无线温度监测解决方案
FW无线测温系统
主要有由无线温度显示仪、无线温度传感器、后台监测软件等组成，另外可选配湿度传感器、加热器、报警器等满足不同需求。通过分布式安装在现场的测温探头采集温度信息，然后将数据通过无线方式发送至温度显示仪处理显示，最后可上传至后台软件系统，分析处理、集中显示，系统具备完善的用户管理、越限报警、历史记录、曲线查看等功能。
NT1000系列-无线温度显示仪
温度显示仪负责与附近的传感器通信，接收显示传感器传回的温度信息，并将解析的温度信息上传至主站软件系统。
BM100系列-无线温度传感器
温度传感器是直接安装在被测物体表面的测温元件，负责采集温度信息，进行数据处理，通过射频信号发射至温度显示仪。
FW-S系列-湿度传感器
FW-S湿度传感器，采集湿度信息，传回温度显示仪，集中处理显示。该产品采用先进的测量芯片，测量范围宽，精度高，具有极快的相应速度。
FW-J系列-加热器
FW-J接收温度显示仪的控制信号，进入工作模式。该加热器的输入电压AC220V，选用高散热型镍鉻合金加热丝和优质铝合金板材加工制造，符合国家相关的标准，具有升温快、散热均匀、使用寿命长等特点。
NT1000系列-无线温度监测软件
后台软件系统负责对各温度显示仪上传的温度数据进行集中显示、分析处理，以电子地图的形式显示各测温点的位置及温度变化，实时在线监测。
技术介绍：
在工业、电力行业中，电气设备的正常运行保证了社会的正常运作以及人民的正常生活，因此设备的可靠性至关重要。众多企业提倡对设备进行预防性维护，而温度是预防性维护中最重要的监控参数，温度的过高或过低均意味着故障产生的可能性。实现温度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段
传统的温度测量方式周期长、施工复杂，效率低，不便于管理，发生故障时要耗费大量的人力物理排查和重新铺设线缆。而在特定场合下监测点分散、环境封闭或有高电压，很多测温方式无法实现测量工作。
NT1000无线温度监测预警系统是集先进传感技术、数字识别技术、无线通信技术、低功耗技术、抗干扰技术以及自动化控制技术为一体的高新技术产品，由无线温度显示仪、无线温度传感器、后台管理系统组成。可对多种恶劣环境条件下的设备温度变化情况实现现场和远程同时在线监测和预警。具体应用在电气设备的各种触点、连接点，如：母线接头、电缆接头、室外刀闸开关触点、变压器及电动机引线接头等测点。系统可以以电子地图的形式显示整个温度场的分布，可清晰发现温度异常点，判定故障隐患。提前采取措施，避免事故的发生。
技术特色：
安全性：无线传输、独立式安装，有效避免爬电影响，不降低电气设备的安全性能。
稳定性：高品质传感器元件、抗干扰壳体设计及先进的程序编解码校验功能，保障了传感器在复杂 环境中稳定可靠运行。
准确性：进口高精度数字式温度传感器，采用接触式测温，十分接近发热点，能快速准确的监测测 温点的温度变化。
灵活性：体积小，安装简便、组网灵活，有线或无线均可，方便监控点数量的增加。
易用性：基于优良的操作平台，采用模块化设计，操作简便。方便与各系统的局域网、广域网相连接，融入自动化综合控制系统。预留相应接口，方便扩充，保证未来的适应性。
低功耗：低功耗设计，在保证正常测温的情况下，延长传感器的使用寿命
经验分析：
·电气设备正常运行中为什么会出现高温过热
这是因为电气设备的触点、连接点在长期运行过程中，因老化、松动、污染或因设备的安装工艺、超载运行、电弧冲击等问题,致使连接部位间隙或接触电阻增大，在通流时引起持续发热，温度不断上升。
·高温过热问题直接影响电气设备的使用寿命
高温过热直接导致电气材料的的机械强度、物理性能下降，接触电阻值增加，持续通流状态下将会加速设备连接点氧化，氧化结果又促使接触电阻值继续增加，发热加剧，温度持续上升，导致高温过热。而高温过热问题又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，每次温度变化所增加的接触电阻值，将会使下一次循环的热量增加，所增加的温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环，严重影响电气设备的使用寿命。
·解决高温过热隐患，避免安全事故
高温过热状况如果不及时发现，采取措施，将对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。严重时将导致设备烧损，甚至引发更大事故。近年来，类似的事故发生多起，起火爆炸造成了火灾和大面积的停电事故，造成了大量的财产损失。
