无线测温系统
一、项目背景
2005年的《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》，2006年的《高压开关设备专业工作总结》明确指出“载流故障主要集中在10~35KV中压开关设备，占87.5%，存在的问题是：触头过热，引线过热，常扩大为绝缘故障。主要是由于开关柜的插头接触不良、插接偏心不正等原因导致过热，以致起弧烧坏设备。”
各类电气设备的接头、线夹和软硬母线等设备间的连接、并接部位以及隔离开关的动、静触头，高压开关柜等，由于制造质量、安装工艺、调试手段、设计不合理等诸多因素的影响，有时会出现不正常的发热现象，如果不及时正确地进行处理，会使故障进一步扩大。有些会引起燃弧、放电，直至发生燃烧，甚至引起爆炸事故。超温现象直接危及电力系统的安全稳定运行，后果不堪设想。
国家电力检测中心高压开关及直流电源质检中心，提供高压开关柜开关触头温度检测标准：开关设备最高周围空气温度：40℃，开关触头温升最高75℃。随着设备负荷的增加，用户对供电可靠性要求的提高，接头过热在设备缺陷管理中成为一个越来越突出的问题。
另外在长期运行过程中，开关的触点和母线连接等部位因接触面氧化、螺丝松动、接线端子压接不实、接头的蠕变等原因也会导致接触面电阻增大而发热。
这些发热的部位有一大部分是在封闭高压的环境下，在带电的情况下运检人员采用常规办法无法有效监测到，从而导致接头部位加剧接触面氧化，接触电阻进一步增大……，形成恶性循环。发展到一定阶段后，则会造成严重的故障或事故，轻则影响正常供电，扰乱正常的生产秩序；重则造成人身伤亡，设备、生产设施的损坏，造成重大经济损失。
在电力系统中，温度是表征设备运行正常的一个重要参数。实行实时的温度在线监测可及时发现设备隐患而提前作出判断，为开关设备的维护和检修提供依据。对某些位置进行在线温、湿度监测，把所有监测数据传输到控制室系统主机，统一监视，统一管理，这将大大提高设备维护的工作效率，提高设备运行的可靠性和安全性，实现提前发现事故隐患，避免恶性过热事故的发生，确保正常的生产运营。
温、湿度的在线监测必将成为该行业保障安全生产和减少损失的重要措施之一。
二、产品说明
1.无线汇聚终端：
本型号适合镶嵌在开关柜面板上,在433MHz频段上
实现和最多1024只无线测温终端采集温度数据的通讯，并可以向
无线测温终端发送指令，在整个测温系统中其处于核心地位。
技术特性：
●每个无线汇集终端为一组，每组可管理1024个测温终端
●灵活性：可随时在组内添加、删除无线测温终端
●显示接口：方便的显示接口，可以方便的通过接入PS2接口的显示屏很直观的了解发热
点的温度状况。
●外置天线：4dbm的增益
技术参数：
●频率范围：433MHz－434.79MHz （免申请）
●传输距离：≥ 800m （无阻挡）
●.输出功率：>+25dbm
●接收灵敏度：-123dbm
●测量循环周期：t*5秒（可以用户设置，最长21分钟）
●显示方式：彩色液晶显示
●湿度显示：1-3路湿度可选
●报警方式：无源干接点输出
●接口方式：RS232或RJ45以太网接口(可选)
●电源：AC85至265V DC100至360V
●尺寸：宽139mm×高106mm×深55mm
2.无线测温传感器
适用范围：电压（6KV-500KV）范围内电缆接头、电缆
终端、刀闸触点、主变套管、母联、穿墙套管等易发热点
均可监测。
技术特性：
●接触式测温，准确度高，时效性好
●球形结构，内置天线，不影电场分布，不影响设备绝缘性能
●低功耗：低功耗高灵敏度，以5分钟为数据的传输周期，可持续≥8年
●分体式设计：测温传感器位于高温区，直接贴服在被测位置，灵敏度高，准确性好；
测温主机远离高温区，使用寿命长，稳定性好
●可靠性：多层屏蔽技术，抗干扰能力强，软件辅助纠错，绝缘性和抗电磁场干扰性强
●保密性：可透明传输，也可以数据加密
主要功能：
●实时在线监测易发热点运行温度
●被监测点温度通过无线传输方式传送到汇集终端
●可按设定时间向上传送数据
详细技术参数：
●频率范围： 433MHz－434.79MHz （免申请）
●输出功率：>+20dbm
●传输距离：≥800m （无阻挡）
●发射电流： 90mA
●休眠电流; 2μA
●测量循环周期：t*5秒（可以用户设置）
●电池及整机寿命：8～10年（视测量时间间隔而定）
●测量温度：-55℃～ +125℃(YGWT-2000S/P可达500度)
●测量精度：±0.5℃
●大气压力：80kPa~110kPa
●耐地震能力：地震烈度7级
●符合电工电子产品低温GB/T2423.1、高温GB/T2423.2的要求，适于在气候条件恶劣的
地区及户外使用
●防水级别：IP68
●尺寸：直径70mm×高度60mm 连接线长度150mm
●重量：＜160g
3.无源无线测温终端
适用范围：电压（6KV-500KV）范围内刀闸触点、主变套管、母联、穿墙套管、线缆接头、手车式断路器等易发热点均可监测。
技术特性：
●采用喉箍式结构，安装更方便
●双电源模式，不仅可以感应取电，还可以在断电的情况下用手持巡检仪进行射频
供电，可以直接对监测模块进行实时设置和软件升级，这样对于后期维护可以更加
方便
●超强取电性能，断路器触头或开关柜母排上只要有3A一次电流就可以让取电模块正常
工作
●发射周期智能化，可以根据触头臂或母排上感应电流的大小自动调整发送周期，数据
发送频率更智能化，大于等于1秒可以任意设定
●感应能量小，稳定性高，模块内部从一次电流感应到的功率从3A的0.08mW到1000A
时的0.12W，不需要通过保护电路去消耗多少能量，本身感应到的功率小，更加稳定
●屏蔽结构设计，抗干扰性好
●增加了屏蔽罩和保护电路，可以轻松的应对群脉冲和浪涌带来的干扰，手持供电设
计，设置和维护更加方便
●采用特殊的软磁合金材料，产热很小，在10000A的大电流下对监测点没有任何影响
主要功能：
●实时在线监测易发热点温度
●被监测点温度通过无线传输方式传送到汇集终端
●可按设定时间向上传送数据
详细技术参数：
●频率范围： 433MHz－434.79MHz （免申请）
●工作电源：感应取电或射频取电
●感应取电范围：3 ～ 10000A
●发射功率：≦10mW
●传输距离：≥200m
●测量循环周期：t*1秒（可以用户设置）
●测量温度：-55℃～ +300℃,短时400℃
●测量精度：±0.5℃
●固定材料：特殊材质的软合金和相同耐压等级的热缩套管通讯
●大气压力：80kPa~110kPa
●耐地震能力：地震烈度7级
●符合电工电子产品低温GB/T2423.1、高温GB/T2423.2的要求，适于在小车开关柜内使
用
●尺寸：61mm×33mm×14mm
4.半球形无线湿度终端
适用范围：开关柜、电缆沟等位置的温湿度监测。
技术特性：
●实时性：实时在线监测
●实时上传：可按设定时间向上传送数据
●低功耗：低功耗高灵敏度采用高能电池，以5分钟为数据的传输周期，可持续≥8年
●准确性：测量精度可达±0.5℃
●可靠性：高绝缘性和抗电磁场干扰性
●灵活性：用户可根据自己的需求，灵活、方便的设置参数，便于安装维护
●保密性：可透明传输，也可以数据加密
●尺寸：直径70mm×高度60mm 连接线长度150mm
●重量：＜160g
三、技术方案
1.系统简介
无线测温系统主要由温度前端采集装置（无线温度传感器）、测温通信终端（无线测温汇聚终端）、温度监测预警工作站（测温后台）三部分组成。
系统采用有线 + 无线混合组网方式。
