一种柔性测温装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及开关柜测温装置领域，尤其涉及一种采用无源取电的柔性测温装置。
【背景技术】
[0002]高压开关柜是发电厂、变电站的重要电气设备。目前，高压开关柜一般都采用插头式连接，在长期运行过程中，很容易因为接点或母线排连接处等部位长期过载、接头松动及触头老化导致接触电阻变大而发热，致使接点或母线排连接处温度升高，进而导致其接触电阻进一步变大，形成恶性循环，最终引发开关柜故障。近年来，电厂、变电站已发生多起因开关柜过热造成的火灾和大面积的停电等严重事故，实时监测开关柜温度、确认开关柜温度在允许的范围内，是杜绝此类事故发生的关键。
[0003]但是高压开关柜内的接点运行温度很难检测，这主要是因为柜内有高压、空间狭小又多为封闭，通常的温度测量方法不能使用。目前，对高压开关柜的接点进行温度测量的装置有两种，一种采用模拟温度传感器，温度精度不准，抗干扰能力差；另一种虽然是数字温度传感器，但采用有线传输数据，在高压柜内使用时受到限制。现有的测温装置体积过大，无法安装在动触头上，一般固定在对测温装置的体积限制较小的静触头盒上。但是，在安装操作时需要对开关柜所连接母线排相关的全部输电线路停电，对正常生产造成大面积影响，尤其是对于个别繁忙线路，由于无法停电甚至导致测温探头安装无法顺利实施。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种柔性测温装置，解决现有高压开关柜测温装置体积大、安装步骤繁琐的问题。
[0005]为解决上述问题，本发明提供了一种柔性测温装置，包括柔性无源标签、本体和感应取电线圈，柔性无源标签固定在本体上；所述本体是柔性条形带，本体安装在动触头的梅花爪与触头的连接处；所述柔性无源标签包括温度传感器。
[0006]可选的，所述柔性无源标签还包括柔性外壳和柔性印刷电路板，柔性外壳为硅胶外壳，柔性印刷电路板封装在柔性外壳内。
[0007]可选的，所述柔性印刷电路板包括能量收集电路、微处理器、射频发射电路、传感器电路和ID存储器；能量收集电路分别与微处理器、射频发射电路、传感器电路和ID存储器相连，作为微处理器、射频发射电路、传感器电路和ID存储器的供电电源；传感器电路分别连接温度传感器和微处理器，将温度传感器的检测信号进行处理，传输至微处理器；ID存储器与微处理器相连，存储有柔性无源标签的ID编码；射频发射电路与微控制器相连，接收或发射射频信号，当微处理器获得ID编码和温度检测信号后，通过射频发射电路发射射频信号。
[0008]可选的，所述能量收集电路包括无源电磁感应取电电路，无源电磁感应取电电路连接感应取电线圈，接收电磁波，将电磁波转换为电能。
[0009]可选的，所述温度传感器设置在柔性外壳内侧，或者设置在柔性外壳外侧，或者在柔性外壳内侧和在柔性外壳外侧各设置一个温度传感器。
[0010]可选的，所述感应取电线圈是锡箔状柔性金属合金条，所述感应取电线圈封装在本体内。
[0011 ] 可选的，本体设有固定位置的锁紧机构。
[0012]可选的，所述锁紧机构包括一个定位孔和若干个凸片。
[0013]可选的，所述定位孔设置在本体一端，凸片设置于本体另一端，柔性无源标签位于定位孔和凸片之间，所述若干个凸片等间距分布，间距为2cm?3cm，所述柔性无源标签与定位孔和最近的片部之间的距离小于或等于1.5cm。
[0014]与现有技术相比，本技术方案具有以下优点:
[0015]1.由于本发明包括柔性无源标签、本体和感应取电线圈，柔性无源标签固定在本体上，所述本体是柔性条形带，使得本发明适于安装在动触头的梅花爪和触头的连接处，安装时可将本体沿动触头的梅花爪和触头的连接处表面绕一圈并将该位置固定，不需要整体线路停电，从而解决了现有测温装置无法安装在动触头上，且安装操作繁琐的问题。
[0016]2.由于本发明的能量收集电路包括无源电磁感应取电电路，无源电磁感应取电电路连接感应取电线圈，将电磁波转换为电能，使得本发明实现了无源取电，安装后维护成本低，从而解决了现有测温装置维护成本高的问题。
【附图说明】
[0017]图1是本发明实施例的柔性无源标签的结构示意图。
[0018]图2是本发明实施例的柔性印刷电路板的结构框图。
[0019]图3是本发明实施例的电源检测电路的电路原理图。
[0020]图4是本发明实施例的电源保护电路的电路原理图。
[0021]图5是本发明实施例的无源柔性测温装置的结构示意图。
[0022]图6是本发明实施例的无源柔性测温装置的安装示意图。
[0023]图7是本发明实施例的无线供电的自组网测温系统的结构示意图。
[0024]图8是本发明实施例的无线供电的自组网测温系统的另一结构示意图。
【具体实施方式】
[0025]下面结合附图，通过具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0026]本发明公开了一种无源柔性测温装置，包括柔性无源标签100和本体200。柔性无源标签100包括柔性外壳7、柔性印刷电路板和感应取电线圈24。柔性外壳7为硅胶外壳，柔性印刷电路板封装在柔性外壳7内，使得柔性印刷电路板不受外界干扰。
