本發明專利技術涉及一種基于紅外測溫的穿墻套管故障監測裝置，該裝置用于對穿墻套管的實時監測，包括：溫度采集模塊、信號處理模塊、無線收發模塊、定時喚醒模塊和PC終端上位機軟件。溫度采集模塊和信號處理模塊間采用IIC協議通信，無線收發模塊采用CC110L射頻無線通信，所測數據最終傳輸至PC終端通過上位機軟件實時顯示，該系統具有超低功耗，快速響應，精確測量，組網方便，操作簡單的優點。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種基于紅外測溫的穿墻套管故障監測裝置。
技術介紹
牽引變電所是電氣化鐵道的核心，擔負著變電和配電的雙重任務。穿墻套管是變電所中使導線穿過接地的隔板、墻壁或者電器設備外殼的設備，起到絕緣支撐及外部導線間固定和連接作用。高壓穿墻套管由瓷件、金屬附件、安裝法蘭和導電排組成。瓷件屬于易碎物品，在運輸和安裝過程中常發生碎裂或產生裂紋，據變電所檢修部門統計調查結果顯示，線路穿墻套管事故頻發，缺陷率呈逐年上升趨勢。由于高壓設備故障的隨機性、階段性和隱蔽性三個特點使得故障的發現或維修總是滯后，所以，提供一種對穿墻套管故障實時監測的裝置，對保障安全就顯得尤為重要。
技術實現思路
根據以上現有技術的不足，本專利技術所要解決的技術問題是提出一種基于紅外測溫的穿墻套管故障監測裝置，通過對高壓穿墻套管的搭接頭進行實時監控，及時準確的找出發生故障的高壓穿墻套管，解決了高壓穿墻套管故障后不易發現的隱患，大大提高了高壓穿墻套管的可靠性和安全性。為了實現上述目的，本專利技術采用如下技術方案：本專利技術是一種基于紅外測溫的穿墻套管故障監測裝置，它包括溫度采集模塊、信號處理模塊、無線收發模塊、定時喚醒模塊和PC終端上位機軟件。所述溫度采集模塊包括紅外線溫度感應芯片，所述紅外線溫度感應芯片為一MLX90614型芯片，精度0.02℃，內部包含紅外熱電堆和DSP處理單元，通過EEPROM設定溫度范圍，其RAM單元可以存儲采集的環境和被測物體溫度信號，通過數據線SDA和時鐘線SCL與分節點處理模塊相連，采用SMBUS通信協議傳輸采集的數字溫度參數信號至分節點處理模塊。所述信號處理模塊包括STC15W408AS-SOP28芯片。所述信號處理模塊將輸出溫度值經無線RF射頻模塊傳輸至PC終端上位機程序顯示，所述無線收發模塊包括CC110L處理器芯片。所述PC終端上位機軟件可以通過定時間斷顯示溫度值對穿墻套管進行實時監控。與已有技術相比，本專利技術的有益效果是：本專利技術選用MLX90614紅外測溫芯片直接輸出數字溫度信號進行非接觸測溫，選用CC110L高性能、超低功耗、可編程型收發芯片作為無線收發模塊的處理器芯片，運用C#語言編寫的上位機程序實時顯示所監測的溫度值，由于采用上述方案，本專利技術將紅外測溫和RF無線傳輸技術結合為一體，使得整個系統無需布線且具有超低功耗，快速響應，精確測量,組網方便，操作簡單的優點。附圖說明附圖1是本專利技術紅外溫度測量裝置組成及結構。附圖2是本專利技術溫度采集模塊電路圖。附圖3是本專利技術上位機主程序框圖。附圖4是本專利技術定時喚醒模塊框圖。具體實施方式下面結合附圖與具體實施方式對本專利技術作進一步詳細描述：參照附圖1，本專利技術涉及一種基于紅外測溫的穿墻套管故障監測裝置，分布式結構中的上位機計算機完成系統的管理、數據的采集與處理、信息的存儲與打印、人機交互等功能。下位機是各個無線節點，與上位機之間是星形結構，使用短距離無線數據通信技術將數據傳送到無線基站，基站通過有線線路將數據傳送到上位機。測溫單元采用鋰電池供電，為了延長更換電池的周期，在模塊中設計定時單元，每個周期系統喚醒一次，收發一次數據。系統的主要技術指標為：溫度測量范圍：-20℃～100℃，精度±1.0℃；工作溫度范圍：-20℃～60℃；安全距離：1m；無線數據傳輸速度：1200bps；最大傳輸距離為100m。供電電池為容量2400mAh的鋰電子電池。所述基于紅外測溫的穿墻套管故障監測裝置包括溫度采集模塊、信號處理模塊、無線收發模塊、定時喚醒模塊和PC終端上位機軟件。