无线传感器安装在断路器触点（或其他电气接点）位置，无线温湿度传感器安装于开关柜内部，无线测温汇聚终端采集所有温度数据，并且将数据通过数字通道、以太网、无线通道或GPRS上传至服务器，空间温湿度可以实时显示，当温度超过设定温度时，无线集中器会输出无源接点，供报警或动作。
服务器将所有传感器数据采集以后集中进行分析、预警。
系统主机自动显示所采集到的各个电缆接头温度并对比各节点的温度，通过用户设置的报警阀值，将温度超标的传感器节点及超标温度通过语音、短信报警模块等多种方式及时通知维护人员。方便维护人员检查和排除隐患，把故障消除在萌芽状态，从而达到安全供电的目的。
对触头温度进行连续监测可以及时分析和掌握接头质量的变化，发现可能的故障隐患，并积极预防，做出有效的处理，进而防止事故的发生和扩大。
无线测温技术对电气设备的早期故障缺陷及绝缘性能做出可靠的预测，使传统电气设备的预防性试验维修提高到预知状态检修，这也是现代电力企业发展的方向。
图1系统拓扑图该系统可以广泛应用在以下场合：
(1)断路器触点温度在线监测及过热预警
(2)隔离开关刀闸温度在线监测及过热预警
(3)电缆接头温度在线监测及过热预警
(4)母线接点温度在线监测及过热预警
(5)变压器与母线连接点温度在线监测及过热预警
(6)电容器引线接点温度在线监测及过热预警
(7)电抗器引线端子温度在线监测及过热预警
(8) 避雷器与母线连接点温度在线监测及过热预警
(9) 互感器接线端子温度在线监测及过热预警
(10) 输电线路连接点温度在线监测及过热预警
2.该系统在110KV先锋变电站的技术方案
1）、本方案的系统拓扑图
图2 系统拓扑图
2）、技术方案详述
a)在机房设置一台电脑作为服务器，安装一套YGWT-2008无线测温智能监测分析软件系
统，建立数据库，对站内所有的电气设备的温度监测数据进行集中监视、集中管
理，对报警信息集中进行分析判断和报警告知处理，全面掌握设备运行状态。
b)在局域网内每一台需要了解电气设备运行温度的电脑安装YGWT-2008无线测温智能监
测客户端，按照不同的权限分级浏览，远程监控。
c)在不同的电气设备上，安装不同数量的无线测温传感器。
d)该系统设置三级报警，在测温点运行温度超过初级报警阈值（通常60℃，由客户自主
设置）时，监控屏相应位置不断黄色闪烁；在测温点运行温度超过二级报警阈值（通常70℃，由客户自主设置）时，监控屏相应位置不断红色闪烁；在测温点运行温度超过初级报警阈值（通常80℃，由客户自主设置）时，监控屏上跳出相应位置的报警提示框，以文字形式显示超温位置和当前温度值，同时语音报警，并将超温位置
及当前温度值以报警短信形式发送给预设关系人。
四、测温软件界面
主监控系统最多可以管理255个无线测温汇聚终端，每个汇聚终端最多可以管理1024只无线测温终端，实现被测点数量的任意增减。
系统人机界面友好，占用空间小，运行流畅。数据可以采用一次接线图、曲线、图标等多种形式直观显示。可在后台对传感器编组，自行设定每一只测温传感器的报警阀值，当有温度超限时语音告警，并弹出告警画面进行醒目闪烁。并可以根据客户要求实现多级预警，报警信息以文字短信的形式发到相关人员手机，以便管理人员可以及时了解电力设备的运行状况。
曲线可以有多日曲线对比、同一设备不同相别间温度对比、周曲线、月曲线、年曲线等多种灵活方式，以便管理人员可以通过历史曲线对不了解电力设备的劣变过程。
除了支持绝对值报警，系统可以自行检测同一设备不同相别之间的温度差值，实现温差报警；系统可以自行检测同一测温点在一个时间段的异常升温，实现趋势值报警。
支持CDT、101、104、61850、MODBUS等多种通讯协议，系统提供C/S（客户端/服务器）和B/S(浏览器/服务器)两种模式及混合模式。
另外我公司具备软件自我开发能力，可根据客户要就进行各种软件升级。
1．IE版测温监控软件
2．告警画面
3．历史温度画面
4．设备相间温度对比曲线图
5．多日温度历史曲线图
6．年、月温度曲线
7．历史温度画面
8．事件查询画面
五、系统特色
系统采用分体式结构，将温度传感器直接附着在高压设备发热点上，经数据处理后通过无线通讯方式按照一定的周期将数据传送到汇聚终端设备，再由汇聚终端经通讯信道上传监控中心。监控中心软件系统将数据进行处理、显示、打印、存储，告警、Web发布等。
系统具备以下特点：
1．测温终端采用分体设计
温度传感器与测温主机采用分体设计，温度传感器与测温主机之间通过一根20~50cm的带屏蔽抗高温老化线连接，传感器位于高温区，而测温主机远离高温区。保障测温主机工作在正常温度，提高设备运行的可靠性。
2．组网灵活、施工方便
一台汇聚终端最多可以管理1024个测温终端，遇到通讯距离不够时，还可以启动无线中继功能。
3．测量温度范围宽、精度高
测量温度范围： -50 ～+500℃
测量温度精度高，达到±0.5℃ 。
4．测温终端结构合理、材料科学
测温终端独特设计的半球形或环形结构，不影电场分布，不影响绝缘性能。天线不外漏，防止因为产生尖点而影响设备绝缘。
由于高压环境的特殊性，测温设备选材绝缘性能高、耐高温、阻燃、抗老化
5．安装科学
在实际安装过程中，其他厂家大都采用绝缘胶带捆绑或尼龙扎带等方式固定，但这些方式存在易老化、安装不牢固等问题。
YGWT-2008系统采用独特设计的多种安装紧固件及附件，采用绝缘材料，适合不同安装环境，牢固可靠，拆装方便。
系统处于高电压环境中，具备高度的可靠性和安全性，保障了监控人员的人身安全，保障了监测系统以及电力设备的安全。
7．短信预警功能
发生过温预警时，系统自动通过短信模块，在第一时间将完整的预警信息发送到负责人手机上。提高应急相应处理能力。
8．结构合理
由于电力系统中设备运行环境复杂，合理的结构设计保障了设备安装适用不同的环境。所选用器件集成度高，功耗低，可靠性高。多层屏蔽技术，抗干扰能力强，软件辅助纠错，可以应用于500KV等级，而数据采集依然准确及可靠传输。
9．无线传输
系统无线通讯采用433MHz-434.79MHz免申请开放频率，最远传输半径≧800m。采用无线通讯代替信号传输导线，避免导线内阻和分布电容的影响，环境温度以及电磁干扰的影响，不受安装环境限制。
10．无线信号穿透能力强
能够穿透密闭式高压开关柜、箱式变电站等特殊设备环境。
11．抗干扰能力强
采取电磁屏蔽及滤波电路等技术措施最大程度的降低信号干扰影响。
12．独特的低功耗设计
采用高容量锂电，测温终端可连续工作8年以上。当测量温度值在安全范围内时适当增大数据刷新周期，而温度达到预设告警值时数据刷新周期变短，提高数据传送密度，从而保障温度监测的高效性和可靠性。
13．采用防水设计，适用于室外环境，防护等级IP68。
14．智能分析、判断设备运行状态
系统自动检测同一组设备不同相别之间温度差值。
系统自动检测同一测点在一个时段内的异常温升。
系统具有月曲线、年曲线功能，系统自动根据历史数据分析发现设备的异常温升、以及劣化过程。
15．接口灵活
支持串口、网络接口等硬件接口；支持CDT、101、104、61850等多种通讯协议，便于系统集成。
16．人机界面友好
主监控系统人机界面友好，数据可以采用一次接线图、曲线、报表等方式直观显示。当有温度越限或温度升高过快时语音告警并弹出告警画面并进行醒目地闪烁。而曲线又包括多日曲线对比、同一设备不同相别间温度对比、年曲线、月曲线等多种灵活方式。
系统提供C/S（客户端/服务器）和B/S(浏览器/服务器)两种模式及混合模式。
六、现场安装图片
变压器低压侧变压器高压侧
手车断路器扇形1 手车断路器扇形2
电缆终端室外刀闸动臂1
手车式断路器环形1 室外刀闸动臂2
七、部分业绩表
