一种用于核电厂抽屉型低压开关的无线温度监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及核电厂电气设备状态监测技术领域，尤其涉及一种用于核电厂抽屉型低压开关的无线温度监测装置。


背景技术：

2.核电厂厂房内配置大量的配电盘设备。配电盘内有众多的抽屉型低压开关设备，开关设备温度过热导致内部部分器件超过额定温度，可能会导致开关设备无法正常工作甚至烧毁，进而导致配电盘无法正常工作，这将造成核电厂相关机组功率下降，甚至跳机等严重的后果。目前，电厂现有措施在发现低压配电盘强损负荷开关温度异常方面存在一些困难：1)强损负荷开关通常以抽屉的形式安装在配电盘内，且由于局部接触电阻偏大导致的温度上升短时间内并不会引发故障，因此运行人员在巡检过程中难以通过目视检查、红外热像仪或配电盘自身仪表反馈发现温升异常并及时采取纠正措施；2)当负荷开关由于检修或检查而被拉出时，对其进行内部进行检查，由于断电，依旧难以发现温度异常以及导致温度异常的缺陷。长时间过热会使导体进一步氧化并加速绝缘老化，最终酿成熔毁或火灾事故。


技术实现要素：

3.鉴于以上内容，本实用新型提供了一种用于核电厂抽屉型低压开关的无线温度监测装置，能够实时监测低压开关的温度，避免事故发生。技术方案如下：
4.本实用新型提供了一种用于核电厂抽屉型低压开关的无线温度监测装置，所述无线温度监测装置包括：
5.多个温度传感器，用于检测温度，所述温度传感器上设置有连接件，所述温度传感器能够通过所述连接件与低压开关贴合地连接；
6.一个或多个采集模块，所述采集模块的输入端与所述温度传感器的输出端连接，所述采集模块用于采集所述温度传感器的检测数据，且每个采集模块能够同时与多个温度传感器相连接；
7.处理器，所述处理器的输入端与所述采集模块的输出端连接，所述处理器用于接受所述采集模块采集的温度数据并对所述温度数据进行分析；
8.监控设备，所述监控设备的输入端与所述处理器的输出端连接，所述监控设备用于显示所述采集模块采集的温度数据，和/或，所述监控设备用于显示所述处理器的分析结果。
9.进一步地，所述温度传感器为三线制热电阻。
10.进一步地，所述连接件为磁性件，所述连接件能够使得所述温度传感器与低压开关的表面吸合。
11.进一步地，所述采集模块与所述处理器之间通过蓝牙和/或wifi连接并通讯。
12.进一步地，所述温度传感器的数量为大于等于500个。
13.进一步地，两个所述温度传感器之间的距离大于或等于50cm。
14.进一步地，所述处理器能够根据所述采集模块采集的温度数据生成历史温度曲线，所述监控设备能够显示所述历史温度曲线。
15.进一步地，所述采集模块包括ads1015芯片。
16.进一步地，所述ads1015芯片具有scl端及sda端。
17.进一步地，所述无线温度监测装置还包括客户端，所述客户端用于接受所述处理器发送的分析结果。
18.与现有技术相比，本实用新型具有下列优点：
19.本实用新型的无线温度监测装置，针对核电厂现场抽屉型低压开关所处的实际情况设计合适的贴身固定测温方式，针对在一个较小的空间区域内需要有大量的测温需求，使用蓝牙网络技术进行测温数据实时采集实现了较小区域内大量的密集温度监测，并且汇总温度数据，辅助用户进行现场设备管理。
附图说明
20.图1为本实用新型实施例提供的无线温度监测装置的概念示意图。
21.图2为本实用新型实施例提供的无线温度监测装置的采集模块连接示意图。
22.图3为本实用新型实施例提供的无线温度监测装置的采集模块电路示意图。
23.图4为本实用新型实施例提供的无线温度监测装置的采集模块中蓝牙电路的电路示意图。
24.图5为本实用新型实施例例提供的无线温度监测装置中采集模块与传感器连接的示意图。
25.附图标记：1-低压配电盘，2-wifi通讯装置，3-电厂服务器，4-监控装置，5-客户端。
具体实施方式
26.以下结合说明书附图及具体实施例进一步说明本实用新型的技术方案。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
27.参见图1～图5，在本实用新型的一个具体的实施例中，提供了一种用于核电厂抽屉型低压开关的无线温度监测装置，所述无线温度监测装置包括：
