温度智能在线监测系统技术领域
本发明涉及自动化设备技术领域，特别是一种温度智能在线监测系统。
背景技术
随着信息自动化水平的飞速发展，目前电力系统输配电领域以及其它的领域（比如仓储等）的温度在线监测基本已经实现了无人值守，对于设备运行的在线监控已经实现了微机化集中控制，然而对于电气设备及其结头发热情况的监测工作只能由集控中心定期派工作人员到各变电所巡检，这样不但投入的产本比较大而且检测的时间漏洞无法弥补。为了满足无人值班变电所的安全运行的要求，急需对电气设备实施在线监控，尤其对电气设备及其结头发热状态的实时监测。
目前市场上已经出现了一些温度智能在线监测的产品，比如中国发明专利申请号200810022017.1的无线测温系统，包括无线温度传感器，无线温度传感器与处理器连接，处理器与无线发射部件连接，一个电源为上述各部件提供工作电源，无线发射部件与主机无线连接，主机接显示装置，主机通过RS-232接口与外部通讯。
再如中国实用新型专利申请号200620026974的一种干扰小、能耗低的远程无线测温系统，包括至少一个节点系统和ZIGBEE数据接收终端、无线数据传输终端、管理服务器；所述节点系统为温度探头通过数据线连接ZIGBEE温度采集终端；所述ZIGBEE数据接收终端通过RS232数据线与无线数据传输终端连接。
上述两者目的在于克服了现有技术当中需要依托有线公共网络进行数据传输的限制，首创的采用了无线数据传输方式，对个别带电设备或其结点能够达到很好的无人值守的目的，然而对于区域广、路线长的电力系统输配电装置就不适用，对于大区域的电气设备采用点对点的方式，不仅成本上升而且管理起来难度很大。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术只适用于个别带电设备或者说值守区域小的不足，提供一种整体结构布置合理，成本不高，而且信号之间干扰小且相互间不冲突的温度智能在线监测系统，其更适用于区域范围广、线路长的电力系统输配电装置。
实现本发明目的的技术解决方案为：一种温度智能在线监测系统，包括无线温度传感器、基站箱和终端计算机；所述的无线温度传感器安装在带电体上，通过无线通讯与基站箱进行数据传递；所述的基站箱接收在其接收范围内的无线温度传感器上传的数据，并对数据进行处理、分析，对温度异常数据及时报警；所述的终端计算机通过RS-485总线接收基站箱上传的温度数据。
所述无线温度传感器通过433M无线射频与基站箱相连接。
所述无线温度传感器包括外壳、电路板、纽扣电池、弹簧天线、温度采集金属底座、天线连接器和绝缘层；其中，外壳壳体内从上到下依次设置有弹簧天线、天线连接器、电路板、纽扣电池；所述电路板分别与纽扣电池、弹簧天线、温度采集金属底座相连接，电路板通过温度采集金属底座采集数据，并通过弹簧天线收发数据，由纽扣电池提供电源；电路板与外壳的上壁之间设置绝缘层。
所述外壳采用耐高温高分子材料制成。
所述基站箱包括壳体、基站天线、基站门锁和基站电路板，其中，壳体正面设有可打开的门，门上设有基站门锁；壳体一侧设有基站天线，壳体底部设有基站进线孔，壳体内设有基站电路板。
所述基站电路板由天线、射频电路、微处理器、RS-485传输接口组成；其中，天线依次连接射频电路、微处理器、RS-485传输接口；所述基站电路板连接基站天线，接受传送信号；基站电路板通过基站进线孔连接电源与RS-485信号传输线。
本发明与现有技术相比，其显著优点为：（1）本系统一改传统的点对点的工作模式，采用一主多从的工作模式，即由一终端计算机汇总负责处理多个独立的基站箱上传的温度数据和一个基站箱负责采集在其接受范围内的多个无线温度传感器上传的温度数据的工作模式，使得整个系统配置更加合理化，成本低、能耗低、信号干扰小且相互间不冲突，更适用于传输距离远、覆盖面积广的电力输配电系统。（2）无线温度传感器安装在高压带电体上，因其整体体积较小，可安装于导线间隔内，使用服役寿命更长，安全稳定性更强，外型美观，防水防尘。（3）基站箱外置固定全向天线可接收在其接收范围内的无线温度传感器上传的数据，并对数据进行处理、分析，对温度异常数据及时报警。（4）终端计算机汇总了所有基站箱上传的所有无线温度传感器的温度数据信息，由监测软件分析数据并填入预置表格，并在显示器上分级式的显示各个工作点的当前工作状态。
下面结合附图对本发明作进一步详细描述。
附图说明
图1是本发明温度智能在线监测系统的系统结构图。
图2是本发明温度智能在线监测系统的无线温度传感器的结构图。
图3是本发明温度智能在线监测系统的无线温度传感器的电路原理图。
图4是本发明温度智能在线监测系统的基站箱的结构图。
图5是本发明温度智能在线监测系统的基站箱的电路原理图。
具体实施方式