无线测温技术方案 (基于EH技术) 1.EH技术说明 1.1. EH技术简介 环境能量采集（EnergyHarvesting）技术具有可循环、无污染、低能耗等优点，它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上，是近几年发展起来的一门新兴学科，它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极其广泛：交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备的在线监测是一个前所未有的创新，必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集(EH)也称为能量积聚，使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。 能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后，电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发，将能量释放给后续负载使用。 1.2.EH技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具)，磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能，并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将EH技术应用于高压设备一次回路的无线测温，解决了传感器的能量需求问题，使得传感器摆脱了对传统电池的束缚，体积更小，可靠性更高，安装更方便，维护更简单，产品更环保，技术更先进。 2.基于EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1. 无线测温系统简介
无线测温系统硬件 需求规格说明书 1 引言 1.1 项目背景 电力设备无线测温在线监测系统主要包括开关柜内母排接头测温、站内输电线路和电缆接头测温，将监测点的接头温度实时上报到变电站后台或远程主站系统进行显示、存储和越上下限预报警处理。当现场的接头接头温度越限和温升过快时，系统会立即主动上报紧急告警信息到站内后台或远程主站系统，由软件系统给出报警并同步向相关责任人发送短信，通知运行值班人员处理。 1.2 文档约定 文档编写风格一致，文档交流采用规范管理，有重要提示或需要特别注意的地方要用红色字体标注以方便阅读，起到提示的作用，所有涉及到开发进行中的变更必须通过文件正式通知，并由开发人员评估变更的可行性，项目需求分析结束后及表示项目设计开始，后续将产生费用，将履行合同和相关协议文档的签署，所签署的文档双方同时保留。 第2 页 2. 综合描述 2.1 主要功能 传感器端主要功能罗列： 1、实时采集变电站内各点的温度值； 2、温度值监测准确，不应有误报或拒报数据的现象；
3、采集的数据通过无线（433MHz 无线模块）发送给接收器端； 4、传感器端采取高能锂电池供电，运行稳定可靠； 5、每个传感器具有唯一的ID号，相互间不会产生干扰，不受高压电磁场干扰，可以将数据准确的发送出来； 6、体积小，重量轻，安装方便，外壳是耐高温缘缘材料，并由绝缘材料密封；（按我公司提供的现有壳体来做） 7、具有软件看门狗技术，不死机，； 8、采用了优化的微功耗工作模式，可以确保设备工作3年以上； 9、无线数据传输200米以上（视距） 接收器端主要功能罗列： 1、RS485数据传输接口，提供面向连接的服务，用于传输接收器 端的数据到PC，同时接收PC 发来的数据进行处理和转发；（附带RS485转433MHZ微波信号、RJ45接口、GPRS信号接口转换器） 2、大液晶显示器，面板上有翻屏按钮和设置按钮，可翻屏查看各 测点温度及电流值以及人工设置485地址等； 3、通过433MHz 无线模块与传感器端设备进行通信，构成星型网络，单个网络容量240 个传感器设备； 4、两路继电器输出，每路提供常开/常闭输出，即可远程控制，也可设置两路超限报警控制两路继电器输出，用于外接报警器或其它设备； 5、一路运行指示灯设备正常工作时周期性闪烁； 6、一路数据收发指示灯，当有数据收发时闪烁； 7、两路继电器状态指示灯，指示继电器当前的状态； 8、设备地址可以远程及本地设置； 9、蜂鸣器报警 10、220V电源供电，带12V电源输出接口 第3 页 3. 接收器外部接口需求 3.1 用户界面
开关柜无线测温系统 一、概述 电力传输系统中，高压开关柜作为其中的核心枢纽部分，起着关键性的作用，如何确保高压开关柜的正常运行是电网里面的一个相当重要课题。 开关柜内部众多的接触点会由于长期的使用导致高温氧化腐蚀、螺栓松动等原因造成接触电阻的增加，从而引起设备的过热、更甚至出现严重事故，因此实行设备运行的温度在线监测是很有必要的。 二、YC无线测温系统描述 YC无线测温系统专门设计用于高压设备的温度在线检测，采用高性价比的无线传输方式。YC系列的开关柜无线测温装置采用无线电传输温度信号，传感器安装在高压设备的最容易产生高温造成事故的螺栓接触点上，并且与接收装置之间无电气连接。在保证开关柜的原运行环境下，提供一种实时、高效、安全可靠的温度在线检测方法。
特征： ★ 采用超外差射频无线技术，工作在315MHz频段；ZigBee模式，工作在915MHz频段★ 直接序列扩频(DSSS)，抗干扰能力更强 ★ 温度传感器一体化结构 ★ 自动传感器识别、无连线、安装简便 ★ 高达65535个无线传感器编址 ★ 极低的传感器耗电，电池寿命：>5年 ★具有低功耗、数据无线传输、精度高、响应速度快、操作灵活、组网方便等优势。
三、采用上位计算机实现集中温度监测 YC-12无线式温度监测仪，具有一个的RS-485接口，在无中继器的情况下，高达128个监测仪可组成一个测量网络，由上位计算机在线监测个仪器测量的温度。如图： 四、无线温度传感器在室外母线及开关柜测温中的应用
无线温度传感器设计用于室外母线接头和开关接点的温度监测，可用于以下设备的温度测量： ★ 高压开关柜动静触头 ★ 高压电缆接头 ★ 箱式变电站 ★ 高压母线接头 如图：
毕业设计（论文） 基于NRF24L01无线温度测量系统的设计 与实现 教学系：信息工程系 指导教师： 专业班级： 学生姓名： 二零一二年六月
附件1 毕业设计(论文)任务书
附件2 毕业设计(论文)开题报告
注：1. 开题报告应根据教师下发的毕业设计（论文）任务书，在教师的指导下由学生独立撰写，在学院规定时间内完成； 2．设计的目的及意义至少800字，基本内容和技术方案至少400字； 3．指导教师意见应从选题的理论或实际价值出发，阐述学生利用的知识、原理、建立的模型正确与否、学生的论证充分否、学生能否完成课题，达到预期的目标
目录 摘要 (1) ABSTRAC (2) 1 绪论 (3) 1.1 研究背景 (3) 1.2 课题的国内外研究状况 (3) 1.3 本课题的研究内容 (4) 2系统方案分析与选择论证 (5) 2.1 系统方案设计 (5) 2.1.1 系统设计要求 (5) 2.1.2 主控芯片方案 (5) 2.1.3 无线通信模块方案 (5) 2.1.4 温度传感方案 (5) 2.1.5 显示模块方案 (6) 2.1.6 单片机与PC机通信模块 (6) 2.2 系统方案确定 (6) 3 无线温度采集系统的硬件电路设计 (8) 3.1 单片2.4GHz NRF24L01无线模块 (8) 3.1.1 NRF24L01芯片概述 (8) 3.1.2 引脚功能及描述 (8) 3.1.3 工作模式 (9) 3.1.4 工作原理 (9) 3.1.5 配置字 (10) 3.1.6 NRF24L01模块原理图 (10) 3.2 温度采集端 (11) 3.2.1 采集单元 (11) 3.2.2 控制单元 (15) 3.2.3 显示单元 (19) 3.2.4 传输单元 (19)
