摘要:針對開關(guān)設(shè)備觸頭發(fā)熱問題,設(shè)計一種無線測溫裝置。該測溫裝置的傳感器節(jié)點(diǎn)由CC2430芯片與數(shù)字溫度傳感器DS18B20構(gòu)成,利用ZigBee協(xié)議,以無線方式把觸頭溫度數(shù)據(jù)送至協(xié)調(diào)器,實現(xiàn)溫度的顯示與報警。試驗表明,該裝置穩(wěn)定性好,能很好地滿足實際需求。
現(xiàn)代社會對電能的依賴性很高,尤其是用電密度大的地區(qū),因而對供電設(shè)備可靠性提出了要求。目前普遍使用的手車式開關(guān)設(shè)備,其斷路器與開關(guān)設(shè)備間采用插頭連接,當(dāng)手車與開關(guān)設(shè)備觸頭接觸不良時,接觸電阻會增大,引起觸頭溫升過高,甚至燒毀,該現(xiàn)象在大電流開關(guān)設(shè)備上尤為**,且影響很大。另外,電力系統(tǒng)開關(guān)設(shè)備在長期運(yùn)行過程中常出現(xiàn)的表面氧化腐蝕、緊固螺栓松動、觸點(diǎn)和母線排連接處老化等問題,亦會造成設(shè)備過熱,甚至引發(fā)嚴(yán)重事故。
現(xiàn)有的開關(guān)設(shè)備觸頭測溫主要有普通測溫、紅外測溫和光纖測溫方式。普通測溫方式需要金屬導(dǎo)線傳輸信號,絕緣性能得不到保證;紅外測溫方式使用的紅外成像儀又無法透過柜門測量內(nèi)部設(shè)備溫度;光纖測溫方式使用的光纖易折斷、不耐高溫,且在柜內(nèi)布線難度較大,造**。因此,本文針對高壓開關(guān)設(shè)備,開發(fā)了由CC2430芯片與數(shù)字溫度傳感器DS18B20構(gòu)成的無線測溫裝置來測量觸頭溫度,并運(yùn)用射頻技術(shù)對傳感器采集到的信號進(jìn)行無線傳輸,實現(xiàn)開關(guān)設(shè)備溫度的在線監(jiān)測。
開關(guān)設(shè)備在線測溫裝置總體結(jié)構(gòu)如圖所示,主要由無線溫度傳感器、協(xié)調(diào)器組成。無線溫度檢測單元安裝在開關(guān)設(shè)備需測溫部位,協(xié)調(diào)器安裝在開關(guān)設(shè)備儀表室。無線溫度傳感器、協(xié)調(diào)器間通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)。每臺開關(guān)設(shè)備通常配置個無線溫度傳感器,分別安裝在每相的上下觸頭處。
無線溫度傳感器包括CC2430芯片和數(shù)字溫度傳感器DS18B20及其外圍電路。CC2430芯片是內(nèi)部集成了符合IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)的2.4GHz射頻(RF)收發(fā)器的無線單片機(jī);數(shù)字溫度傳感器DS18B20直接通過單線與CC2430單片機(jī)I/O連接。
協(xié)調(diào)器主要完成對測溫終端上傳的溫度數(shù)據(jù)的處理與現(xiàn)場顯示,并按照通信規(guī)約把溫度數(shù)據(jù)上傳給上位機(jī);此外還將測得的溫度與設(shè)置的預(yù)警值進(jìn)行比較,若有異常,則輸出報警信號。
2、無線溫度傳感器的供電
目前,無線溫度傳感器主要由電池供電或電流互感器供電。采用電池供電需要經(jīng)常更換電池,不僅增加了勞動強(qiáng)度,而且在開關(guān)設(shè)備運(yùn)行工況下還存在更換電池困難等缺陷。采用電流互感器從母線取電流,存在母線電流不穩(wěn)定,過電壓和過電流對取能電源帶來損壞等缺點(diǎn),因此需要大量的穩(wěn)壓和保護(hù)措施。根據(jù)產(chǎn)品的使用情況及電網(wǎng)公司的相關(guān)要求,本文設(shè)計采用電池供電方案,選用高性能電池給無線溫度傳感器供電,電池使用年限可達(dá)4年以上。
3、ZigBee技術(shù)