对电气设备的触点、连接点，安装无线温度传感器，实时在线，安全监测，在高温发热前，提前预警，及时采取措施，将事故隐患消除在萌芽状态。
方维监测NT1000无线测温系统，用实际意义保障电气设备的安全运行。
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：
变电所测温系统改造技术协议 上海贤业电气自动化设备有限公司
变电站改造高低压开关柜、变压器测温系统： 1.供货报价一览表 序号产品名称型号单位价格备注1无线测温装置 XY-KCD-Y 套 2200元 3、6、9 点价格 一样 2开关柜设备无线温度发射模块3无线温度路由器 4无线温度转换器 XY-KCD-APP 台600 5工控显示一体机含测温后台软 件 台8000 2执行标准及使用条件 GB14285-1993《继电保护和安全自动装置技术规程》 GB50062-92《电力装置的继电保护和安全自动装置技术规范》GB/T14598·9-1995《辐射电磁场干扰试验》 GB/T14598·10-1996《快速瞬变干扰试验》 GB/T14598·13-1998《1MHz脉冲群干扰试验》 GB/T14598·14-1998《静电放电试验》 IEC255－5《绝缘电压、冲击耐压测试》 IEC255－6《高频干扰电压测试》 IEC529《防护等级》 IEC870-5-103《继电保护设备信息接口配套标准》 GB6162-85《静态继电器和保护装置的电气干扰试验》 GB7261-87《继电器及继电保护装置基本试验方法》 GB/T2423《电工电子产品基本环境试验规程》
GB11287-89《继电器、继电保护装置振动（正弦）试验》 GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》 DL/T539-93《户内交流高压开关柜和元部件凝露及污秽试验技术条件》DL/T593-96《高压开关设备的共用订货技术条件》 DL5003-92《电力系统调度自动化设计技术规范》 DL487-92《静态继电保护及安全自动装置通用技术条件》 DL/T587-96《微机继电保护装置运行管理规程》 3、设备安装环境 3.1海拔：<1500m 3.2环境温度 最高气温：+42℃ 最低气温：-20℃ 最大日温差：23.7K 3.3最大相对湿度： 日平均：95% 月平均：90% 3.4常规温度相应时间：90S 超温相应时间：1S 4、技术要求 4.1通讯距离及环境：在开关柜内的测温终端信号传出半径不小于150米；室外测温终端信号可靠传输半径不小于300米（提供省部级检验报告）。测温终端与现场管理机之间通讯传输方向为360°全立体空间，安装位置不受方向限制。
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)
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。
一、产品概述 DYW电气接点无线测温装置采用国际上先进的无线传感器网络技术，以智能微处理器为核心，使用精密的数字式温度传感器，对40.5kV及以下供电系统移开式开关设备手车角头、固定式开关设备隔离开关触头、母线、电缆连接处以及电抗器绕组、干式变压器高压绕组等由于插接不良、接头松动、母线蠕动、表面氧化、电化腐蚀、超负荷、环温过高、通风不良等引起过热进行智能保护。 电气接点无线测温装置是一款用于高中低压电力系统和对温度有较高要求电气接点设备的智能化装置。电气接点无线测温装置集在线温度测量、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。电气接点无线测温装置其各项技术指标均能到达国际标准，无线测温装置具有在线采集温度接点数可设定，数据中续单元可根据现场情况而可选。电气接点无线测温装置提供通讯接口可与计算机监控系统连接，支持RS485接口MODBUS通讯协议或多种协议，波特率可选。 电气接点无线测温装置主要适用于户内各类高压开关设备的接头部、触头及母排的在线温度测量。电气接点无线测温装置二次部分与一次部分无任何电连接，传感器与主机信息交换是通过无线信号传送，不会影响系统的绝缘性能，使用更安全。 二、电气接点无线测温装置组成
