一种绝缘子芯棒温度监测装置的制作方法

1.本发明涉及绝缘子芯棒温度监测技术领域，特别是涉及一种绝缘子芯棒温度监测装置。


背景技术：

2.长时间带电运行的绝缘子除了受到内部过电压、操作过电压、电气过电压和长期额定运行电压外，还要不间断承受大风、雾霾、覆冰、覆雪、强降雨等恶劣气候的严重侵蚀，其绝缘性能可能会受到下降甚至降为零，进而发生闪络事故，影响电力装置安全，因此，电力公司需要定期对运行中的绝缘子进行检测，其中温度监测是反映绝缘子性能的重要指标，现有的在线监测装置可靠性、测量精度和抗扰度较差，电位隔离水平不高，受安装空间限制。温度探头布置位置有限，不能全面灵活监测。不能对绝缘子芯棒各点进行全面监测，缺乏灵活性；现有的在线监测装置不能实现过热故障预警。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于，提出一种绝缘子芯棒温度监测装置，解决现有监测装置可靠性、测量精度和抗扰度较差，电位隔离水平不高，受安装空间限制的技术问题。
4.一方面，提供一种绝缘子芯棒温度监测装置，包括：
5.温度采集模块，处理端；
6.所述温度采集模块，设置于所述绝缘子芯棒内，用以检测所述绝缘子芯棒的温度信息；
7.所述处理端，设置于所述绝缘子芯棒内并与所述温度采集模块之间无线连接，用以接收所述温度传感模块输出的所述温度信息，根据所述温度信息判断所述绝缘子芯棒的工作状态；
8.其中，所述处理端向所述温度采集模块发送电磁波能量，当所述温度采集模块接收到所述电磁波能量时，将所述电磁波能量转化为电能用以供电。
9.优选地，所述温度采集模块包括温度传感模块、无线接收线圈、第一无线通信模块；
10.所述温度传感模块，用以实时检测所述绝缘子芯棒的温度信息；
11.所述无线接收线圈，与所述温度传感模块电性连接，用以接收所述处理模块输出的电磁波能量，并将接收的电磁波能量输出为电能；
12.第一无线通信模块，用以所述处理端与所述温度传感模块之间的无线通信。
13.优选地，所述温度采集模块还包括：
14.第一电源模块，用以将所述无线接收线圈输出的电能转化为直流电，并为所述温度传感模块进行供电；
15.储能模块，用以存储电能，并为所述温度采集模块和所述第一无线发射模块提供能量。
16.优选地，所述处理端包括处理模块、无线接收线圈、第二无线通信模块、太阳能取电模块；
17.所述无线发射线圈，分别与所述处理模块和所述太阳能取电模块连接，用以将所述太阳能取电模块输出的电能转化为电磁波能量并输出给所述无线接收线圈；
18.所述处理模块，分别与所述第二无线通信模块和所述太阳能取电模块连接，用以接收所述温度传感模块输出的所述温度信息，根据所述温度信息判断所述绝缘子芯棒的工作状态，并控制所述第二无线通信模块的通信功能；
19.所述太阳能取电模块，用以将太阳能转化为电能，并为所述处理模块、所述无线发射线圈及所述第二无线通信模块进行供电；
20.所述第二无线通信模块，用以所述处理模块与所述温度传感模块之间的无线通信。
21.优选地，所述处理端还包括：
22.第二电源模块，用以将所述太阳能取电模块输出的交流电转换为所需电压，并为所述处理模块、所述第二无线通信模块和所述无线发射线圈提供能量。
23.优选地，所述无线接收线圈由多圈金属丝组成的绕组，用于通过电磁感应接收所述无线发射线圈发射的电磁波能量。
24.优选地，所述无线发射线圈由多圈金属丝组成的绕组，用于通过定向发射交变电磁场实现输出电磁波能量。
25.优选地，所述温度传感模块包括热敏电阻和所述信号输出单元；所述热敏电阻，用以根据所述绝缘子芯棒的温度改变所述信号输出单元输入的电流，所述信号输出单元根据输入的电流输出对应的温度信号。
26.优选地，还包括：服务器端，与所述处理模块连接，用以接收所述处理模块输出的温度信息或所述绝缘子芯棒的工作状态，对多个连接的所述绝缘子芯棒进行检测。
27.优选地，所述处理模块还用于通过所述第二无线通信模块与所述服务器端进行通信，并根据当前所述太阳能取电模块输出的电能储量控制开启或中断与所述服务器之间的通信链路。
28.综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
29.本发明提供的绝缘子芯棒温度监测装置，传感器的取电和通讯均通过无线方式，无需额外布线，不影响绝缘子原本电气安全设计；温度监测点可以在芯棒任意位置，不影响芯棒本身电位特性；温度监测模块采用远距离无线充电方式取电，无需外接电源，不需要破坏芯棒结构进行布线。
附图说明
30.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
31.图1为本发明实施例中一种绝缘子芯棒温度监测装置的示意图。
32.图2为本发明实施例中温度采集模块的示意图。
33.图3为本发明实施例中处理模块的示意图。
34.图4为本发明实施例中太阳能取电模块的示意图。
具体实施方式
35.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
36.如图1所示，为本发明提供的一种绝缘子芯棒温度监测装置的一个实施例的示意图。在该实施例中，所述装置包括：
