[发明专利]一种无源数据采集终端、光控制器及系统

说明书

技术领域

本发明涉及数据监测技术领域，特别涉及一种无源数据采集终端、光控制器及系统。

背景技术

为了更好更方便的控制输电、变电过程，输变电系统中设置了大量的高压开关柜，高压开关柜的稳定运行对电力系统来说有着非常重要的意义。开关柜内开关触头接触不良、接插件接触不良、导线接触不良或绝缘老化，会导致发热、起弧等现象的发生，最终致使开关柜运行故障。过温也是开关柜故障前的最主要现象，通过监测开关柜内设备的运行温度，可以有效的防止故障的发生。

开关柜温度监测目前主要有四种技术：

1)声表面波测温：测温系统主要由声表面波无线测温探头(传感器)和基于雷达原理的温度读取器组成。其工作过程是：读取器发出电磁扫描信号，探头接收到电磁波信号并由叉指换能器转换成其内部工作的声表面波；声表面波再经叉指换能器转换成电磁波信号经由天线返回到读取器；声表面波的传播特性与温度有线性特征关系，从而使探头返回的回波信号具有温度特征；读取器提取探头返回的电磁波信号特征，就能获得温度信息，从而实现无线且无源的温度监测。

2)红外测温：一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量，红外辐射能量的大小按波长的分布与被测物体的表面温度有着十分密切的关系，因此，通过对物体自身发出的红外能量的测量，便能准确地测量它的表面温度。

3)光纤温度传感器：光纤温度传感器采用一种和光纤折射率相匹配的高分子温敏材料涂覆在两根熔接在一起的光纤外面，使光能由一根光纤输入该反射面从另一根光纤输出，由于这种新型温敏材料受温度影响，折射率发生变化，因此输出的光功率与温度呈函数关系。

4)常规测温传感器方式：采用常规方式测温的传感器，为增加隔离功能，采用无线通讯的方式，为了获取电源，目前有两种方式：①感应取电方式：感应取电可以通过温度变化、压力、太阳能、电流取电等；②电池供电方式。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

1)声表面波测温：声表面波可以利用器件的物理特性实现无源无线测温，这种特性同时对位移和震动也敏感，所以使用中对调试要求较高，并在一段时间内就需要校正，另外声表面波采用单晶材料，制作工艺要求精度高，条件较为苛刻，导致制造的成本偏高。

2)红外测温：红外测温实现方式简单，成本低，但是在开关柜应用中存在一些难题，开关柜的接线，端子，触点并不是完全暴露的，有很多的遮挡物，所以安装红外测温设备难度较大。

3)光纤可以实现大面积测温，但是其成本较高，且在长期运行中，由于开关柜内并不是完全封闭的空间，里边存在一些灰尘，这些灰尘落到光纤表面会降低光纤的绝缘能力，导致更为严重的事故。

4)常规测温传感器方式：①感应取电方式：感应取电可以通过温度变化、压力、太阳能、电流取电等。开关柜内，温度、压力的变化不大，且不稳定的发生变化，所以没有办法稳定的获取能量，开关柜内部没办法获得太阳能。通过电流取电的方式受到复杂变化的影响比较大。②通过电池取电，供电比较稳定，但是需要定期更换电池，开关柜需要停电，但是开关柜停电检修不是随意的，所以更换电池是个比较大的难题。

公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无源数据采集终端、光控制器及系统，从而克服现有采集终端可靠性差的缺陷。

本发明实施例提供的一种无源数据采集终端，包括：传感器、处理电路、第一微控制器、光能转换器、第一光数据接收器和第一光数据发射器；所述传感器的输出端与所述处理电路的输入端相连，所述传感器用于将采集到的环境数据发送至所述处理电路；所述处理电路的输出端与所述第一微控制器相连，所述处理电路用于将处理后的环境数据发送至所述第一微控制器；所述光能转换器与所述第一微控制器的电源端相连，所述光能转换器用于接收外部光能，并将光能转换为电能为所述第一微控制器供电；所述第一光数据接收器与所述第一微控制器相连，所述第一光数据接收器用于接收上位机以光信号形式发送的指令，并将所述指令转发至所述第一微控制器；所述第一光数据发射器与所述第一微控制器相连，所述第一微控制器用于将所述处理后的环境数据通过所述第一光数据发射器以光信号形式发送至上位机。