HYCW无线测温 在线监测系统技术方案
目录 目录 (1) 第一章概述 (2) 一、产品应用 (2) 二、产品设计思想 (2) 三、产品特色 (2) 四、对企业产生的效益： (3) 第二章无线测温系统的组成 (3) 一、主机 (3) 二、温度传感器 (4) 第三章具体方案 (5) 一、无线组网图 (6) 二、传感器安装描述 (6) 1.航空胶固定 (6) 2.卡子固定 (6) 三、产品常用现场安装示意图片 (7) 第四章无线测温系统后台软件 (7) 一、直观显示接头的温度 (7) 二、图示化功能菜单，汇集了系统的主要功能，简洁明了 (8) 三、功能强大的报警分析功能 (9) 四、历史记录分析，预测接头老化程度及火灾事故 (10) 五、灵活的参数设置，满足各种复杂的现场需求 (11) 六、功能完善的系统组态软件，随时适应现场变化 (11)
第一章概述 电气设备在运行中，伴随着一些安全问题，而这些问题具有突发性和不准确性，难以预知，应对这种情况，需要一种手段去解决。我公司开发了无线测温系统。它是工业的神经，它延长我们的视线，它十分接近隐患点。由此，我们可以提前感知，采取措施，降低避免事故。 电气设备的触点在长期运行过程中，因老化、松动或污染易造成间隙或接触电阻增大，在通流时引起持续发热，严重时将造成设备烧损甚至引发更大的事故。近年来，类似的事故已发生多起，已造成火灾和大面积的停电事故。 开关柜触头的温度很难实时监测，这是因为开关柜空间有限，但柜内元件较多，且高压带电元件大多裸露，常规的温度测量方法无法使用。无线测温系统已成为测温领域的趋势。 一、产品应用 具体应用在电气设备的各种触点、连接点，如开关触点、电缆接头、母线联接点、发电机和变压器引接线接头、电动机接线盒接头等，通过分布式安装在各个测温点上的传感器及时掌控易发热点的温度变化，在事故隐患产生时提前预警，避免事故的发生。 二、产品设计思想 首先系统采用分散式就地安装的温度传感器，与测温位置直接接触；然后通过无线方式将这些前端传感器采集的温度数据发送到测温主机的液晶显示屏上；无线测温主机可以根据自定义的温度进行相应的智能控制。之后无线测温主机通过RS485连接线将工控机相连，构成电气监控管理上位机系统；最后上位机在无线测温软件平台上进行数据存储，实时监控，智能分析，实施在线监测，在事故隐患产生时提前预警，有效避免事故的发生。 三、产品特色 1.安全性：体积小，等电位单点绝缘安装，不降低电气设备的安全性能。 2.可靠性：金属外壳设计，形成电屏蔽，在强电磁场下稳定工作。 3.准确性：采用NTC高精度感温元件，测量精度达到±0.5℃ 接触式测温，能快速准确地反映测温点温度变化 4.实时性：温度有变化即时发送，实时监测，快速反映。 温度无变化，10分钟发射一次，低功耗设计延长设备使用寿命 5.系统性：安装灵活组网简单，可融入企业电气自动化系统，数据共享快捷管理。
无线测温技术方案 (基于 EH 技术) 1.EH 技术说明 1.1. EH 技术简介 环境能量采集（EnergyHarvesting）技术具有可循环、无污染、低能耗等优点，它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上，是近几年发展起来的一门新兴学科，它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极 其广泛：交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备 的在线监测是一个前所未有的创新，必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集 (EH) 也称为能量积聚，使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。 能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热 或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后，电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发，将能量释放给后续负载使用。 1.2.EH 技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等 )，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具 )，磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非 常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能，并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将 EH 技术应用于高压设备一次回路的无线测温，解决了传感器的能量需求问题，使得传感器摆脱了对传统电池的束缚，体积更小，可靠性更高，安装更方便，维护更简单，产品更环保，技术更先进。 2. 基于 EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1.无线测温系统简介
西安邮电大学 专业课程设计报告书 系部名称：光电子技术系 学生姓名： 专业名称： 班级：光电 实习时间：2013年6月3日至2013年6月14日
基于物联网的无线温度监控系统 【一】项目需求分析 承温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数，例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度湿度的检测与控制。并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注。而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度湿度的检测及控制就非常有必要了。温度是物联系统中一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着各类物联网的监控日益改善，各类器件的温度控制有了更高的要求，为了满足人们对温度监控与控制，本文设计了物联网家居系统中基于单片机的无线温度监控系统。随着信息科学与微电子技术的发展，温度的监控可以利用现代技术使其实现自动化和智能化。本次设计要求利用单片机及zibbee无线传输模块实现无线温度监测系统，实现温控范围调节及其超温范围报警 【二】实施方案及本人担的工作 1 .系统总体方案描述 系统设计分为2个部分，第一个部分实现温度的检测、显示和发送，第二个部分为数据的接收和显示。第一个设计模块中，利用单片机STC89C52控制温度传感器DS18B20定点检测和处理温度数据，并将当前温度显示在数码管上，接着单片机将采集的温度数据发送给单片机，再通过单片机控制，并将对接收到的温度数据进行一定的转换和处理，然后存放在寄存器中，等待下一步处理，再经过无线发送无线zigbee模块将显示的数据打包发送给第二个模块。第二个设计模块中，同样利用STC89C52单片机作为控制主体，先控制zigbee无线接收模块接收第一个模块发送的数据，然后将接收到数据在上位机上显示，整个过程就是这样。 2. 系统硬件构成 系统硬件方面主要由单片机最小系统，温度传感器DS18B20，4位共阳极数码管，还有zigbee无线收发模块,上位机显示模块组成，目的在于实现温度的准确检测和无线收发所检测的温度数据。 3.单片机最小系统设计 单片机最小系统的设计主要有五个部分组成，电源电路，复位电路，晶振电路，串口电路和控制主体的STC89C52单片机。 电源电路由一个六脚的按键开关，一个1K的电阻，一个10uF的极性电容和一个显示电路供电状态的发光二极管组成。开关为了适应各种情况下能够方便供电，开关外接有一个USB接口和一个DC-5V的标准电源接口作为供电设备使用。除此之外还设计了一个外接电源接口。电源电路如图2所示。