ZigBee技術(shù)實際上是采用IEEE802.15.協(xié)議的新一代無線傳感器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),主要適用于自動控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域。試驗表明,2.4GHz無線信號在強(qiáng)磁場、高溫、高壓環(huán)境中的直線傳播性能較好,因而數(shù)據(jù)的傳輸能力強(qiáng)、可靠性高。相對于現(xiàn)有的各種無線通信技術(shù),ZigBee射頻**所需的功率較低再加上處理器支持多種休眠模式,ZigBee技術(shù)可以確保2節(jié)五號電池持續(xù)使用6個月到2年左右。ZigBee技術(shù)的整個硬件成本低,網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)容量大,具有自組、自動路由和自愈功能,且工作在2.4GHz免執(zhí)照頻段,是實現(xiàn)開關(guān)設(shè)備無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)的理想解決方案。
4、軟件設(shè)計
協(xié)調(diào)器的主程序流程如圖2所示。控制器上電后,分別對串口模塊、液晶模塊、I/O端口進(jìn)行初始化接著,向傳感器接點(diǎn)索要各路溫度傳感器的溫度值,在獲得正確溫度值后將其保存在特定的存儲單元接著,檢查是否收到上位機(jī)獲取溫度命令,若收到則上傳溫度值接著,程序掃描按鍵與判定闌值并采取相應(yīng)動作顯示當(dāng)前溫度值,并進(jìn)人下個循環(huán)。軟件設(shè)計時,在保證準(zhǔn)確的前提下,應(yīng)盡可能地降低功耗。具體設(shè)計為測量溫度小于60℃時,每5min發(fā)送1次溫度數(shù)據(jù),其中,定時時間由睡眠定時器計時,時間到則切換模式**數(shù)據(jù),其它時間則使發(fā)送模塊處于睡眠狀態(tài),從而使發(fā)送模塊大部分時間處于低功耗狀態(tài)當(dāng)測到的溫度與上次溫度差大于5℃,或溫度大于60℃時,則每5s發(fā)送1次溫度數(shù)據(jù)。
5、測溫裝置實驗
在線測溫裝置經(jīng)國家檢測部門進(jìn)行電磁兼容、通信距離、測量精度、振動等項目的檢驗,檢驗結(jié)果均符合標(biāo)準(zhǔn)要求。其中溫度測量精度檢測結(jié)果見表1。
由表1可知,該裝置的測量誤差在士2℃以內(nèi)。為驗證測溫單元在高壓環(huán)境下能正常工作,將測溫單元安裝在開關(guān)設(shè)備主母排上。通過試驗設(shè)備在母排上加上10kV和42kV高壓,裝置接收數(shù)據(jù)正常,說明測溫單元能在正常高壓環(huán)境下工作,也能適應(yīng)開關(guān)設(shè)備出廠試驗時的工頻耐壓試驗。
6、安科瑞無線測溫產(chǎn)品介紹
a.電池供電型無線溫度傳感器
安裝于發(fā)熱部位,采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/div>
目前無線溫度傳感器有三款:
b.CT感應(yīng)取電無線溫度傳感器
安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點(diǎn)等大電流處,采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/div>
目前無線溫度傳感器有兩款:
產(chǎn)品方案:ATE400
典型配置:ATE400
典型配置:ATP系列
7、結(jié)束語
該開關(guān)設(shè)備在線測溫裝置采用CC2430芯片和數(shù)字溫度傳感器DS18B20獲取數(shù)據(jù),理想地實現(xiàn)了高壓測溫一次設(shè)備與二次監(jiān)測設(shè)備的電隔離,保證了系統(tǒng)的安全可靠性同時實現(xiàn)了開關(guān)設(shè)備溫度數(shù)據(jù)的自動化測量,很好地解決了高壓環(huán)境下母線溫度檢測問題。
