本实用新型较现有技术相比，具有以下优点及有益效果(1)本实用新型采用无线射频通讯技术使温度传感器与数据集中器之间实现无线数据传送，因此可以不改变开关柜内部的物理结构就能使温度传感器与被测点直接接触， 实现精确温度的测量，能有效的解决高压隔离的问题。(2)本实用新型采用超低功耗的设计和屏蔽技术，解决了温度监测器使用寿命和电磁干扰的问题。(3)本实用新型还具有电池电压的监测功能，可以实时地监测温度监测器本身电源的电量情况，完全避免了电池质量问题导致的温度监测器失效的问题。
图1为本实用新型的整体结构示意图；图2为本实用新型的温度电压发送器的结构示意图；图3为本实用新型的数据中继子系统结构示意图；图4为本实用新型的接收报警数据管理终端子系统结构示意图；图5为图2中的温度电压发送器内部结构示意图；图6为本实用新型的射频滤波网络内部结构示意图；图7为本实用新型的LCD显示器内部电路结构示意图；图8为本实用新型的RS458通讯接口芯片内部电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。实施例如图1所示，本实用新型的无线温度监测系统由三个子系统构成，即由温度与电压监测子系统1、数据中继子系统2和接收报警数据管理终端子系统3构成，且这三个子系统之间均通过频段为433MHz、868MHz或915MHz的无线载波进行数据链接和传输。如图2所示，所述的温度与电压监测子系统1包括一个以上的温度电压发送器4 构成，而每个温度电压发送器4均是由无线收发核心芯片U1，与该无线收发核心芯片Ul 相连接的温度传感器5、射频滤波网络6、可编程存储器7、供电电源9，以及与射频滤波网络6相连接的天线8组成。该无线收发核心芯片Ul则优先采用TI公司生产的型号为 CC430F5133、CC430F5135、CC430F6135或CC430F6137的无线系统芯片来作为核心芯片，其主要由A/D转换电路、逻辑接口及电源管理模块组成。连接时，该温度传感器5与该A/D转换电路相连接，可编程存储器7则与逻辑接口相连接，而供电电源9则与电源管理模块相连接。其具体电路如图5所示，即由如图所示的电感RTl、电容C10、电阻R3和电容Cll四个元件组成温度传感电路，由电容C5、电容C7组成电压监测电路。其中，电感RT1、电容C10、电阻R3的一端连接到无线收发核心芯片Ul的第3引脚 P2. 0 ；电容C5、电容C7的一端则与无线收发核心芯片Ul的第42引脚接在一起并接地，而电容C5、电容C7的另外一端则接到无线收发核心芯片Ul的第45引脚并且接到AVCC。所述的数据中继子系统2由无线收发核心芯片U1，与该无线收发核心芯片Ul相连接的射频滤波网络6、可编程存储器7、AC/DC电源转换模块10、随机存储器11及IXD显示器12，与AC/DC电源转换模块10相连接的供电电源9，以及与射频滤波网络6相连接的天线8组成，其具体结构如图3所示。同理，该数据中继子系统2中的无线收发核心芯片Ul 也采用 TI 公司生产的型号为 CC430F5133、CC430F5i;35、CC430F6i;35 或 CC430F6137 的无线系统芯片来作为核心芯片，其至少包括逻辑接口和电源管理模块。所述的可编程存储器7、 随机存储器11及LCD显示器12与该逻辑接口相连接，AC/DC电源转换模块10则与该电源管理模块相连接。 如图4所示，该接收报警数据管理终端子系统3包括无线收发核心芯片Ul，与该无线收发核心芯片Ul相连接的射频滤波网络6、IXD显示器12、可编程存储器7、AC/DC电源转换模块10、随机存储器11、RS485通讯接口芯片13、USB通讯接口芯片14及蜂鸣器15，以及与射频滤波网络6相连接的天线、与AC/DC电源转换模块10相连接的供电电源9组成。相应的，该无线收发核心芯片Ul也由电源管理模块及逻辑接口组成，所述的可编程存储器7、随机存储器11、IXD显示器12、RS485通讯接口芯片13、USB通讯接口芯片14 及蜂鸣器15均与该无线收发核心芯片Ul的逻辑接口相连接；而AC/DC电源转换模块10则与电源管理模块相连接。上述的射频滤波网络6的电路结构如图6所示，其中，Y2为晶体谐振器，与电容 C30、电容C31以及无线收发核心芯片Ul组成晶体振荡电路，所述Y2的两端分别接到无线收发核心芯片Ul的第25和沈脚，电容C30和电容C31的一端分别和无线收发核心芯片Ul 的第25、沈脚连接，另一端接地。电容C13，电容C14，电容C15，电容C25，电容C26，电容C27 为射频电源滤波电容，其中电容C13、电容C14和电容C15并联在一起与无线收发核心芯片 Ul的第31和32射频电源AVDDRF引脚连接。电容C25，电容C26，电容C27并联在一起与无线收发核心芯片Ul的第27和28射频电源AVDDRF引脚连接，电阻R4的一端与无线收发核心芯片Ul的第33射频偏置脚连接， 另一端接地。电感L4，电感L10，电感L5，电感L27与电容C16，电容C19，电容C20，电容C28 组成平衡滤波电路，其中电感L4和电感LlO的一端分别与无线收发核心芯片Ul的第30脚 RF-和第31脚RF+相连接，作为平衡滤波器的输入，而电感L4和电感LlO的另外一端于电容C19两端分别连接，电容C16的一端与电感L4，电容C19和电感L5连接在一起，另一端接地。