本科毕业论文（设计）题目无线温度测量系统设计 专业通信工程 作者姓名程丰收 学号2011201827 单位理工学院 指导教师黄慧 2015 年 6 月 教务处编
原创性声明 本人郑重声明：所提交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究取得的成果。除文中已经引用的内容外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得聊城大学或其他教育机构的学位证书而使用过的材料。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均在文中以明确的方式表明。本人承担本声明的相应责任。 学位论文作者签名：日期： 指导教师签名:日期：
１绪论.................................. 错误！未定义书签。 1.1 摘要 ................................................. ２ 1.2 选题依据和意义 (3) 1.3 无线传感器网络技术研究背景及意义 (4) 1.4 无线传感器网络技术简介 (5) 1.5 未来前景展望 (6) 2 ZigBee协议简介 (7) 2.1 ZigBee的概述 (8) 2.2 ZigBee的网络基础 (9) 2.2.1 网络节点类型 (10) 2.2.2 网络拓扑形式 (11) 2.3 ZigBee的工作模式 (12) 3 核心板介绍 (13) 3.1 CC2530核心板 (14) 3.2 CC2530引脚描述 (11) 3.3 温度传感器介绍 (16) 3.3.1 DS18B20温度传感器特性 (12) 3.3.2 DS18B20管脚介绍 (18) 4 系统总体设计 (19)
1. 概述 HCWS无线测温系统是专门设计用于高压带电体的运行温度实时监测，该系统采用前沿的无线组网技术设计，实现了高压带电体温度远距离遥测。本产品密封性能良好，室内外均可安全使用。系统具有低功耗、等电位测量、数据无线传输、精度高、响应速度快、操作灵活、组网方便等优势。 2. 技术特点 (1) 采用2.4G 频段，工作在2400～2483.5MHz（ISM）频段。 (2) 直接序列扩频（DSSS），抗干扰能力更强。 (3) 温度传感器采用LTCC内置天线，体积最小。 (4) 极低的传感器耗电，电池寿命：＞ 5 年。 (5) 高达65535 个无线传感器编址。 (6) 自动传感器识别，无连线，安装简便。 (7) 传输距离：传感器与主机之间小于80米。 3. 高压开关柜射频无线测温系统结构 通过连续监测高压开关柜内触点或电缆接头的运行温度， 可确定触点和接头处的过热程度， 当发生超温或温度变化率越限时， 系统能够及时发出预警指示。 HCWS系统采用一台中心监测计算机，通过RS485工业总线，连接HCWS无线温度监测仪，每台HCWS都具有一个RS485接口，在无中继器的情况下，多达128个HCWS无线温度监测仪可组成一个无线遥测网络，每台HCWS无线温度监测仪相当于一个无线接入点，它可接入6‐18只无线温度传感器（户外空旷地域可以接入32到64只），系统的中心计算机在线监测所有HCWS无线温度监测仪所测量的温度。 4. 无线射频温度传感器 4.1 温度传感器工作原理 HCWS无线温度传感器用于测量高压带电物体表面的温度，如高压开关柜内的裸露触点、母线连接处、户外刀闸及变压器等的运行温度。无线温度传感器是由温度传感器、测量电路、单片机控制电路、无线调制接口和供电电路组成，如图4‐1 所示，传感器将温度信号通过2.4G无线网络发送到无线温度监测仪。 4.2 无线温度传感器性能指标 (1) 温度测量范围：‐55～+125。 (2) 精度：±0.5℃(‐20～+80℃)。
基于Cortex-M3智能无线温度测量系统设计 钟鼎 （中国地质大学机械与电子信息学院，湖北武汉430074） 摘要：设计了一种基于Cortex-M3内核的STM32F103RBT6为核心处理器的智能无线温度测量系统。系统采用 DS18B20数字温度传感器，并利用TC35I 模块接入GSM 网络，实现利用手机短信发送温度测量指令，手机短信接收 测量数据，该系统同时具有定时自检和温度报警功能，当处理器定时自检发现DS18B20出现故障时，系统会自动启用处理器内部温度传感器并短信报警。经实验证明，该系统测量精度最高可达0.0625度，适合在距离较远，不易布线的环境下使用。 关键词：Cortex-M3；STM32F103RBT6；DS18B20；TC35I ；温度测量中图分类号：TN98 文献标识码：A 文章编号：1674－6236（2011）21-0183-03 Intelligent wireless temperature measurement system based on Cortex-M3 ZHONG Ding （Mechanical and Electronic Information Institute ，China University of Geosciences ，Wuhan 430074，China ） Abstract:A system uses STM32F103RBT6processor which based on Cortex -M3core.By using DS18B20to measurement the temperature and using TC35I module to connect to the GSM network ，It achieves a function that using short message to send commands and receiving the measurement data by short message.The system also has a self -test function ，when the processor found the DS18B20fails ，it will automatically enable internal temperature sensor and send alarm message.It is suitable for long distance condition with a high precision. Key words:Cortex -M3；STM32F103RBT6；DS18B20；TC35I ；temperature measurement 收稿日期：2011-08-20 稿件编号：201108066 作者简介：钟鼎（1983—），男，湖南长沙人，硕士，助理工程师。