一種基于ble技術的開關柜溫度采集系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種基于BLE技術的開關柜溫度采集系統，包括開關柜、多個節點單元、集中單元及監控終端單元；所述節點單元包括溫度測量模塊、節點藍牙模塊及節點電源模塊；所述集中單元包括集中藍牙模塊及集中電源模塊；所述監控終端單元包括上位機及移動終端；所述溫度測量模塊位于開關柜內部，采集開關柜內溫度，通過節點藍牙模塊傳輸到集中單元，所述集中單元通過集中藍牙模塊將數據傳輸到監控終端單元。本發明成本低，功耗低，后期維護簡單，適于大范圍內推廣使用。
【專利說明】
一種基于BLE技術的開關柜溫度采集系統
技術領域
[0001]本發明涉及電氣設備技術領域，具體涉及一種基于BLE技術的開關柜溫度采集系統。
【背景技術】
[0002]高壓開關柜在輸配電系統中一直都承擔著重要作用，包括電力線路的關合、電能的轉換、線路故障的保護和監測運行電量數據等重要作用，因此其在電力系統中獲得了越來越廣泛的應用。
[0003]根據統計，每年國內都會有很多發電廠、變電系統因為高壓開關柜故障的緣故造成巨大的經濟損失。導致高壓開關柜發生故障的主要原因有開關柜部件常年運行引起的老化、產品的質量問題、封閉運行導致的熱量集中、開關柜滿負荷以至超負荷運行等。而造成高壓開關柜故障的最直接的原因就是開關柜內部刀閘的接頭與隔離的觸頭等部位因為產品質量的不合格或者觸頭的氧化、松動、負荷過大等引起接觸電阻增大而引起的發熱。封閉的柜體結構使得熱量沒辦法散發出去，這樣長久得不到處理最終會引發火災乃至大規模停電。因此高壓開關柜內部電纜接頭和斷路器觸頭等部位的溫度必須采取有效手段對其進行監測，以保障開關柜的安全穩定運行。
[0004]目前常用的高壓開關柜測溫方法主要包含:示溫臘片變色法、紅外手持設備測溫法、光纖測溫法。其中示溫臘片變色法在早期高壓開關柜和其它電氣產品中應用的比較多，而隨著電力系統和現代科技的不斷進步，已逐漸退出應用市場，目前市場上只有少數場合還在使用這種方法。紅外手持設備測溫法這種測溫方法是一種非接觸式的測溫法，測溫精度高，但是巡檢間隔長，不能及時發現觸點溫度的變化狀況。目前電力行業紅外測溫儀市場上適合的產品比如一套美國FSI紅外成像的測試系統，價格高至10多萬元。除此之外紅外測溫儀容易受到環境的影響，當存在障礙物時不方便測量其溫度數值。光纖測溫法對精度和實時性的要求高，有一定的市場，但是測溫系統成本比較高，并且維護困難，不利于大范圍的推廣應用，新型高壓開關柜集成化越來越高、空間越來越狹小的內布置光纖測溫系統也越來越困難。因此設計一種利用無線通信技術對開關柜內部溫度數據進行實時采集監測的裝置，這對于開關預防性檢修有著重要的意義。
【發明內容】
[0005]為了克服現有技術存在的缺點與不足，本發明提供一種基于BLE技術的開關柜溫度米集系統。
[0006]本發明功耗低，可靠性高，適用于替代現有高壓開關柜的溫度采集系統。
[0007]本發明采用如下技術方案:
[0008]—種基于BLE技術的開關柜溫度采集系統，包括開關柜、多個節點單元、集中單元及監控終端單元；
[0009]所述節點單元包括溫度測量模塊、節點藍牙模塊及節點電源模塊；
[0010]所述集中單元包括集中藍牙模塊及集中電源模塊；
[0011 ]所述監控終端單元包括上位機及移動終端；
[0012]所述溫度測量模塊位于開關柜內部，采集開關柜內溫度，通過節點藍牙模塊傳輸到集中單元，所述集中單元將數據傳輸到監控終端單元。
[0013]所述溫度測量模塊包括溫度傳感器DS18B20，多個溫度傳感器安裝在開關柜內的母線及電纜接頭位置。
[0014]所述節點電源模塊與集中電源模塊均采用鋰電池及紐扣電池供電。
[0015]所述節點藍牙模塊及集中藍牙模塊均采用藍牙芯片CC2540。
[0016]節點單元與集中單元及集中單元與監控終端單元的數據傳輸基于BLE藍牙通訊協議。
[0017]本發明的有益效果:
[0018]本發明基于BLE技術的開關柜溫度采集系統測溫時間短，可實時將溫度數據傳輸到遠程終端，方便對開關柜內部溫度進行監控和管理，同時巡檢人員可在集中單元附近可實時用手機終端采集溫度數據，縮短了巡檢時間。另外本發明準確度高、成本低、功耗低，長期無需更換電源。后期便于維護，適于大范圍內推廣使用。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明的結構示意圖。