仪表控制终端(具有数据显示和设定功能，可当地查看运行状态，可查看或设定运行参数)、数据接收器(配有1个已装在主机里);温度数据采集器(配有由3至9路);可扩展到最多250路，上位机软件(选配)和通讯协议数据包。 三、电气接点无线测温装置组成 电气接点无线测温装置在线监测系统包括：显示主机、无线温度传感器、环境温湿度传感器(可选)。 无线温度传感器节点：直接安装在高压电接点上，采集高压电接点的温度，并通过无线的方式将温度数据传送到附近的智能无线中继; 智能无线中继：汇集无线传感器节点传输的温度数据，在LCD屏幕上显示各节点的温度，并对温度异常情况报警。同时，通过自组织的2.4G无线网，将数据上传至无线网关。 无线网关：接收到的智能无线中继、无线温度传感器节点的数据，并上传给后台监控软件; 后台监控软件：存储、分析各个被检测的高压电接点的温度数据;一旦发现温度异常，实时在计算机屏幕上显示出报警信号，并显示报警方位;生成各种统计报表;设定温度正常范围等系统参数。 四、电气接点无线测温装置功能简介 电气接点无线测温装置最多可以在线监测12个点位的的温度(温升)，通过无线传输，在主机的屏幕上实时显示，由主机对这些监测点的温度进行实时监控。当任何一个监测点的温度超过设定温度后会输出三个级别报警提示(指示灯、显示值闪烁及三组无源继电器输出);产品提供RS485接口，MODBUS通讯协议，可以上传环境温湿度、各监测点的温度和电池电量等信息。 温度值的显示模式可以选择温升(相对于环境温度)或实际温度，上位机可以通过RS485接口对仪表的参数进行设置与读取，以及数据的采集。电气接点无线测温装置还可以单独选择控制环境的温度或湿度，对于负载继电器可以选择温度与湿度各使用一组继电器，也可以选择共用一组继电器。温度控制负载的工作模式可以选择降温或升温，而湿度控制负载只能使用升温或除湿模式。 电气接点无线测温装置采用图形中文菜单界面，操作简单直观，并有报警记录查询功能。具体功能如下： 1、多路无线测量温度实时数据显示。 2、报警温度上、下限设定数据显示。 3、多路测量温度温升数据显示。
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:
电力温度监控专家V1.3 XY-KCD-A 电气触点在线测温装置 Installation&Operation Manual 说明书 V1.3 上海贤业电气科技有限公司
安全和注意事项 危险和警告 ■本装置只能由专业人士进行安装和维护。 ■对于因不遵守本手册的说明而引起的故障，厂家不承担任何责任。 触电、燃烧和爆炸的危险 ■设备只能由取得资格的工作人员才能进行安装和维护。 ■对设备进行任何操作前，应隔离电压输入和切断设备的工作电源.■要有一台可靠的电压检测设备来确认电压是否已切断。 ■在将设备通电前，应该将所有的机械部件恢复原位。 ■设备在使用中应该提供正确的额定电压。 ■在通电前应仔细检测所有的接线是否正确。 不注意这些预防措施就有可能会引起严重损害！
目录 一、概述 (4) 二、无线测温系统结构 (4) 2.1无线测温系统结构图 (4) 2.2无线温度传感器 (5) 2.3无线测温主机 (10) 三、显示与参数设置 (17) 3.1显示面板 (17) 3.2参数设置 (18) 3.2.1报警开关设置 (18) 3.2.2参数查看 (19) 3.2.3参数设置 (20) 3.2.4极限温度记录 (24) 3.2.5温度报警记录 (25) 3.2.6温度失衡记录 (26) 3.2.7恢复出厂设置 (26) 3.2.8清除所有用户数据 (27) 四、接线方式 (29) 五、外形尺寸及安装方式 (29) 六、无线测温系统典型组网方式 (30) 七、维修及维护 (30) 7.1有限保用条款 (30) 7.2有限保用范围 (31) 7.3法律责任范围 (31) 附录一：典型接线图 (32) 附录二：通讯协议 (44)
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
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。
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
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