專利名稱：高壓線無線測溫實時報警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是基于溫度傳感器的高壓輸電線路無線測溫報警系統(tǒng)，適用于高壓配電線以及小體積空間內(nèi)的實時溫度檢測。
背景技術(shù)：
高壓輸電越來越多的被應(yīng)用在現(xiàn)實生活中，因此對于輸電線運行實時狀況的監(jiān)測也就顯得更加重要。傳統(tǒng)的導(dǎo)線監(jiān)測方法在現(xiàn)實的生活中往往會受到地理位置、周圍環(huán)境的影響無法進行實時、準(zhǔn)確的溫度監(jiān)測以及預(yù)警，導(dǎo)致在輸電過程中造成無法估量的損失。基于此高壓線的實時監(jiān)控被越來越多的引入了研究機構(gòu)的話題中。隨著測溫技術(shù)的不斷進步，尤其是高精度、長壽命傳感器的出現(xiàn)使得測溫變得更加容易。高壓輸電線一旦溫度過高導(dǎo)致導(dǎo)線熔斷，這將會使該導(dǎo)線的下游區(qū)域停電，同時也會對上游設(shè)備產(chǎn)生影響，甚至可能由于熔斷進ー步造成火災(zāi)，而這種熔斷又不是肉眼所能看到的。通常情況下出現(xiàn)故障時需要巡線人員手持指示設(shè)備逐點檢查，其實時性得不到解決，特別是當(dāng)線路過長時，整個檢查將會耗時、耗力，由于電網(wǎng)工作的復(fù)雜性，如果檢查時，上、下游用戶大型設(shè)備的啟動在瞬間又會給指示設(shè)備造成誤動，使得整體可靠性又受到影響。綜上所述，傳統(tǒng)的線路溫度檢測設(shè)備具有實時性差，誤報率高，靈活性差，在檢測過程中人為因素也會引起失誤，傳統(tǒng)設(shè)備無法進行組網(wǎng)，很大程度上造成了資源的浪費，這些問題使得設(shè)備的實用性很差，特別是在氣象環(huán)境差和林木復(fù)雜的地區(qū)傳統(tǒng)設(shè)備甚至失去了檢查的意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上問題而設(shè)計的ー種新型的高壓線實時溫度監(jiān)測報警系統(tǒng)及其方法，能夠在檢測到輸電線溫度過高時及時通知維修人員進行問題處理。該裝置體積小能夠忽略裝置造成高壓線的跨步電壓、易于安裝且功耗低、壽命長，解決了以往在高壓線上帯電安裝設(shè)備的問題及由于設(shè)備高功耗造成的頻繁換電池從而導(dǎo)致穩(wěn)定性和性能的下降。當(dāng)系統(tǒng)完成溫度檢測后進入休眠狀態(tài)，等待智能模塊再次收到定時模塊發(fā)來的電源開關(guān)控制信號后才開啟進行工作。實現(xiàn)該裝置的方案高壓線無線測溫實時報警系統(tǒng)，包括溫度傳感器，其特征在干該模塊設(shè)有溫度傳感器采集溫度模塊、中央處理模塊、無線接發(fā)模塊、定時模塊、智能控制模塊、短信預(yù)警模塊、電源模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊。電源模塊首先需給定時模塊供電，并通過定時模塊的輸出來確定智能模塊的開關(guān)控制信號以便來確定是否給整個系統(tǒng)供電。中央處理模塊部分與無線接發(fā)模塊、溫度傳感器采集溫度模塊、短信預(yù)警模塊和數(shù)據(jù)處理模塊相連，當(dāng)智能模塊確定給中央處理模塊部分供電后，溫度傳感器采集溫度模塊首先采集輸電導(dǎo)線導(dǎo)線的溫度，然后將數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)處理模塊，數(shù)據(jù)處理模塊在此過程中需要判斷采集到的實際溫度是否超過了預(yù)警溫度，當(dāng)采集到的實際溫度超過預(yù)警溫度時，啟動短信預(yù)警模塊給維修人員發(fā)送短信，并告知預(yù)警位置(溫度異常的位置)，與此同時無線接發(fā)模塊需要把采集到的實際溫度值發(fā)送到監(jiān)測基站，再通過監(jiān)測基站的GPRS模、塊把采集到的實際溫度發(fā)送到總監(jiān)控站并提示溫度過高。