[0020]圖2是本發明節點單元與集中單元建立連接的流程圖；
[0021]圖3是本發明節點單元與集中單元之間的溫度數據傳輸流程圖。
【具體實施方式】
[0022]下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。
[0023]實施例
[0024]如圖1所示，一種基于BLE技術的開關柜溫度采集系統，包括開關柜、多個節點單元、集中單元及監控終端單元；
[0025]每個節點單元包括溫度測量模塊、節點藍牙模塊及節點電源模塊，所述溫度測量模塊具體為溫度傳感器DS18B20，其溫度測量范圍-55°C?125°C，滿足高壓開關柜內部溫度范圍；因其體積小，封裝形式多種多樣，放置在開關柜內部，主要安裝在在母線和電纜接頭部位，支持多點組網功能，即多個溫度傳感器DS18B20可并聯在唯一的三線上，實現多點測溫;可直接測量溫度數據，通過節點藍牙模塊傳輸到集中單元。
[0026]所述節點藍牙模塊及集中藍牙模塊均為藍牙芯片CC2540，該芯片是TI公司的低功耗、低成本的單晶體芯片，芯片內部集成了增強型8051微控制器和低功耗藍牙，擁有21個通用型輸入輸出數字接口，2個UART接口，全速USB2.0接口等，擁有多種低功耗的休眠模式，各種模式之間轉換時間短，功耗極低，可將采集到的溫度數據通過BLE藍牙通訊協議發射出去，安裝在開關柜的外殼上。
[0027]所述節點電源模塊及集中電源模塊采用兩種供電方式，具體鋰電池供電及紐扣型電池供電，無需有線電源，鋰電池電量可工作數年之久，紐扣電池作為備用電源，一顆即可工作一年以上，兩種供電方式保證了整個系統可在數年之間無需更換電源。
[0028]所述集中單元不負責溫度采集任務，負責可將多個節點單元傳輸過來的數據集中接收，然后通過串口發送到監控終端單元，具體是通過BLE協議發送出去，移動終端及上位機同時接收數據。
[0029]所述監控終端單元包括上位機及移動終端，將集中單元發送過來的各個節點數據在界面顯示，實現實時監控。
[0030]本發明傳輸數據均是基于BLE協議，
[0031]如圖2及圖3所示，節點單元及集中單元之間建立連接關系具體為:集中單元首先發出掃描請求，掃描正在發送廣告的節點設備，若兩者的GAP服務的UUID相匹配，則可建立連接。
[0032]集中單元和節點單元建立連接之后，集中單元向節點單元發送上述特性的UUID，節點單元收到UUID后返回特性值的句柄給集中單元，集中單元再將此特性值的句柄發送給節電單元，節點單元最后再返回特性值，即溫度值。
[0033]上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式并不受所述實施例的限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于BLE技術的開關柜溫度采集系統，其特征在于，包括開關柜、多個節點單元、集中單元及監控終端單元； 所述節點單元包括溫度測量模塊、節點藍牙模塊及節點電源模塊； 所述集中單元包括集中藍牙模塊及集中電源模塊； 所述監控終端單元包括上位機及移動終端； 所述溫度測量模塊位于開關柜內部，采集開關柜內溫度，通過節點藍牙模塊傳輸到集中單元，所述集中單元將數據傳輸到監控終端單元。2.根據權利要求1所述的開關柜溫度采集系統，其特征在于，所述溫度測量模塊包括溫度傳感器DS18B20，多個溫度傳感器安裝在開關柜內的母線及電纜接頭位置。3.根據權利要求1所述的開關柜溫度采集系統，其特征在于，所述節點電源模塊與集中電源模塊均采用鋰電池及紐扣電池供電。4.根據權利要求1所述的開關柜溫度采集系統，其特征在于，所述節點藍牙模塊及集中藍牙模塊均采用藍牙芯片CC2540。5.根據權利要求1所述的開關柜溫度采集系統，其特征在于，節點單元與集中單元及集中單元與監控終端單元的數據傳輸基于BLE藍牙通訊協議。
【文檔編號】G08C17/02GK105928628SQ201610472078
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年6月23日
【發明人】李夢詩, 王學健, 吳青華, 余達
【申請人】華南理工大學