电感L9与电容C19，电感LlO和电容C20接在一起，另一端与电容C28串联后接地， 电容C20与电感L5的另外一端接在一起作为平衡滤波器的输出。电容C17，电容C24，电容 C18与电感L6，电感L7，电感L8组成T型滤波以及阻抗匹配输出电路。J3为天线接口，连接50欧姆阻抗的天线。所述的IXD显示器的电路机构如图7所示，该IXD显示模组型号为LM6060，模组的第1引脚与无线收发核心芯片Ul的输入输出接口 P2. 6连接，第2引脚与无线收发核心芯片Ul的输入输出接口 P2. 5连接，第3引脚与无线收发核心芯片Ul的输入输出接口 P2. 7连接，IXD模组的第12引脚与无线收发核心芯片Ul的输入输出接口 P2. 4连接，IXD模组的第13引脚与无线收发核心芯片Ul的输入输出接口 P2. 3连接。模组的第17引脚与场效应管Ql型号为2N7002的漏极连接，Ql的源极接地，门极通过一个R18电阻下拉到地，并且串联一个R17电阻连接到Ul核心芯片输入输出接口 P2. 2。所述的RS458通讯接口芯片内部电路结构如图8所示，该RS485通讯芯片U4使用的是MAX3485ESA芯片，其第1引脚与无线收发核心芯片Ul的输入输出接口 Pl. 5连接，第 4引脚直接连接到无线收发核心芯片Ul的输入输出接口 Pl. 6。无线收发核心芯片Ul的输入输出接口 Pl. 7与MAX3485ESA芯片的第2、3引脚直接相连。如上所示，便可以较好的实现本实用新型。
权利要求1.一种无线温度、电压智能监测装置，其特征在于，主要由温度与电压监测子系统(I)、数据中继子系统(2)与接收报警数据管理终端子系统(3)组成，且该三种子系统之间均通过无线载波进行数据链接和传输。
2.根据权利要求1所述的一种无线温度、电压智能监测装置，其特征在于所述的温度与电压监测子系统(1)由一个以上的温度电压发送器(4)组成，且该温度电压发送器(4) 包括无线收发核心芯片U1、与该无线收发核心芯片Ul相连接的温度传感器(5)、射频滤波网络(6)、可编程存储器(7)及供电电源(9)，以及与射频滤波网络(6)相连接的天线(8) 组成。
3.根据权利要求2所述的一种无线温度、电压智能监测装置，其特征在于所述的无线收发核心芯片Ul主要由A/D转换电路、逻辑接口及电源管理模块组成；所述的温度传感器(5)与A/D转换电路相连接，可编程存储器(7)则与所述的逻辑接口相连接，而所述的供电电源(9)则与电源管理模块相连接。
4.根据权利要求1所述的一种无线温度、电压智能监测装置，其特征在于所述的数据中继子系统(2)由无线收发核心芯片U1，与该无线收发核心芯片Ul相连接的射频滤波网络(6)、可编程存储器(7)、AC/DC电源转换模块(10)、随机存储器(11)及LCD显示器(12)，与 AC/DC电源转换模块(10)相连接的供电电源(9)，以及与射频滤波网络(6)相连接的天线 ⑶组成。
5.根据权利要求4所述的一种无线温度、电压智能监测装置，其特征在于所述的无线核心芯片Ul主要由逻辑接口和电源管理模块组成；所述的可编程存储器(7)、随机存储器(II)及LCD显示器(12)与该逻辑接口相连接，AC/DC电源转换模块(10)则与该电源管理模块相连接。
6.根据权利要求1所述的所述的一种无线温度、电压智能监测装置，其特征在于所述的接收报警数据管理终端子系统(3)由无线收发核心芯片Ul、与该无线收发核心芯片Ul相连接的射频滤波网络(6)、LCD显示器(12)、可编程存储器(7)、AC/DC电源转换模块(10)、 随机存储器(11)、RS485通讯接口芯片(13)、USB通讯接口芯片(14)及蜂鸣器(15)，以及与射频滤波网络(6)相连接的天线、与AC/DC电源转换模块(10)相连接的供电电源(9)组成。
7.根据权利要求6所述的一种无线温度、电压智能监测装置，其特征在于所述的无线收发核心芯片Ul包括逻辑接口和电源管理模块，所述的可编程存储器(7)、随机存储器 (11)、LCD显示器(12)、RS485通讯接口芯片(13)、USB通讯接口芯片(14)及蜂鸣器(15) 与该逻辑接口相连接，而AC/DC电源转换模块(10)则与电源管理模块相连接。
8.根据权利要求1 7任一项所述的一种无线温度、电压智能监测装置，其特征在于所述的无线收发核心芯片Ul采用TI公司生产的型号为CC430F5133、CC430F5135、 CC430F6135或CC430F6137的无线系统芯片。
9.根据权利要求8所述的一种无线温度、电压智能监测装置，其特征在于所述无线载波的频段为 433MHz、868MHz 或 915MHz。
专利摘要本实用新型公开了一种无线温度、电压智能监测装置，其特征在于，主要由温度与电压监测子系统(1)、数据中继子系统(2)与接收报警数据管理终端子系统(3)组成，且该三种子系统之间均通过无线载波进行数据链接和传输。本实用新型采用无线射频通讯技术使温度传感器与数据集中器之间实现无线数据传送，因此可以不改变开关柜内部的物理结构就能使温度传感器与被测点直接接触，实现精确温度的测量，能有效的解决高压隔离的问题。
文档编号G08C17/02GK202050295SQ20112017268
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月26日 优先权日2011年5月26日
发明者胡剑锋 申请人:广州昀峰电气有限公司