當(dāng)采集到的實際溫度低于預(yù)警溫度吋，短信預(yù)警模塊將不參與此次監(jiān)測，而只需把該溫度值發(fā)送到監(jiān)測基站，再通過基站的GPRS模塊把溫度發(fā)送會總監(jiān)控站。本系統(tǒng)工作原理定時模塊為ー個單獨的運行模塊，當(dāng)定時模塊滿足定時條件時給智能模塊ー個開控制信號，以此控制整個系統(tǒng)的供電，當(dāng)數(shù)據(jù)采集回來后、進過進一歩的分析處理、然后通過無線發(fā)送模塊把數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)測基站，當(dāng)無線發(fā)送模塊發(fā)送完數(shù)據(jù)后，智能模塊自動將供電開關(guān)斷開，同時將定時模塊初始化。此時整個系統(tǒng)此時就只剩ー個定時模塊在工作。整個系統(tǒng)的工作電流只有0. 5微安上下，系統(tǒng)的功耗大幅度減少，間接的增加了電池的使用壽命。監(jiān)測基站接收到節(jié)點數(shù)據(jù)后通過GPRS模塊發(fā)送回總監(jiān)測站。這樣就完成了一次完整的溫度監(jiān)測。本系統(tǒng)的優(yōu)點在于系統(tǒng)能夠根據(jù)具體的安裝環(huán)境自動組網(wǎng)形成一個監(jiān)測基站對應(yīng)多個監(jiān)測節(jié)點(一個節(jié)點對應(yīng)為ー個高壓無線溫度監(jiān)控實時報警系統(tǒng))的監(jiān)控網(wǎng)，當(dāng)監(jiān)測 節(jié)點距離監(jiān)測基站過遠時信號可以采用跳躍式傳遞即最后的節(jié)點信號先傳遞給距離它最近的節(jié)點并依次傳遞下去。此方法能夠合理的利用監(jiān)測基站及控制各監(jiān)測節(jié)點的耗電量以使得整個系統(tǒng)能夠更長的進行工作，當(dāng)然還必須能夠?qū)崟r、準(zhǔn)確的發(fā)送數(shù)據(jù)。整個系統(tǒng)放置在一個小的金屬盒內(nèi)，可減少高壓線對該裝置的影響。


圖I高壓無線溫度監(jiān)控實時報警的內(nèi)部功能方框圖 圖2監(jiān)測節(jié)點與監(jiān)測基站及總站的通信流程
圖3監(jiān)測基站的組成及通信流程。
具體實施例方式下面通過附圖將進ー步描述該系統(tǒng)，包括高壓線端的數(shù)據(jù)采集、發(fā)送部分，監(jiān)測基站部分和總基站三部分。上述的各模塊間是通過無線傳送進行通信。圖I :高壓線端的數(shù)據(jù)采集部分負責(zé)溫度的測量，此部分通過中央處理模塊與溫度傳感器、數(shù)據(jù)處理機制、數(shù)據(jù)發(fā)送部分、報警模塊和智能控制模塊連接在一起；該系統(tǒng)的供電需要通過定時模塊以及智能控制模塊來共同完成，數(shù)據(jù)處理部分的部分端ロ與溫度傳感器連接用來讀取傳感器采集到的溫度數(shù)值，數(shù)據(jù)處理完成后將數(shù)據(jù)輸出到發(fā)送裝置的輸入口，進行數(shù)據(jù)的發(fā)送；因此數(shù)據(jù)處理部分是整個系統(tǒng)的核心部分，而中央處理模塊則起承上啟下的作用。工作過程為定時模塊的時間到了后，智能模塊開啟整個模塊的供電，中央處理模塊讀取溫度傳感器采集的溫度值，經(jīng)過數(shù)據(jù)處理器的處理后通過發(fā)送模塊發(fā)出。數(shù)據(jù)發(fā)送完后，中央處理模塊重新初始化定時模塊，保證精度，同時智能模塊關(guān)閉系統(tǒng)的供電部分，等待下次啟動。數(shù)據(jù)處理部分與短信預(yù)警模塊相連，當(dāng)檢測到的溫度值超過了預(yù)警溫度時該模塊會向指定的用戶發(fā)送短信提示溫度輸電線過高。圖2 :當(dāng)采集到的溫度從導(dǎo)線檢測端通過無線方式發(fā)送出來后，監(jiān)測基站首先會收到該數(shù)值，當(dāng)監(jiān)測基站把屬于它的內(nèi)網(wǎng)內(nèi)的所有采集點的數(shù)據(jù)整合后通過GPRS—起發(fā)送到總基站。
