開關柜無線測溫裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電氣設備技術領域，特別是一種應用于開關柜上的測溫裝置。
【背景技術】
[0002]開關柜是電力系統中的重要電氣設備之一，通常設置在變電站中。在設備長期運行過程中，開關柜中的斷路器與開關柜之間的連接插頭等部位會因制造、運輸、安裝不良以及老化而引起接觸電阻過大致發熱，如果這些發熱部位的溫度無法監測，得不到及時檢修，最終必然會導致開關柜燒毀現象的發生。
[0003]隨著電網的快速發展以及供電可靠性要求的日益提高，傳統的周期檢修模式已經不能適應電網發展要求。為能夠對開關柜中關鍵部位進行溫度的實時監測，通常在開關柜中設置溫度傳感器，然后通過電纜連接的方式，將溫度傳感器所監測的實時溫度值傳輸給監控室的監控終端，供作業人員判斷并及時采取檢修措施。然而，由于測溫裝置與監控終端之間采用有線方式進行數據傳輸，隨著時間的推移容易出現線纜老化、斷裂等問題，對數據的采集產生較大影響，如無法及時獲取溫度信息，則有可能發生斷路器相間短路、開關柜燒毀等事故的發生；另外，目前開關柜中的在線測溫裝置普遍使用交流220V交流電源供電，且體積大較為笨重，成本較高。

【發明內容】

[0004]本實用新型需要解決的技術問題是提供一種數據傳輸可靠、體積小、重量輕、功耗及成本都較低的開關柜無線測溫裝置。
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型所采取的技術方案如下。
[0006]開關柜無線測溫裝置，包括設置在開關柜內待測設備上的無線測溫節點、設置在開關柜柜體內壁上的集中器以及為集中器和無線測溫節點提供工作電源的鋰亞電池，無線測溫節點與集中器之間通過無線網絡進行數據傳輸；所述無線測溫節點包括溫度傳感器以及無線發送模塊；所述集中器包括金屬殼體，金屬殼體內設置有集中控制器、GSM模塊、藍牙模塊以及無線接收模塊，無線接收模塊與無線測溫節點中的無線發送模塊通過無線網絡進行數據傳輸，無線接收模塊通過串口與集中控制器連接，集中控制器還通過串口分別與GSM模塊和藍牙模塊連接。
[0007]上述開關柜無線測溫裝置，所述集中控制器為STM32L151RCT6單片機。
[0008]上述開關柜無線測溫裝置，所述單片機還連接有實時時鐘電路、看門狗電路以及EPROM電路。
[0009]上述開關柜無線測溫裝置，所述鋰亞電池的輸出端還連接有穩壓電路。
[0010]上述開關柜無線測溫裝置，所述集中器的金屬殼體上設置有GSM天線和2.4G天線。
[0011]上述開關柜無線測溫裝置，所述集中器的金屬殼體內設置有與GSM模塊連接的S頂卡。
[0012]由于采用了以上技術方案，本實用新型所取得技術進步如下。
[0013]本實用新型具有體積小、重量輕、超低功耗、電池供電、無線傳輸數據、防水等特點，不僅能實時發送測溫節點采集的溫度數據至遠程服務器，而且還能通過藍牙將實時溫度數據發送至巡檢人員的巡檢儀，由于采用無線傳輸系統，因此數據傳輸的可靠性高；可廣泛應用于城市環網開關柜的實時溫度監測。
【附圖說明】
[0014]圖1為本實用新型的結構框圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結合附圖和具體實施例對本實用新型進行進一步詳細說明。
[0016]參見圖1，一種開關柜無線測溫裝置，包括鋰亞電池、集中器以及若干無線測溫節點，無線測溫節點設置在開關柜內的待測設備上，集中器設置在開關柜柜體的內壁上，鋰亞電池分別為集中器和無線測溫節點提供工作電源，無線測溫節點與集中器之間通過2.4G無線網絡進行數據傳輸。