研究方向：网络通信与安全。 温度测量[1]在家居生活和工业生产控制等领域都有着广泛的使用，随着电子技术的飞速发展，应用领域还在不断的扩展，基于单片机控制的温度测量系统也相继被提出，随着 ARM 公司最新Cortex 系列内核的推出，基于Cortex-M3内核 的高性价比的处理器受到了客户广泛欢迎，而在我国，GSM 网络超过95%的覆盖率也为无线通信和远程控制创造了良好的媒介，在某些特殊环境下，比如不易布线或者布线距离较长环境下，都会使测量系统的成本升高，而且数据在长距离的传输过程中极易受到干扰，利用技术成熟成本相对较低的GSM 网络，不仅不受传输距离的限制，而且具有较好的抗干扰能力，使用便携的手机发送短信控制来实现温度的实时测量是一种较好的方法。 1系统整体设计 智能温度测量系统主要由温度测量模块、GSM 模块、外 接EEPROM 、主控制器组成。主控制器使用意法半导体公司生产的STM32F103RBT6处理器，主要完成整个系统的运行和自检工作。温度测量模块使用DALLAS 公司的DS18B20数字温度传感器，GSM 模块使用西门子工业TC35I 模块，其支持中文短信功能，通过通用串口协议与主控制器通信，接收和发送主控制器的命令，当TC35I 模块接收到短消息命令后把命令发送给主控制器，主控制器分析短信命令，如为温度测量指令则开始测量温度，测量数据通过TC35I 模块发送回去，同时备份测量数据在外接EEPROM 中，整体结构框图如图1所示。 2 硬件电路设计 2.1 主控制器 意法半导体公司新推出的STM32F103RBT6，是基于 ARM 公司最新推出的V7平台的Cortex-M3内核。芯片[2-3]具 有128k FLASH ，20k SRAM ，2个SPI 接口，3个串口，一个 USB ，1个CAN ，51个IO 口。芯片的数据处理能力为 电子设计工程 Electronic Design Engineering 第19卷Vol.19第21期No.212011年11月Nov.2011 图1 系统整体结构 Fig.1Overall structure of system －183－
无线无源开关柜温度监测系统 必要性: 高压开关柜作为电力系统中非常重要的电气设备。现代电力系统对电能质量的要求越来越高，相应地对高压开关柜的可靠性也提出了更高的要求。开关柜的温升超标，直接影响设备的安全稳定运行，而且，过热问题是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。 随着传感器技术、信号处理技术、计算机技术、人工智能技术的发展，使得对开关柜温度状态进行在线监测，及时发现故障隐患并对累计性故障做出预测成为可能。它对于保证开关柜的正常运行，减少维修次数，提高电力系统的运行可靠性和自动化程度具有重要意义。由于高压开关触头处于高电压、高温度、强磁场以及极强的电磁干扰环境中，要实现对触头的测温，必须解决电子测量装置在上述恶劣环境条件下的适应性。而开关柜内有裸露高压，空间封闭狭小，无法进行人工巡查测温。 SC-TempMonitor-SG无线无源开关柜温度监测系统采用先进成熟的传感技术 和独特先进的无线通讯技术进行高压隔离和信号传输，利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能，从根本上解决了高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。具有极高的可靠性和安全性，隔离彻底，价格低廉，安装简便，可以安装到每台高压开关柜上，数据可以直接显示读取。也可无线传输记录入电力网络系统，实现远程预警功能。 无线无源测温与其他测温方式比较: 无线无源测温与光纤测温：光纤温度传感器采用光导纤维传输温度信号，光导纤维具有优异的绝缘性能，能够隔离开关柜内的高压，因此光纤温度传感器能够直接安装到开关柜内的高压触点上，准确测量高压触点的运行温度，实现开关柜触点运行温度的在线监测。然而，用于隔离高压的光纤表面可能受到污染，将导致光纤沿面放电。这使得光纤测温系统用于室外开关设备的测温应用受到限制。无线测温系统采用电磁波传输信号，传感器直接安装在高压设备上，温度测量准确，可以解决电气绝缘问题，无线测温系统的特点是不受气候环境的影响，可以测量室外开关和母线接点的温度。 无线无源测温与红外测温：红外测温为非接触式测温，易受环境及周围的电磁场干扰，另外开关柜内的空间非常狭小，无法安装红外测温探头（因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离，并需要正对被测物体的表面），而无线测温系统却不受开关柜体结构的限制。 测温原理:
一、引言 随着社会的发展和技术的进步，人们越来越注重温度检测与显示的重要性。温度检测与状态显示技术与设备已经普遍应用于各行各业，市场上的产品层出不穷。温度检测及显示也逐渐采用自动化控制技术来实现监控。本课题就是一个温度检测及状态显示的监控系统。 二、系统方案 本系统采用 AT89C51 作为该系统的单片机。系统整体硬件电路包括，电源电路，传感器电路，温度显示电路，上下限报警电路等。报警电路可以在被测温度不在上下限范围内时，发出报警鸣叫声音。温度控制的基本原理为:当DSl8B20 采集到温度信号后，将温度信号送至AT89C51 中处理，同时将温度送到LCD 液晶屏显示，单片机根据初始化设置的温度上下限进行判断处理，即如果温度大于所设的最高温度就启动风扇降温;如果温度小于所设定的最低温度就启动报警装置。 三、系统硬件设计 1.单片机AT89C51 的介绍 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能COMS8位单片机，片内含4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。主要性能参数： ·与MCS-51产品指令系统完全兼容 ·4K字节可重擦写Flash闪速存储器 ·1000次擦写周期 ·全静态操作：0Hz—24MHz ·三级加密程序存储器 ·128×8字节内部RAM ·32个可编程I/O口线 ·2个16位定时/计数器 ·6个中断源 ·可编程串行UART通道 ·低功耗空闲和掉电模式 功能特性概述： AT89C51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个 I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，A T89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器。串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。 引脚功能说明： ·VCC：电源电压·GND：地 ·P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入
上海贤业电气自动化设备有限公司电气接点测温装置XY81电气接点测温装置 (版本号:1.10 使 用 说 明 书 上海贤业电气 (使用前请详细阅读此说明书 目录 一、产品简介 (1) 二、产品特点 (1) 三、主要功能 (1) 四、技术指标 (2) 五、产品尺寸及安装 (2) 六、产品接线端子图 (4) 七、按键功能 (4) 八、操作说明 (5)