37.温度采集模块1，处理端2；所述温度采集模块1，设置于所述绝缘子芯棒内，用以检测所述绝缘子芯棒的温度信息；所述处理端2，设置于所述绝缘子芯棒内并与所述温度采集模块1之间无线连接，用以接收所述温度传感模块11输出的所述温度信息，根据所述温度信息判断所述绝缘子芯棒的工作状态；其中，所述处理端2向所述温度采集模块1发送电磁波能量，当所述温度采集模块1接收到所述电磁波能量时，将所述电磁波能量转化为电能用以供电。也就是，温度监测装置包括用于接收温度信息的处理器端以及芯棒上部署的多个所述温度采集模块1，所述处理器端2通过无线电波向芯棒内的所述温度采集模块1提供能量，同时接收芯棒内所述温度采集模块1发射返回的温度信息，所述处理器端收集多个所述温度采集模块1信息。
38.具体实施例中，如图2所示，所述温度采集模块1包括温度传感模块11、无线接收线圈12、第一无线通信模块13；所述温度传感模块11，用以实时检测所述绝缘子芯棒的温度信息；所述无线接收线圈12，与所述温度传感模块11电性连接，用以接收所述处理端输出的电磁波能量，并将接收的电磁波能量输出为电能；第一无线通信模块13，用以所述处理模块21与所述温度传感模块11之间的无线通信。还包括：第一电源模块14，用以将所述无线接收线圈12输出的电能转化为直流电，并为所述温度传感模块11进行供电；储能模块15，用以存储电能，并为所述温度采集模块1和所述第一无线发射模块提供能量。也就是，第一电源模块14将接收天线电极获取的能量由交流转换为直流，储能模块15将能量暂时存储于预设的超级电容中，并为后级的主控处理与温度采集模块1和无线发射模块提供能量。温度采集完成后，通过无线发射天线，将温度信息回传至处理模块21。
39.具体地，所述无线接收线圈12由多圈金属丝组成的绕组，用于通过电磁感应接收所述无线发射线圈22发射的电磁波能量。可理解的，接收线圈为多圈铜丝组成的绕组，通过电磁感应原理获取接收处理器发射的电磁波能量，该能量用于整个温度采集模块1的供电。
40.再具体地，所述温度传感模块11包括热敏电阻和所述信号输出单元；所述热敏电阻，用以根据所述绝缘子芯棒的温度改变所述信号输出单元输入的电流，所述信号输出单元根据输入的电流输出对应的温度信号。可理解的，温度探头选择ntc热敏电阻或者铂电阻，阻值随温度变化，再通过电路输出模拟信号。
41.本实施例中，如图3所示，所述处理端2包括处理模块21、无线发射线圈22、第二无线通信模块23、太阳能取电模块24；所述无线发射线圈22，分别与所述处理模块21和所述太阳能取电模块24连接，用以将所述太阳能取电模块24输出的电能转化为电磁波能量并输出给所述无线接收线圈12；所述处理模块21，分别与所述第二无线通信模块23和所述太阳能取电模块24连接，用以接收所述温度传感模块11输出的所述温度信息，根据所述温度信息
判断所述绝缘子芯棒的工作状态，并控制所述第二无线通信模块23的通信功能；所述太阳能取电模块24，用以将太阳能转化为电能，并为所述处理模块21、所述无线发射线圈22及所述第二无线通信模块23进行供电；所述第二无线通信模块23，用以所述处理模块21与所述温度传感模块11之间的无线通信。还包括：第二电源模块25，用以将所述太阳能取电模块24输出的交流电转换为所需电压，并为所述处理模块21、所述第二无线通信模块23和所述无线发射线圈22提供能量。也就是，电源模块将处理太阳能输出交流电转换为所需电压，并为后级的主控处理模块21、通讯接口模块和无线发射线圈22提供能量。处理模块21由超低功耗单片机及其外围电路组成，主要功能是控制系统各传感器信号接收、信息计算和处理以及通讯接口的管理和通信功能。无线通信模块，由天线模组构成，主要用于发射或接收信号，接收各个温度终端返回的温度信息。其中，所述太阳能取电模块24为太阳能板，设置于绝缘子芯棒顶部的外壁上，如图4所示。
42.具体地，所述无线发射线圈22由多圈金属丝组成的绕组，用于通过定向发射交变电磁场实现输出电磁波能量。可理解的，无线发射线圈22为多圈铜丝组成的绕组，用于实现定向发射交变电磁场，为接收温度传感器的终端。
43.本实施例中，还包括：服务器端，与所述处理模块21连接，用以接收所述处理模块21输出的温度信息或所述绝缘子芯棒的工作状态，对多个连接的所述绝缘子芯棒进行检测。
44.具体地，所述处理模块21还用于通过所述第二无线通信模块23与所述服务器端进行通信，并根据当前所述太阳能取电模块24输出的电能储量控制开启或中断与所述服务器之间的通信链路。也就是，信息计算和处理以及通讯接口的管理和通信功能。
45.综上，实施本发明的实施例，具有如下的有益效果：
46.本发明提供的绝缘子芯棒温度监测装置，传感器的取电和通讯均通过无线方式，无需额外布线，不影响绝缘子原本电气安全设计；温度监测点可以在芯棒任意位置，不影响芯棒本身电位特性；温度监测模块采用远距离无线充电方式取电，无需外接电源，不需要破坏芯棒结构进行布线。
47.以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。