[0017]無線測溫節點用于實時監測待測設備的溫度值，并傳輸給集中器。無線溫度節點包括溫度傳感器以及無線發送模塊；溫度傳感器用于實時監測待測設備的溫度值，并將監測的數據經無線發送模塊傳輸給集中器。
[0018]集中器包括金屬殼體，金屬殼體內設置有集中控制器、GSM模塊、S頂卡、藍牙模塊以及無線接收模塊，無線接收模塊與無線測溫節點中的無線發送模塊通過無線網絡進行輸出傳輸，無線接收模塊通過串口與集中控制器連接，集中控制器還通過串口分別與GSM模塊和藍牙模塊連接卡連接GSM模塊。金屬殼體上設置有GSM天線和兩根2.4G天線，GSM天線與GSM模塊連接，2.4G天線分別與無線接收模塊和藍牙模塊連接。本實施例中，無線發送模塊和無線接收模塊均采用CC2530模塊，集中控制器采用STM32L151RCT6單片機。
[0019]STM32L151RCT6單片機為集中器的核心控制元件。STM32L151RCT6單片機的PAlO端口與無線接收模塊的RXD信號端連接，PA9端口與無線接收模塊的TXD信號端連接；PA3端口通過一個330歐姆的限流電阻與GSM模塊的RXD信號端連接，PA2端口通過一個330歐姆的限流電阻與GSM模塊的TXD信號端連接；PB10端口與藍牙模塊的TXD信號端連接，PBll端口與藍牙模塊的RXD信號端連接；這樣即可控制無線接收模塊獲取實時溫度數據、控制GSM模塊發送溫度數據至服務器、控制藍牙模塊將實時溫度數據通過藍牙的形式發送至藍牙接收終端。
[0020]STM32L151RCT6單片機的22、23腳分別為控制GSM模塊休眠和開關機的1 口，22引腳的一個低電平使GSM模塊進入休眠，23引腳在模塊開機狀態下出現一個1-5秒的正跳變或負跳變脈沖，關閉GSM模塊；在關機狀態下出現一個1-5秒的正跳變或負跳變脈沖，啟動GSM模塊。通過這兩個1 口就能對GSM模塊進行低功耗的控制。
[0021]本實用新型中，單片機還連接有實時時鐘電路、看門狗電路以及EPROM電路。
[0022]實時時鐘電路為裝置發送數據周期提供時鐘源，保證數據的可靠同步。實時時鐘電路在鋰亞電池工作正常時通過鋰亞電池為單片機供電，當鋰亞電池掉電后通過后備電源紐扣電池供電，保證芯片時鐘正常運行。實時時鐘電路的主芯片采用RX8025T，芯片RX8025T的13腳SDA為數據引腳連接STM32L151RCT6單片機的PB8端口，芯片RX8025T的2腳SCL為時鐘引腳連接STM32L151RCT6單片機的PB9端口。
[0023]看門狗電路為裝置復位，防止裝置死機，保證裝置運行的穩定性。看門狗電路的主芯片采用 TPS3813K33DBVR，芯片 TPS3813K33DBVR 的 6 腳 RESET 連接至 STM32L151RCT6 單片機的復位引腳RST，芯片TPS3813K33DBVR的I腳WDI連接STM32L151RCT6單片機的喂狗信號引腳PC5，當在規定的時間內沒有喂狗信號時，單片機也會被復位。
[0024]EPROM電路保存裝置重要的設置數據以及發送不成功的實時溫度數據，當裝置斷電再次上電時保證數據不會丟失。EPROM電路的主芯片采用AT24C256，芯片AT24C256是32K字節EPROM芯片，主要作用是在系統掉電時能保存重要的用戶數據不會丟失。芯片AT24C256的5腳SDA為數據引腳I2C1-SDA，與STM32L151RCT6單片機的PB6端口連接，芯片AT24C256的6腳SCL為時鐘引腳I2C1-SCL，與STM32L151RCT6單片機的PB7連接。