九、无线测温示意图 (7) 十、通讯 ................................................................. 8 十一、附 录 .............................................................. 11 十二、运输与贮 存 ........................................................ 13 十三、保修期限及订货说 明 . (13) 一、产品简介 XY-81电气接点测温装置是一款用于高、中、低压电力系统 (110KV, 6— 35KV 和 0. 4KV 和对温度有较高要求电气接点设备的智能化装置。它是集在线温度测量、数据采集、数据分析和控制功能于一体的现代化高科技产品。其各项技术指标均能达到国际标准,电气接点测温装置的主要功能为在线采集接点温度(接点数可选定。该装置提供了 RS485通讯接口,便于组网应用,可实现与现场计算机监控系统的配合应用,支持 MODBUS-RTU 通讯协议。 二、产品特点 ● 先进的高性能工业级微处理器,数据处理和信息存储能力强,可靠性高,运行速度快; ● 具有精准先进的测温技术,能根据不同现场要求配置相应的测温方案; ● 可同时兼容无线测温及红外测温两种测温技术; ● 多种传感器类型可选择,可根据现场要求选用相应的测温传感器; ● 可编程显示,温度接点数 6路、 9路可切换,常规为 6点,非常规接点数订货请说明; ● 红绿双色液晶显示,专业化测温显示界面,显示内容清晰、视角广阔; ● 人性化按键和菜单设计,符合现场调试特点,便于操作; ● 在线温度实时测量,测量精度高、实时性强; ● 采用先进存储技术,实现掉电后设定参数仍能保存;
无线测温系统 解 决 方 案
（一）我国电力系统发展现状分析 目前我国电力系统正向着大电网、高可靠性、高自动化水平方向迅猛发展，电网运行自动化、智能化的监控水平已成为我国电力系统发展的关键问题。高压配电开关柜是配电系统中的重要设备，承担着开断和关合电力线路等重要作用，但在长期运行过程中，开关的触点、母线及出线连接等部位因氧化腐蚀或因紧固螺栓松动等原因至使接触电阻增大，在高负荷运行情况下，连接点发热并形成恶性循环，且发热点温度无法监测，最终导致连接部位温度过高甚至烧毁，造成事故停电。 近年来，电力系统已发生多起因设备过热而发生火灾和大面积停电事故。据统计分析，我国每年发生的电力事故，有40%是由高压电气设备过热所致;而在采用高压开关柜和电力电缆的供电系统中，有70%以上的电缆运行故障是因为连接部位接触电阻变大、过负荷等引起接头温度过高所致。因此，对高压开关柜连接点的温度变化进行实时监测及预警是非常必要的。 （二）各种高压温度测量设备系统比较：
（三）无线测温系统的优点： 一、安全性高：它通过采用先进的数字温度传感器，避免了传感器输出模拟信号的传输受到电场、磁场的干扰。 二、可靠性高：通过采用先进的扩频通讯、数据纠错、自适应调频技术，有效地保证了数据无线传输的可靠性;另外，无线射频传感技术不受震动以及外界灰尘的影响，测温精度高。 三、智能化水平高：在常规模式下，温度值以分钟间隔进行采集并传输到监控中心，当发生突发事件导致温度升高到报警阈值或温度升速增快时，温度测量节点将进入快速反应状态，持续以秒为间隔密集采集温度并传输报警，从而避免错过任何可能的温升事故。 四、安装方便：无线温度传感器体积小、没有接线，可以很方便地安装在开关触头、电缆接头等安装空间狭小的被测点上。 五、免调试：通电即可使用，无需调试，特别适合停电时间短、安装工期紧的改造项目。 （四）高压开关柜无线测温系统的工作原理 基于无线测温技术的高压开关柜温度监测系统首先通过无线温度传感器感测设备表面温度，然后通过电磁波将温度信号传输至无线温度监测仪，再通过网络将无线温度监测仪连接至中心监测计算机来实现无线测温。 具体说明如下： 一、现场测量单元 现场测量单元主要由无线温度传感器、测量电路、逻辑控制电路、无线收发电路和供电电路组成。无线式温度传感器用于测量带电物体表面的温度，如高压开关柜内的裸露触点和母线连接处的运行温度。现场测量单元通过2.4G无
HYＣW无线测温 在线监测系统技术方案
目录 目录 .................................................................................................................................... 错误!未定义书签。第一章概述..................................................................................................................... 错误!未定义书签。 一、产品应用 (2) 二、产品设计思想?错误!未定义书签。 三、产品特色............................................................................................................. 错误!未定义书签。 四、对企业产生的效益: ............................................................................................ 错误!未定义书签。第二章无线测温系统的组成?错误!未定义书签。 一、主机..................................................................................................................... 错误!未定义书签。 二、温度传感器?错误!未定义书签。 第三章具体方案............................................................................................................... 错误!未定义书签。 一、无线组网图?错误!未定义书签。 二、传感器安装描述................................................................................................. 错误!未定义书签。 1．航空胶固定?错误!未定义书签。 ２.卡子固定........................................................................................................ 错误!未定义书签。 三、产品常用现场安装示意图片............................................................................. 错误!未定义书签。第四章无线测温系统后台软件?错误!未定义书签。 一、直观显示接头的温度?错误!未定义书签。 二、图示化功能菜单,汇集了系统的主要功能，简洁明了?错误!未定义书签。 三、功能强大的报警分析功能?错误!未定义书签。 四、历史记录分析,预测接头老化程度及火灾事故?错误!未定义书签。 五、灵活的参数设置,满足各种复杂的现场需求.................................................... 错误!未定义书签。 六、功能完善的系统组态软件,随时适应现场变化................................................ 错误!未定义书签。