28.多个温度传感器，用于检测温度，所述温度传感器上设置有连接件，所述温度传感器能够通过所述连接件与低压开关贴合地连接；
29.一个或多个采集模块，所述采集模块的输入端与所述温度传感器的输出端连接，所述采集模块用于采集所述温度传感器的检测数据，且每个采集模块能够同时与多个温度传感器相连接；
30.处理器，所述处理器的输入端与所述采集模块的输出端连接，所述处理器用于接受所述采集模块采集的温度数据并对所述温度数据进行分析；
31.监控设备，所述监控设备的输入端与所述处理器的输出端连接，所述监控设备用于显示所述采集模块采集的温度数据，和/或，所述监控设备用于显示所述处理器的分析结果。
32.在本实用新型的一个具体的实施例中，所述温度传感器为三线制热电阻。
33.在本实用新型的一个具体的实施例中，所述连接件为磁性件，所述连接件能够使得所述温度传感器与低压开关的表面吸合。
34.在本实用新型的一个具体的实施例中，所述采集模块与所述处理器之间通过蓝牙和/或wifi连接并通讯。
35.在本实用新型的一个具体的实施例中，所述温度传感器的数量为大于等于500个。
36.在本实用新型的一个具体的实施例中，两个所述温度传感器之间的距离大于或等于50cm。
37.在本实用新型的一个具体的实施例中，所述处理器能够根据所述采集模块采集的温度数据生成历史温度曲线，所述监控设备能够显示所述历史温度曲线。
38.在本实用新型的一个具体的实施例中，所述采集模块包括ads1015芯片。
39.在本实用新型的一个具体的实施例中，所述ads1015芯片具有scl端及sda端。
40.在本实用新型的一个具体的实施例中，所述无线温度监测装置还包括客户端5，所述客户端5用于接受所述处理器发送的分析结果。
41.在本实用新型的一个具体实施方式中，温度监测装置装置包括监控装置、多个无线温度传感器及采集模块，多个所述无线温度传感器分别配置于现场的配电盘内，且所述无线温度传感器通过连接件(或又称固定件)贴身固定于配电盘内抽屉型低压开关表面，所述无线温度传感器分别连接至采集模块，所述采集模块包括:蓝牙模块，所述蓝牙模块电性连接温度采集模块，以将所述无线温度传感器采集的信息传输至监控装置，所述监控装置包括显示终端，所述显示终端显示采用信息。
42.优选的，该固定件为磁性部件，所述磁性部件粘贴于抽屉型低压开关的表面。
43.优选的，该采集模块为支持蓝牙mesh网络协议和wifi协议的多协议网关。
44.每个所述抽屉型低压开关配置有至少一个无线温度传感器，所述无线温度传感器分别电性连接至采集模块。
45.优选的，该无线温度传感器采用三线制热电阻，其中，电阻通过j2端接入温度采集电路，所述温度采集电路包括ads1015芯片。
46.优选的，该ads1015芯片具有scl端及sda端，其用以将采集到的温度信号传输至蓝牙模块。
47.以一种具体的实施情况为例进行详细说明：
48.一种在线监测装置装置，该监测装置包括：
49.监控装置，多个无线温度传感器及采集模块，
50.该无线温度传感器配置于现场的配电盘内，且无线温度传感器通过固定件(如胶带、磁性部件等)贴身固定在抽屉型低压开关上，该传感器分别连接至采集模块，
51.该采集模块包括:蓝牙模块，通过该蓝牙模块将传感器采集的信息传输至监控装置，这样通过该监控装置显示监测的信息。该监控装置包括，服务器及显示终端。用户可利用移动端连接服务器获取监测信息。本实施方式中，无线传感器最多可以测试4路温度，最少可以测试1路温度。在密集狭小的空间中很好地实现了在线实时监测任务。每个抽屉型低压开关配置有一个或多个传感器。本技术实施方式利用现代测温技术，根据现场的苛刻要求对被测开关器件进行固定贴身测温，同时利用蓝牙组网技术形成多点实时温度数据采
集。实现数据实时采集汇总，辅助现场工作人员对所有抽屉型低压开关设备进行温度监测，降低现场工作人员的工作强度，提高工作效率，真正保护设备的正常运转。
52.结合图1与图2来描述本技术实施例的在线监测装置，
53.在线监测装置示意如图1所示。
54.该装置，包括：监控装置，多个无线温度传感器(简称传感器)及采集模块，
