專利名稱：變壓器用無線組網溫控系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種溫控裝置，尤其涉及一種變壓器用無線組網溫控系統。
背景技術：
變壓器設備由于各種原因會導致發熱，也可能是故障導致發熱，發熱會造成設備和系統的停電事故，嚴重威脅著電網的安全運行。目前電力系統變壓器發生故障的原因中有50%以上是由于變壓器過熱所導致。為了保證電網安全運行，必須對變壓器的溫度進行監視和測量，電力規程也規定必須對可能的發熱情況進行巡視。傳統的高壓變壓器溫度控制設備一般都是單獨分散地安裝在每個變壓器上，通過對溫度的監控，在溫度過高時啟動冷卻設備對變壓器進行降溫。需要安排巡查人員到每一個變壓器所在處通過人工進行讀數并記錄。若對多個溫度控制設備進行管理時，需要通過布置電纜將每個溫度控制設備和控制室的監控主機相連。這種監控方式存在如下的安全隱患和復雜性:1、人工巡查的間隔時間較長，不能及時發現溫度過高的變壓器，從而不能及時采取相應的措施；2、變壓器場區內要為每個變壓器溫度控制設備布設監控電纜，一方面布線及安裝維護比較復雜，另一方面安裝維護成本也較高。
發明內容本實用新型主要解決原有變壓器溫度監控通過人工巡查不能及時發現故障的問題，在每個變壓器溫度控制設備和監控主機之間布設監控電纜，存在布線復雜，維護不便，成本較高的技術問題；提供一種變壓器用無線組網溫控系統，其不用布設電纜就能實現每個變壓器溫度控制設備和監控主機間的通訊，從而避免了布線復雜的問題，而且能對大量、分散的變壓器的溫度進行集中實時監控，維護方便，并且降低安裝和維護成本。本實用新型的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:本實用新型包括多個裝于變壓器上的溫控裝置，多個溫控裝置中的一個為主溫控裝置，其余為分溫控裝置，所述的溫控裝置包括微處理單元及與微處理單元相連的溫度傳感器和射頻收發模塊以及為溫控裝置提供工作電壓的電源單元，分溫控裝置的射頻收發模塊和主溫控裝置的射頻收發模塊無線相連，主溫控裝置的微處理單元上還連接有GPRS無線通訊模塊。每個溫控裝置通過溫度傳感器實時采集變壓器的溫度，各個分溫控裝置通過射頻收發模塊和主溫控裝置進行數據通訊，將測得的溫度值都匯集到主溫控裝置，主溫控裝置再通過GPRS無線通訊模塊將所有溫控裝置測得的溫度值及相關數據遠程上傳給監控主機或監控服務器。同一個變壓器廠區內的各個溫控裝置均可以實現無線信號的轉發、傳輸，任一個溫控裝置的故障均不影響整個廠區內信號的傳輸，從而實現場區內溫控節點自組網，以及與遠程服務器的無線信號傳輸。遠程服務器或監控主機對變壓器溫度即時信息和歷史信息進行管理和分析，對大量、分散的變壓器的溫度進行集中、統一的管理。由于溫控裝置采用無線通訊，因此不用布設電纜就能實現每個變壓器的無線溫度監控，從而避免了布線復雜的問題，而且維護方便，也降低安裝和維護成本。作為優選，所述的分溫控裝置的微處理單元上連接有GPRS無線通訊模塊。采用這種技術方案，不管是主溫控裝置還是分溫控裝置，結構都是一樣的，當主溫控裝置發生故障時，可以選擇任何一臺分溫控裝置代替主溫控裝置，組網更改方便，整個溫控系統依舊能正常工作。而且在變壓器廠區安裝時，不用區分主、分溫控裝置，整個系統調式時進行設定，溫控裝置具備通用性，生產和安裝非常方便。作為優選，所述的微處理單元通過SPI接口和所述的射頻收發模塊相連；所述的微處理單元采用異步串行UART接口和所述的GPRS無線通訊模塊相連；所述的微處理單元通過A/D采樣接口和所述的溫度傳感器相連。作為優選，所述的溫度傳感器為復合型溫度傳感器，包括PT100熱電阻及彈性元件、毛細管、溫包和微動開關，溫包上連接有保護蓋，溫包內設有感溫介質，毛細管位于保護蓋中并伸入溫包內，PTlOO熱電阻位于保護蓋中并通過扎帶幫在毛細管上，PT100熱電阻通過導線和所述的微處理單元相連，彈性元件的一端和毛細管相連，彈性元件的另一端和微動開關的控制端相連，微動開關連接在變壓器冷卻裝置的供電線路中。