多点温度无线检测系统 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
电路综合系统课程设计题目多点温度无线检测系统 学院电子信息与电气工程学院
摘要 本文论述的远程温度控制是将无线发射与接收和自动控制相结合的一种控制。基于这种技术，本系统以STC89C51系列单片机为控制单元，采用Dallas单线数字温度传感器DS18B20和无线收发模块NRF905对温度数据进行远程无线测量与控制。整个系统包括主、从两个子系统，其中主系统完成对温度值、采集及显示、和接收数据功能；副系统完成温度采集、温度控制和发送数据功能。试验表明，该系统结构简单实用、功能齐全，通用性强，可被应用于许多工业生产领域，它可使操作人员与恶劣的工作环境分离开来，实现生产自动化，提高企业的生产效率。 关键词：STC89C51；温度传感器；NRF905；显示； Abstract The long-distance temperature controlling this paper presents is a technology of linking wireless receiving and sending to automation. Based on the technology, the system is based on the control of STC89C51 SCM, using Dallas single line digital thermometer DS18B20, wireless receiving and sending module NRF905 to test and control the temperature data of a experiencing place. The whole system consists of the main system and subsystem. The main system completes the functions of initializing and displaying the temperature value, displaying actual temperature, alarming when it is out of control, and receiving. The subsystem completes the functions of receiving, and temperature collecting, controlling, and sending. The design concludes that this system has many advantages, such as its uniqueness, simple, convenience, and such common using. It can be widely used in lots of industrial producing and controlling fields, applying this system can depart operators from exe crable environment, realize producing automation, and improve corporation’s producing efficiency. Key words: STC89C51; Temperature senior; NRF905; Display; 目录
多点无线测温系统软件设计 发表时间：2018-11-12T17:27:12.720Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：吴涛 [导读] 电厂、变电站的重要设备在长期的运行过程中，由于开关的触头和母线等部位老化而导致接触电阻过大，使得设备发热，这些发热的部位温度比较难监测，由此最终会导致事故发生。 （国网安徽省电力有限公司旌德县供电公司安徽宣城 242600） 1.课题研究意义 电厂、变电站的重要设备在长期的运行过程中，由于开关的触头和母线等部位老化而导致接触电阻过大，使得设备发热，这些发热的部位温度比较难监测，由此最终会导致事故发生。 电力无线测温监测系统实时性强、性价比高、安全可靠。通过上述分析，利用无线传输的方式测量高压环境温度成为一种必然趋势。 2.测温技术比较 开关柜无线测温是基于无线测温技术开发的针对开关柜进行测温的系统，可对开关柜分别为母线排、上下触头、电缆接头等部位温度进行实时监测，方便运维人员及远程监控中心掌握现场设备运行情况。而无线测温与上述其他测温方式相比，均具有一定的优势。 2.1多点无线测温系统设计方案 2.1.1系统结构 多点无线测温系统由温度采集模块DS18B20、AT89C51主控CPU、nRF24L01射频无线收发模块和LED显示模块组成。如下图所示。 图1 多点无线测温系统整体结构图 2.1.2系统设计要求 根据系统的特点，总结系统的技术要求如下： 灵活性：测温系统体积要尽可能的小，便于安装和更换； 可靠性：保证系统正常工作，减少测温误差，要求通信可靠。系统要有一定的抗干扰性能。 经济性：在满足系统要求的前提下，尽量降低成本。 2.2主控模块AT89C51 AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。单片机灵活性高且价廉，本设计采用AT89C51作为核心控制器件。 2.3温度传感器DS18B20 温度传感器DS18B20测温过程是控制器对温度传感器DS18B20操作流程，主要包括以下5个步骤： 复位。2.存在脉冲3.控制器发送ROM指令。4.控制器发送存储操作指令。5.执行或数据读写。 2.4射频无线收发芯片nRF24L01 nRF24L01是由NORDIC生产的工作在2.4GHz～2.5GHz的ISM 频段的单片无线收发器芯片。无线收发器包括：频率发生器、增强型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器。 3.温度采集端硬件电路设计 采用温度传感器DS18B20进行温度采集，然后AT89C51单片机控制，经无线射频芯片nRF24L01将温度数据发出，以备数据接收端对温度数据进行无线接收。 3.1 AT89C51与nRF24L01的接口电路设计 本设计中使用了AT89C51单片机，用P1口的6个引脚分别和nRF24L01的SPI接口相连接。 3.1.1 DS18B20与AT89C51的接口电路设计 本设计中DS18B20采用寄生电源供电方式，单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉。 这里我把温度传感器的DQ端与P2.7相接，以P2.7作为温度输入口。温度传感器VCC端接电源，GND端接地端。 3.2温度接收端硬件电路设计 显示电路是采用P0口输出段码至LED，P2口控制位选通的动态扫描显示方式，三只数码管用NPN型三极管驱动，这种显示方式的最大