所述溫度采集模塊包括一MLX90614芯片，所述信號處理模塊包括STC15W408AS-SOP28芯片，所述無線收發模塊選用CC110L高性能、超低功耗、可編程型收發芯片作為無線收發模塊的處理器芯片，所述PC終端可以運行Windows7環境下由C#語言編寫的上位機監測程序。通過溫度采集模塊與信號處理模塊連接，將采集所述環境和關鍵點溫度參數信號傳輸至所述信號處理模塊，由所述信號處理模塊處理后，通過所述信號處理模塊通過無線收發模塊將處理后溫度值傳輸至PC終端，通過上位機軟件顯示所述環境溫度和物體溫度值，實現了溫度數據的采集、處理和傳輸顯示的功能。所述信號處理模塊和溫度采集模塊為整個系統的核心。參照附圖2，所述溫度采集模塊內部包括一MLX90614芯片，所述MLX90614芯片為四端口器件，內部集成熱電堆和DSP處理單元，工作電壓3.3V。所述端口1為SCL端口，實現時鐘信號的傳輸，所述端口2為SDA端口，實現溫度數據的傳輸，所述端口3為電源VDD端口，所述端口4為接地VSS端口；所述SDA端口和SCL端口經上拉電阻R1、R2接電源VDD，所述VDD端口和VSS端口接C1電容。上電工作時，所述MLX90614芯片將輸出數字溫度電壓信號。所述溫度采集模塊SCL端口和SDA端口分別與分節點處理模塊P1_2端口和P1_3端口連接，所述溫度采集模塊和信號處理模塊通過IIC協議進行通信。所述信號處理模塊和溫度采集模塊電氣連接后，具有體積小，功耗低，無線傳輸抗干擾能力強的特點。所述信號處理模塊內部包括為一STC15W408AS-SOP28芯片，所述STC15W408AS-SOP28芯片將設備溫度和環境溫度數據進行A/D轉換，傳給無線收發模塊并控制整個系統的運行。所述兩路電壓信號經放大后分別輸入STC15W的ADC3、ADC1和ADC2的輸入端。所述STC15W408AS-SOP28芯片的AD參考電壓電路由電壓基準源TLV431BIDBZ構成。所述信號處理模塊由大容量可充電鋰離子電池供電。所述無線收發模塊包括CC110L處理器芯片，所述CC110L芯片是TI生產的高性能、超低功耗、可編程收發芯片。所述CC110L芯片可以工作在315/433/868/915MHz頻段，有低至200nA電流的睡眠模式，與主控芯片的接口簡單。參考附圖3、4，所述系統定時喚醒模塊在電源持續供電情況下工作，定時周期為60次/h，以中斷觸發方式使MCU上電復位，進入工作狀態。本專利技術中涉及的未說明部份與已有技術相同或采用已有技術加以實現。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種基于紅外測溫的穿墻套管故障監測裝置，其特征在于，包括：溫度采集模塊、信號處理模塊、無線收發模塊、定時提醒模塊和PC終端上位機軟件，其中：所述溫度采集模塊通過端口SDA和端口SCL與分節點處理模塊IO口P1_3和P1_2相連，溫度采集模塊輸出采集的數字溫度參數至信號處理模塊；所述信號處理模塊將輸出溫度值經無線RF射頻模塊傳輸至PC終端上位機程序顯示；所述PC終端上位機軟件具有實時監測的功能。
【技術特征摘要】
1.一種基于紅外測溫的穿墻套管故障監測裝置，其特征在于，包括：
溫度采集模塊、信號處理模塊、無線收發模塊、定時提醒模塊和PC終端上位機軟件，其中：
所述溫度采集模塊通過端口SDA和端口SCL與分節點處理模塊IO口P1_3和P1_2相連，溫度采集模塊輸出采集的數字溫度參數至信號處理模塊；所述信號處理模塊將輸出溫度值經無線RF射頻模塊傳輸至PC終端上位機程序顯示；所述PC終端上位機軟件具有實時監測的功能。
2.根據權利要求1所述一種基于紅外測溫的穿...
【專利技術屬性】
技術研發人員：劉欣，李春曉，劉停，任建平，
申請(專利權)人：中國礦業大學，
類型：發明
國別省市：江蘇;32
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