溫度檢測發(fā)送裝置和數(shù)據(jù)發(fā)送部分及電源作為ー個整體安裝在ー個金屬盒內(nèi)用來屏蔽高壓線的影響。安裝后只需開啟該裝置的供電部分就可，不需進行參數(shù)的調(diào)整。裝置可通過本身的兩個耳子上的孔，安裝在導(dǎo)線上，裝置同導(dǎo)線的接觸部分都將墊有絕緣物質(zhì)用來防止摩擦損害輸電線及更好固定裝置。安裝完畢后需要用絕緣帶把該裝置固定好以防止裝置隨風(fēng)擺動。最后要注意屬于同一個監(jiān)測基站的子模塊的定時模塊的應(yīng)使用不同的開啟時間，以防止在數(shù)據(jù)發(fā)送及接受時造成的混亂。 圖3 :數(shù)據(jù)從節(jié)點發(fā)送出來后，先被監(jiān)測基站的數(shù)據(jù)接收単元接收到，數(shù)據(jù)在檢測基站通過數(shù)據(jù)的整合等一系列處理后再通過數(shù)據(jù)發(fā)送單元即GPRS發(fā)送給總監(jiān)測站。該模塊的供電是由太陽能板采集到的能量和蓄電池部分共同供電。
權(quán)利要求
1.高壓線無線測溫實時報警系統(tǒng)，該模塊設(shè)有溫度傳感器采集溫度模塊、中央處理模塊、無線接發(fā)模塊、定時模塊、智能控制模塊、短信預(yù)警模塊、電源模塊以及數(shù)據(jù)處理模塊，電源部分與智能模塊和定時模塊相連，智能模塊的輸出控制中央處理模塊，中央處理模塊外圍連有溫度采集模塊、無線接發(fā)模塊、短信預(yù)警模塊和數(shù)據(jù)處理模塊，無線接發(fā)模塊先把信息發(fā)送給監(jiān)測基站，監(jiān)測基站通過GPRS模塊把信息傳給總監(jiān)測站。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的高壓線無線測溫實時報警系統(tǒng)，其特征在于所述的定時模塊、電源模塊與智能模塊相連接，所述的無線預(yù)警模塊和無線接發(fā)模塊與中央處理模塊相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求I和2所述的高壓線無線測溫實時報警系統(tǒng)，其特征在于所述的無線接發(fā)模塊與監(jiān)測基站及總監(jiān)測站通過無線的方式進行連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求I和3所述的高壓線無線測溫實時報警系統(tǒng)，其特征在于所述的發(fā)送和接收模塊能夠組成一點對多點的局部通信網(wǎng)絡(luò)。
全文摘要
本發(fā)明涉及高壓輸電線的無線測溫實時報警系統(tǒng)及其方法。該測溫系統(tǒng)利用高精度的溫度傳感器進行溫度數(shù)據(jù)的采集，采用鋰電池供電并加入無線接發(fā)模塊、短信預(yù)警模塊、定時模塊及智能控制模塊。通過定時模塊及智能控制模塊來對整個系統(tǒng)的工作狀態(tài)進行合理的控制以使系統(tǒng)達到工作最優(yōu)。系統(tǒng)采用高集成電路以盡量減少該裝置對輸電線路的影響。測溫模塊采集的數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后可先通過無線模塊發(fā)送到監(jiān)測基站，再通過監(jiān)測基站的GPRS模塊發(fā)回總監(jiān)控站來監(jiān)測線路狀況。整個系統(tǒng)可設(shè)定預(yù)警溫度，當(dāng)導(dǎo)線的實際溫度超過預(yù)警溫度時可以自動發(fā)送短信通知工作人員對該監(jiān)測點的線路進行檢查，直到問題解決后恢復(fù)正常運作。
文檔編號G01K1/02GK102735352SQ201210227388
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月4日
發(fā)明者劉輝, 張亞洲, 李智 申請人:四川大學(xué)