[0027]请参考图1，在本实施例中，柔性印刷电路板包括能量收集电路1、微处理器2、射频发射电路3、传感器电路4、温度传感器5和ID存储器6。能量收集电路I分别与微处理器2、射频发射电路3、传感器电路4和ID存储器6相连，并作为微处理器2、射频发射电路
3、传感器电路4和ID存储器6的供电电源；传感器电路4分别连接温度传感器5和微处理器2，将温度传感器5的检测信号进行处理，传输至微处理器2 ;ID存储器6与微处理器2相连，将存储的柔性无源标签100的ID编码传输至微处理器2 ;射频发射电路3与微处理器2相连，接收或发射射频信号，当微处理器获得ID编码和温度检测信号后，通过射频发射电路发射射频信号。
[0028]请参考图2，在本实施例中，能量收集电路I包括无源电磁感应取电电路8、震动感应取电电路9、柔性电池10、电源切换电路11、电源保护电路12和电源状态检测电路13。无源电磁感应取电电路8、震动感应取电电路9、柔性电池10为三个相互独立的电源，即通过设置多个供电电源，增加了供电电源冗余备份。无源电磁感应取电电路8通过感应取电线圈24接收电磁波，并将电磁波转换为电能；震动感应取电电路9将电路所处环境中震动能量转换为电能；柔性电池包括软性电路板和固态电解质，供电电压稳定，体积小，可拉伸裁剪。
[0029]无源电磁感应取电电路8、震动感应取电电路9和柔性电池10的输出端分别连接电源切换电路11的输入端，电源切换电路11的输出端连接电源保护电路12的输入端，电源保护电路12的输出端连接微处理器2、射频发射电路3、传感器电路4和ID存储器6的电源端；无源电磁感应取电电路8、震动感应取电电路9和柔性电池10的输出端同时连接电源状态检测电路13的输入端，电源状态检测电路13对无源电磁感应取电电路8、震动感应取电电路9和柔性电池10进行检测并将检测信号输出至微处理器2 ;微处理器2连接电源切换电路11，通过电源切换电路11选择满足供电要求的其中一个的作为实际的供电电源，提高装置的供电稳定性，方便车间生产调试。
[0030]通常，无源电磁感应取电电路8为主电源，震动感应取电电路9为次电源，柔性电池10为备用电源，当无源电磁感应取电电路8、震动感应取电电路9和柔性电池10的输出均满足供电要求时，优先将无源电磁感应取电电路8的输出作为供电电源，其次优先用震动感应取电电路9的输出作为供电电源，只有当无源电磁感应取电电路8和震动感应取电电路9的输出都不满足要求时，才将柔性电池10作为供电电源。
[0031]请参考图3，在本实施例中，电源状态检测电路13包括电阻R10、二极管D9和二极管DlO和场效应管Q6。电阻RlO —端连接微处理器2、传感器电路3和射频发射电路I的电源端Vcc，另一端分别连接二极管D9阳极和二极管DlO阳极；二极管D9阴极VE连接微处理器的1管脚；二极管DlO阴极连接场效应管Q6的源极，场效应管Q6的漏极接地、栅极连接无源电磁感应取电电路10、震动感应取电电路11和柔性电池12的输出端。无源电磁感应取电电路10、震动感应取电电路11和柔性电池12的正常输出为6.2V。微处理器利用采集到的二极管D9阴极VE处的值判断当前电源的供给状况，若二极管D9阴极VE的电压由高变低，则供电电源由无源电磁感应取电电路8供电模式向震动感应取电电路9或柔性电池10转换。
[0032]请参考图4，在本实施例中，电源保护电路12包括两个储能电容C6、C8，两个储能电容C6、C8与电源端Vcc并联，电源端Vcc掉电后储能电容C6、C8为微处理器2提供存储数据的存储电源，提高系统稳定性。由于微处理器2写入双备份8个字节的时间大约为50ms，写入时的电流约为2mA，微处理器2的电压为5V时，微处理器2的运行电流约为8mA。假设储能电容从5V放电到3.8V，通过计算可以得知0.05s X 0.01A/(5V_3.8V) = 417uF，故在系统的电源端Vcc上并联I个电容值为470uF的储能电容即可完全满足主电源掉电后的存储电源供给。给电源端Vcc并联两个电容值为470uF的电容，加大储能电容的总容值，提高存储容量，保证完全满足主电源掉电后的存储电源供给。
[0033]电源保护电路12包括有带看门狗功能的低压检测芯片U2，低压检测芯片U2的输入端连接电源切换电路的输出端V，低压检测芯片U2的输出端连接场效应管Q4的栅极，同时经电阻R9连接微处理器2的RST复位引脚；场效应管Q4的源极经电阻R8接地、漏极连接场效应管Q2的栅极；场效应管Q2的漏极连接电源端Vcc、源极连接电源切换电路的输出端V。当电源切换电路的输出端V处电压大于低压检测芯片U2的阈值时，低压检测芯片U2输出为高，场效应管Q2开关断开，电源端Vcc正常供电；当电源切换电路的输出端V处电压小于低压检测芯片U2的阈值时，场效应管Q2开关闭合，供电电源被拉低并停止供电，微处