本发明的一种温度智能在线监测系统，包括无线温度传感器、基站箱和终端计算机；所述的无线温度传感器安装在带电体上，通过无线通讯与基站箱进行数据传递；所述的基站箱接收在其接收范围内的无线温度传感器上传的数据，并对数据进行处理、分析，对温度异常数据及时报警；所述的终端计算机通过RS-485总线接收基站箱上传的温度数据。
所述无线温度传感器通过433M无线射频与基站箱相连接。
所述无线温度传感器包括外壳1、电路板2、纽扣电池3、弹簧天线4、温度采集金属底座5、天线连接器10和绝缘层11；其中，外壳1壳体内从上到下依次设置有弹簧天线4、天线连接器10、电路板2、纽扣电池3；所述电路板2分别与纽扣电池3、弹簧天线4、温度采集金属底座5相连接，电路板2通过温度采集金属底座5采集数据，并通过弹簧天线4收发数据，由纽扣电池3提供电源；电路板2与外壳1的上壁之间设置绝缘层11。
所述外壳1采用耐高温高分子材料制成。
所述基站箱包括基站箱壳体6、基站天线7、基站门锁8和基站电路板，其中，基站箱壳体6正面设有可打开的门，门上设有基站门锁8；基站箱壳体6一侧设有基站天线7，基站箱壳体6底部设有基站进线孔9，基站箱壳体6内设有基站电路板。
所述基站电路板由天线、射频电路、微处理器、RS-485传输接口组成；其中，天线依次连接射频电路、微处理器、RS-485传输接口；所述基站电路板连接基站天线7，接受传送信号；基站电路板通过基站进线孔9连接电源与RS-485信号传输线。
下面结合附图和具体的实施例对本发明作进一步的说明：
实施例1
如图1所示，一种温度智能在线监测系统，包括无线温度传感器（图2）、基站箱（图4）、终端计算机；无线温度传感器布置在需要测量的高压带电设备及其结头上，至于若干数目依照实际应用当中电力输配电系统覆盖面积或实际需求来决定。无线温度传感器（图2）用于负责检测温度数据并通过无线方式与基站箱（图4）通讯，基站箱（图4）用于负责采集在其接受范围内的由无线温度传感器（图2）上传的温度数据信息，并通过RS-485方式与终端计算机通讯；终端计算机用于负责汇总各基站箱（图4）上传的所有温度数据信息，且交由其内置的监测软件处理并在其外置的可视化窗口中显示。
整个系统主要结构布置如下：终端计算机汇总负责处理多个独立的基站箱（图4）上传的温度数据，一个基站箱（图4）负责采集在其接受范围内的多个无线温度传感器（图2）上传的温度数据的工作模式。
如图2所示，无线温度传感器（图2）包括耐高温高分子材料外壳1、电路板2、纽扣电池3、弹簧天线4、温度采集金属底座5。耐高温高分子材料外壳1封闭式设计，外型美观，防水防尘，且具有良好的导电连续性，便于内部器件容置，且其体积较小，温度采集金属底座5设计巧妙，温度敏感性好，精准度高。
具体而言，所述无线温度传感器包括外壳1、电路板2、纽扣电池3、弹簧天线4、温度采集金属底座5、天线连接器10和绝缘层11；其中，外壳1壳体内从上到下依次设置有弹簧天线4、天线连接器10、电路板2、纽扣电池3；所述电路板2分别与纽扣电池3、弹簧天线4、温度采集金属底座5相连接，电路板2通过温度采集金属底座5采集数据，并通过弹簧天线4收发数据，由纽扣电池3提供电源；电路板2与外壳1的上壁之间设置绝缘层11。
如图3所示，无线温度传感器（图2）的电路板上的电路部分包括数字测温模块、微处理器和射频电路，数字测温模块连接到微处理器上，微处理器与射频电路相连且双向互通。数字测温模块集成温度采集、信号放大、模/数转换电路，可将温度值转换为数字信号。微处理器控制采集温度的时序，并将数据封装成标准协议交由射频电路发射。
如图4所示，基站箱（图4）可接收在其接收范围内的多个无线温度传感器上传的数据，并对数据进行处理、分析，对温度异常数据及时报警。基站箱（图4）包括壳体6、基站天线7、基站门锁8、基站进线孔9，整机结构布置合理紧凑，尽可能的减小了成本和体积。
如图5所示，基站箱（图4）的电路部分包括射频电路、微处理器模块、RS-485模块。射频电路与微处理器相连且双向互通，微处理器与RS-485连接，电路部分外接全向天线、数据线接口和电源线接口。
如图1所示，终端计算机采用传统的PC机，在PC机系统中安装监测软件，监测软件支持阀值告警、异常升温告警和紧急超温报警三种报警模式，当温度达到告警阀值、监测到异常升温或紧急超温时会立即发送告警信号。终端计算机汇总了所有基站箱（图4）上传的所有无线温度传感器（图2）的温度数据信息，由监测软件分析数据，制表制图，并提供人性化的可视化窗口（显示器上显示）。
本系统一改传统的点对点的工作模式，采用一主多从的工作模式，即由一终端计算机汇总负责处理多个独立的基站箱上传的温度数据和一个基站箱负责采集在其接受范围内的多个无线温度传感器上传的温度数据的工作模式，使得整个系统配置更加合理化：成本低、能耗低、信号干扰小且相互间不冲突，更适用于传输距离远、覆盖面积广的电力系统输配电装置，也适用于其它的领域（如仓储）的温度在线监测。