安科瑞電氣股份有限公司專注于環(huán)網(wǎng)柜保護(hù)裝置,低壓線路保護(hù)器,485轉(zhuǎn)LoRa,智能疏散系統(tǒng),消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng),工業(yè)能耗解決方案等
詞條
詞條說明
消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能
消防設(shè)備電源監(jiān)控系統(tǒng)是一種可以對消防設(shè)備開展一個24h的檢測。它會根據(jù)查驗獲得到消防器材電源的電流量、工作電壓及其輸出功率去獨(dú)立得到供電電源是否有存有著短路故障、過欠壓保護(hù)、缺相同電源電源電路故障與此同時將故障種類傳送到監(jiān)控中心紀(jì)錄并根據(jù)預(yù)警系統(tǒng)提示工作員立即對消防設(shè)備的電源開展檢修。進(jìn)而可以在比較大水平上的保證在火災(zāi)產(chǎn)生的情況下消防設(shè)備不容易由于供電電源的問題進(jìn)而喪失功效,因而消防設(shè)備都具有著一
工業(yè)能耗解決方案
? ? AcrelCloud-3000環(huán)保設(shè)施用電監(jiān)管云平臺依托創(chuàng)新的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電力參數(shù)傳感技術(shù),實時采集企業(yè)污總用電、工藝生產(chǎn)設(shè)備用電、污染治理設(shè)施設(shè)備用電等數(shù)據(jù),通過設(shè)施運(yùn)行停車分析、越限分析、停/限產(chǎn)分析、工藝關(guān)聯(lián)分析等,及時發(fā)現(xiàn)環(huán)保治理設(shè)施、設(shè)備等未開啟、空轉(zhuǎn)、減速、降頻以及異常關(guān)閉等未正常工作的情況;同時,通過數(shù)據(jù)分析,還可以實時監(jiān)控限產(chǎn)和停產(chǎn)整治企業(yè)運(yùn)行狀態(tài)。歡迎
淺談無線測溫系統(tǒng)在高壓開關(guān)柜中的設(shè)計與應(yīng)用選型
摘要:針對傳統(tǒng)的有線測溫方法因無法徹底解決高壓絕緣問題而不能應(yīng)用于高壓開關(guān)柜溫度檢測的問題,設(shè)計了一種高壓開關(guān)柜無線測溫系統(tǒng),詳細(xì)介紹了該系統(tǒng)硬件及軟件設(shè)計,分析了系統(tǒng)測試過程中存在 的問題并給出了相應(yīng)的優(yōu)化措施。測試結(jié)果表明,系統(tǒng)可穩(wěn)定地運(yùn)行于工作環(huán)境,滿足一次安裝、2a內(nèi)*維護(hù)的要求。關(guān)鍵詞:高壓開關(guān)柜;溫度檢測;無線網(wǎng)絡(luò);ZiBee;J**148;DS18B200?引 言高壓開關(guān)
工業(yè)絕緣監(jiān)測及故障定位解決方案
1 概述隨著工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,許多重要生產(chǎn)場所,尤其是礦山、井下等地方,都對供電的連續(xù)性和可靠性提出了較高的要求。IT系統(tǒng)(不接地供電系統(tǒng))是電源中性點(diǎn)不接地、用電設(shè)備外露可導(dǎo)電部分通過PE線直接接地的系統(tǒng)。由于IT系統(tǒng)發(fā)生接地故障時,接地故障電流僅為非故障相對地的電容電流,通常非常小,不需要立即切斷故障回路,因此可以保證供電的連續(xù)性。隨著越來越多的用電場所采用了IT配電系統(tǒng),針對IT系統(tǒng)的配套
八方資源網(wǎng)提醒您:
1、本信息由八方資源網(wǎng)用戶發(fā)布,八方資源網(wǎng)不介入任何交易過程,請自行甄別其真實性及合法性;
2、跟進(jìn)信息之前,請仔細(xì)核驗對方資質(zhì),所有預(yù)付定金或付款至個人賬戶的行為,均存在詐騙風(fēng)險,請?zhí)岣呔瑁?