55.传感器由特定导线连接入采集模块。采集模块获得温度数据后，通过蓝牙天线发送给多协议网关
56.该无线温度传感器分别配置于低压配电盘1内，如贴在抽屉状的低压开关上。本实施方式中，在不大于100平方米的室内，有众多安放在机柜内的配电盘，配电盘里有呈抽屉状的低压开关，无线温度传感器伸入低压开关进行贴身测温。无线温度传感器所测温度通过蓝牙mesh网络被多协议网关采集后，经过wifi通讯装置2，通过wifi协议送入电厂服务器3。电厂用户可以从监控装置4(计算机)看到实时所测温度，历史温度曲线、由此更好的管理低压开关设备，保证配电盘运转正常。电厂用户也可以在多协议网关上带的lcd上现场观察到本配电盘的监测情况。多协议网关支持蓝牙mesh网络协议和wifi协议。本实施方式中传感器由特定导线连接入采集模块。采集模块获得温度数据后，通过蓝牙天线发送给多协议网关。
57.在线监测装置装置模块示意如图2所示，配置盘内配置有多个抽屉型低压开关，每个抽屉型低压开关配置有一个或多个传感器，该传感器分别电性连接至采集模块，该采集模块配置有蓝牙模块，通过蓝牙模块将传感器采集的信息传输至服务器。用户可利用移动端连接服务器获取监测信息。采集模块与传感器连接的示意图如图5所示。传感器外形为呈方形，圆形等外形。传感器通过符合实际要求长度的软连接线连接到微型插头，并通过焊接的方式把连接线焊接到微型插头上，每个传感器带一个微型插头(图未示)。采集模块上安装有多个(如，4个、6个、8个等)微型卡座，用于微型插头插入，由此实现采集模块对传感器数据的采集。
58.上述的实施方式中，无线温度传感器容量不低于500个，无线温度传感器布设相互距离最小不低于0.05米，按实际需要密集分布于低压开关设备上，构成密集温度在线监测网。所有无线温度传感器数据在5秒钟内通过蓝牙mesh网络实时汇总到多协议网关，然后通过wifi上传到服务器，由服务器管理、分析、显示。
59.接下来结合图3来描述为本技术实施例的采集模块中的温度采集电路拓扑示意图。
60.温度传感器主要使用各型三线制热电阻，热电阻通过j2接入电路，mcu_3v3(+3.3v)供电。r19、r17、r20和热电偶构成桥电路形成输出，在a1p和a1n端输出表示温度信息的差分电压信号。该温度信息的差分电压信号输送至芯片u3。芯片采用12位、差分输入，内含放大器的ads1015作为模数转换器，把差分电压信号转为数字信号。其中rdy1端是模数转换完成信号。a2p\a2n是另一路热电阻接入接口。c8\c11是u3的去耦电路。r18\r22是ads1015的输出i2c接口scl\sda的上拉电阻。
61.ads1015采集到温度信号后，通过scl\sda端口传递给蓝牙模块。
62.接下来结合图4来描述本技术实施例的蓝牙电路拓扑，
63.该蓝牙电路采用3.3v供电的蓝牙模块tigerkin-c模块(u5)组成蓝牙网络节点，并
通过i2c接口scl\sda连接ads1015的i2c接口scl\sda获得温度数据。uart_rts\uart_cts\uart_txd\uart_rxd为蓝牙模块的程序调试、下载口。rdy1\rdy2以检测ads1015是否模数转换完成以便数据采集。tint是指示灯信号接口。c17\c18为u5的去耦电路。r8是上拉电阻。sw1和sw2构成蓝牙复位电路和程序恢复电路。
64.这样，无线温度传感器采样的信息传输至采集模块，并经蓝牙模块传输至服务器，本实施方式采用无线温度传感器满足现场密集多点、空间狭小的特点。无线温度传感器贴身固定于测温抽屉型低压开关，信号采集时实现在不大于100平方米的室内进行不低于500个点的实时测温采集的要求，达到真正的热点监测预警。
65.本实用新型可以实时在线监测抽屉型开关内的温度，解决电厂抽屉型开关内部温升异常难以发现的痛点，帮助运行及维护人员及时发现和处理开关在运行过程中出现的异常，从而避免故障的发生和扩大，保障机组及系统的可靠性和安全。本实用新型可在群厂推广。
66.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制其专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。