[发明专利]一种极低功耗高压开关柜无线测温收发子节点系统

说明书

技术领域

本发明属于智能电网在线监测及其应用领域，具体是一种极低功耗高压开关柜无线测温收发子节点系统。

背景技术

高压开关柜是电力系统中的重要设备，保证高压开关柜的安全运行是保障电网安全的重要基础。在高压开关柜长期运行过程中,隔离开关的触点和母线排连接处等部位因老化或接触电阻过大而发热，这些发热部位的温度常常导致设备烧毁等事故。常规的人工巡检方式并不能及时发现开关柜潜在的发热故障，更无法判断故障发展趋势及定位故障位置。针对人工巡检的不足，人们开发了一系列新型高压开关柜温度监测装置，在一定程度上克服了人工巡检的弱点。

当前，应用较为广泛的温度监测技术可以分为三类：1、柜外红外成像技术（张艳,田竞,叶逢春,路灿.基于红外传感器的高压开关柜温度实时监测网络的研制[J].高压电器,2005(2):91-94.李霜，袁辉建，阳明，蒋燕.双光谱电力设备在线监测装置的实现[J].计算机测量与控制，2011(12):2829-2901.袁辉建，阳明，蒋燕，李霜.紫外红外双光谱电力设备在线监测系统[J].自动化仪表，2012(2):58–62.钱祎.基于红外传感器的开关柜温度在线实时监测系统设计[D].南京：南京理工大学，2009）；2、光纤表贴测温技术（朱建军，赵宝瑞，纪青春，等.分布式光纤传感器开关柜温度监测探讨[J].光器件,2012(2):15-17.时斌．光纤传感器在高压设备在线测温系统中的应用[J].高电压技术，2007，33(8):169-173．李亮，夏爱军，逯锋兵．光纤光栅传感技术的优势与应用[J].光通信技术，2007，31(7):62-64)；3、接触式测温与无线传输技术(陈成添，蔡声镇，李汪彪，吴允平．高压开关柜温度实时监测系统的设计与实现[J].福建师范大学学报,2008,24(5),49-52.王奎英，余艳伟.高压开关柜温度在线监测系统设计[J].现代电子技术，2012，35（15），52-54.宋梁，温秀峰.高压开关柜温度在线监测研究[J].电气开关，2012(3):32-34.兰西柱，李海鹏，颜文婧.基于ZigBee的高压开关柜无线测温系统的设计[J].安徽理工大学学报，2011，31(1):45-50)。

红外成像技术主要缺点在于目前自动化程度不高，准确程度有限，成本较高。光纤测温的方式目前应用较多，但其配套的光纤传感网络分析仪体积较大，无法安装于开关柜内部。在上述几种测温技术中，无线温度数据传输目前一般使用ZigBee或GPRS，这些无线通信方式具有简单可靠等优点，但是对于在线监测应用而言主要缺点在于功耗太大。公开资料报道表明，业界的最好水平为：两节AA电池或等效容量电池的工作时间最长为24个月。这样会导致大量传输节点需频繁更换电池，不利于系统的日常维护。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、工作可靠、功耗极低的高压开关柜无线测温收发子节点系统。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

一种极低功耗高压开关柜无线测温收发子节点系统，主要由接触式温度传感器、控制中心、两节AA电池、无线收发芯片、BNC电缆、发射天线以及极低功耗高压开关柜无线测温收发子节点系统外壳构成。极低功耗高压开关柜无线测温收发子节点系统的外壳内置控制中心、两节AA电池和无线收发芯片；它们的连接关系：控制中心分别与收发芯片和AA电池连接。

1)所述控制中心采用低功耗单片机MSP430，采用8M低温漂晶体振荡器作为系统时钟或采用32.768k低温漂晶体振荡器作为实时时钟，控制中心由BNC接头、电源输入接口、放大电路、滤波电路、单片机、总线接口、控制中心的外壳组成：其中，控制中心的外壳内置放大电路、滤波电路和单片机；BNC接头和电源输入接口分别安装在外壳一侧面，总线接口安装在控制中心外壳另一侧面；它们的连接关系：BNC接头与放大电路一端连接，放大电路另一端与单片机一端连接；电源输入接口与滤波电路一端连接，滤波电路另一端与单片机一端连接；单片机另一端与总线接口连接。

控制中心主要完成温度数据接收、温度判断、超限报警、接收控制命令与发送温度数据功能；

1.1)所述控制中心的滤波电路由第一电感L31、第二电感L32、第三电感L33、第一电容C31、第二电容C32、第三电容C33、第四电容C34构成：其中，第一电感L31的节点2与第二电感L32的节点1分别通过第一电容C31、第二电容C32接地；第二电感L32的节点2与第三电感L33的节点1分别通过第三电容C33、第四电容C34接地；