[0025]GSM模塊用于利用移動網絡將溫度數據發送至遠程服務器，這樣只要有移動信號的地方就能實時發送無線測溫節點的溫度數據。GSM模塊的主芯片采用SM900A，芯片SIM900A的30、31、32、33、34引腳連接的是SIM座，10腳為串口數據接收引腳RXD0，9腳為串口數據的發送引腳TXDO，STM32L151RCT6單片機通過這兩個引腳便能控制GSM模塊。芯片SM900A的60引腳為GSM天線的接口，用于連接金屬殼體上的GSM天線。芯片SM900A的I引腳為單片機控制GSM模塊的開關機用，芯片SM900A的16腳為模塊復位引腳，芯片SIM900A的55、56、57引腳直接鋰亞電池，給GSM模塊供電。
[0026]藍牙模塊用于將無線測溫節點的溫度數據發送給巡檢人員的巡檢儀，便于巡檢人員實時獲得開關柜內設備的溫度數據。藍牙模塊的主芯片采用CC2540，其P0.2,P0.3分別與單片機的PBlO端口和PBll端口連接，完成實時溫度數據通過藍牙接口的發送。本實用新型中，只有開啟了藍牙功能，并且成功配對藍牙，藍牙模塊才被喚醒，在完成數據傳輸后藍牙自動進入休眠狀態，以降低功耗。
[0027]鋰亞電池作為電源，本實施例中共設置有六節，六節鋰亞電池并聯后形成鋰亞電池組，經過穩壓電路穩壓后給單片機及外設提供穩定的電源。
【主權項】
1.開關柜無線測溫裝置，其特征在于:包括設置在開關柜內待測設備上的無線測溫節點、設置在開關柜柜體內壁上的集中器以及為集中器和無線測溫節點提供工作電源的鋰亞電池，無線測溫節點與集中器之間通過無線網絡進行數據傳輸；所述無線測溫節點包括溫度傳感器以及無線發送模塊；所述集中器包括金屬殼體，金屬殼體內設置有集中控制器、GSM模塊、藍牙模塊以及無線接收模塊，無線接收模塊與無線測溫節點中的無線發送模塊通過無線網絡進行數據傳輸，無線接收模塊通過串口與集中控制器連接，集中控制器還通過串口分別與GSM模塊和藍牙模塊連接。2.根據權利要求1所述的開關柜無線測溫裝置，其特征在于:所述集中控制器為STM32L151RCT6 單片機。3.根據權利要求2所述的開關柜無線測溫裝置，其特征在于:所述單片機還連接有實時時鐘電路、看門狗電路以及EPROM電路。4.根據權利要求1所述的開關柜無線測溫裝置，其特征在于:所述鋰亞電池的輸出端還連接有穩壓電路。5.根據權利要求1所述的開關柜無線測溫裝置，其特征在于:所述集中器的金屬殼體上設置有GSM天線和2.4G天線。6.根據權利要求1所述的開關柜無線測溫裝置，其特征在于:所述集中器的金屬殼體內設置有與GSM模塊連接的SIM卡。
【專利摘要】本實用新型公開了一種開關柜無線測溫裝置，包括無線測溫節點、集中器以及鋰亞電池，無線測溫節點與集中器之間通過無線網絡進行數據傳輸；無線測溫節點包括溫度傳感器以及無線發送模塊；集中器包括金屬殼體，金屬殼體內設置有集中控制器、GSM模塊、藍牙模塊以及無線接收模塊，無線接收模塊與無線測溫節點中的無線發送模塊通過無線網絡進行數據傳輸，無線接收模塊通過串口與集中控制器連接，集中控制器還通過串口分別與GSM模塊和藍牙模塊連接。本實用新型具有體積小、重量輕、超低功耗、電池供電、無線傳輸數據等特點，不僅能實時發送測溫節點采集的溫度數據至遠程服務器，而且還能通過藍牙將實時溫度數據發送至巡檢人員的巡檢儀。
【IPC分類】G01K13/00, G08C17/02
【公開號】CN204694375
【申請號】CN201520441658
【發明人】趙亮
【申請人】湖南礪石科技有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年6月25日