[发明专利]高压电力设备温度监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种电力测试设备，具体的涉及一种高压电力设备温度监测系统。

背景技术

电厂和变电站的设备在长期运行过程中，某些部位因老化或接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度无法实时监测，因此极易导致设备烧毁或突然停电等事故。解决电力设备过热问题是杜绝此类事故发生的关键。高压电力设备内由于有裸露高压，空间狭小，常用的温度测量方法不能使用。因此需要一种成本低廉的高压电力设备温度监测系统。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：

一种高压电力设备温度监测系统，包括，被测量部件一侧设置有数个测温模块，每个测温模块设置有接地线和温度传感探头，以及A/D转换电路和一个第一89C51单片机最小系统模块，每个测温模块还具有一个红外发射器和一个红外接收器，数据处理模块也包括红外接收器和红外发射器，以及第二89C51单片机最小系统模块，第二89C51单片机最小系统模块还连接有液晶显示部和键盘输入部，通过串行接口模块与上位机进行通信，测温数据被存储在外部FLASH模块上。

所述的高压电力设备温度监测系统，其特征在于在不需要进行温度采集的工作时，整个测温模块将自动进入休眠模式，功耗将降至最低。

系统主要分为两大模块，测温模块和数据处理模块，两者之间通过红外通讯来交换数据。测温模块通过温度探头采集环境温度或电力设备表面温度，多通道模拟量通过A/D转换后，再由第一89C51单片机控制红外发射头向作为数据处理模块的第二89C51单片机发送温度数据，数据处理模块接收到温度数据后，判断温度是否超过正常范围，及时给出报警信号，同时将各通道的温度数据在液晶上显示出来。数据处理模块还可以将数据传送到上位机上，生成各点温度数据库。

在需要监测温度的测量点上各安装一个测温模块，测温模块可以直接固定在测量点，将其屏蔽外壳与测量点有效接触，这样就可以有效地屏蔽高压环境产生的电磁场干扰，同时也方便了现场安装调试。将红外发射接收对管对准数据处理模块的红外发射接收对管，两者之间可以保持5m左右的直线距离，数据处理模块的红外头可以通过较长的屏蔽线连接到模块的信号接收端，这样数据处理模块就能远离测温现场，防止高压环境对于数据处理模块稳定性的影响。系统结构图如图1所示。系统的具体功能实现是通过测温模块和数据处理模块这两人模块来实现的，其中测温模块负责数据采集的功能，而数据处理模块负责控制和显示的功能，具体功能如下：

测温模块

温度数据采集：通过PT1000温度探头将温度模拟量转成电压模拟量，再经过A/D转换通过89C51最小系统构成的单片机模块将温度数据传送到单片机内进行处理，温度采集时间间隔可通过数据处理模块发送的指令来进行设置。

红外通讯：通过红外通讯数据处理模块发送采集到的温度数据，也可以接收数据处理模块的控制命令。

低功耗运行：在不需要进行温度采集的工作时，整个测温模块将自动进入休眠模式，功耗将降至最低。

数据处理模块

红外通讯：通过红外通讯向测温模块发送控制命令，也可以接收测温模块发送的温度数据。

液晶显示：通过单片机内置的液晶驱动模块可以直接驱动液晶工作，实时显示各测量点温度。

存储数据：把温度数据存储到片外FLASH芯片中，供数据统计使用。

上位机通讯：通过串行通信模块将数据传送到上位机，上位机可以构建各点温度数据库。

根据整个系统的功能要求，测温模块和数据处理模块均采用89C51单片机，它是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM-Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory)的低电压、高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

温度测量电路设计

本系统中，温度探头采用了PT1000铂热电阻。在0℃时，PT1000的电阻值为1000欧，对应于温度的电阻值可通过查PT1000的分度表获得。由于铂的特性稳定，在-200-600摄氏度宽范围内拥有长期稳定性好的特点，能满足军事、科研、工业生产等重要领域的精密测温要求。