當溫包受熱時，溫包內感溫介質受熱膨脹所產生的體積增量，通過毛細管傳遞到彈性元件上，使彈性元件產生一個位移，這個位移帶動微動開關工作，當這個位移達到某一值時，微動開關閉合，啟動變壓器冷卻裝置開始工作。同時PTioo熱電阻實時采集變壓器溫度值，并將信號輸送給微處理單元，此信號最后通過主溫控裝置的GPRS無線通訊模塊發送到遠端的服務器或監控主機，對各個變壓器油溫實現集中實時監控。 作為優選，所述的微處理單元采用M430F2619T單片機，所述的GPRS無線通訊模塊采用GTM900-C無線模塊。M430F2619T單片機為低功耗芯片，節約能源，延長作為電源單元的電池的使用時間，確保溫控裝置能正常工作較長時間。本實用新型的有益效果是:溫控裝置既有溫度采集功能，又有無線收發功能，并通過主溫控裝置的GPRS無線通訊模塊實現長距離的無線信號遠程傳輸，分散的各個變壓器的溫度信號集中到遠程的監控系統中，實現大量的、分散的變壓器的無線、集中、實時、連續、長期的溫度監測和管理，而且省掉了大量的繁雜的布線，安裝方便，也降低安裝和維護成本。
圖1是本實用新型的一種系統連接結構框圖。圖2是本實用新型的另一種系統連接結構框圖。圖3是本實用新型中溫度傳感器的一種剖視結構示意圖。圖中1.主溫控裝置，2.分溫控裝置，3.微處理單元，4.溫度傳感器，5.射頻收發模塊，6.電源單元，7.GPRS無線通訊模塊，8.PT100熱電阻，9.毛細管，10.溫包，11.保護蓋，12.感溫介質，13.扎帶，14.變壓器冷卻裝置。
具體實施方式
下面通過實施例，并結合附圖，對本實用新型的技術方案作進一步具體的說明。[0018]實施例1:本實施例的變壓器用無線組網溫控系統，如圖1所示，包括多個裝于變壓器上的溫控裝置，多個溫控裝置中的一個為主溫控裝置1，其余為分溫控裝置2。主溫控裝置I包括微處理單元3、溫度傳感器4、射頻收發模塊5和GPRS無線通訊模塊7以及為主溫控裝置提供工作電壓的電源單元6。分溫控裝置2包括微處理單元3、溫度傳感器4、射頻收發模塊5以及為分溫控裝置提供工作電壓的電源單元6。微處理單元3通過SPI接口和射頻收發模塊5相連，主溫控裝置I的微處理單元3采用異步串行UART接口和GPRS無線通訊模塊7相連，電源單元采用電池供電。如圖3所示，溫度傳感器4為復合型溫度傳感器，包括PT100熱電阻8及彈性元件、毛細管9、溫包10和微動開關，溫包10上連接有保護蓋11，溫包10內有感溫介質12，毛細管9位于保護蓋11中并且一端伸入溫包10內，PT100熱電阻8位于保護蓋11中并通過扎帶13幫在毛細管9上，PT100熱電阻8通過導線和微處理單元3的A/D采樣接口相連，彈性元件的一端和毛細管9的另一端相連，彈性元件的另一端和微動開關的控制端相連，微動開關連接在變壓器冷卻裝置的供電線路中。分溫控裝置2的射頻收發模塊5和主溫控裝置I的射頻收發模塊5匹配，進行無線通訊。本實施例中，微處理單元3采用低功耗的M430F2619T單片機，GPRS無線通訊模塊7采用華為公司的GTM900-C無線模塊，射頻收發模塊采用頻率2.4GHz的LSD-RFM-BQA-A1射頻收發模塊。實施例2:本實施例的變壓器用無線組網溫控系統，如圖2所示，分溫控裝置2包括微處理單元3、溫度傳感器4、射頻收發模塊5和GPRS無線通訊模塊7以及為分溫控裝置提供工作電壓的電源單元6。微處理單元3通過SPI接口和射頻收發模塊5相連，微處理單元3采用異步串行UART接口和GPRS無線通訊模塊7相連，電源單元采用電池供電。其余結構同實施例1。每個溫控裝置通過溫度傳感器中的PT100熱電阻實時采集變壓器的溫度，通過和溫包中毛細管相連的彈性元件控制微動開關從而控制變壓器冷卻裝置的啟停，各個分溫控裝置通過射頻收發模塊和主溫控裝置進行數據通訊，將通過PTlOO熱電阻測得的溫度值都匯集到主溫控裝置，主溫控裝置再通過GPRS無線通訊模塊將所有變壓器的溫度值及相關數據遠程上傳給監控主機或監控服務器。同一個變壓器廠區內的各個溫控裝置均可以實現無線信號的轉發、傳輸，任一個溫控裝置的故障均不影響整個廠區內信號的傳輸，從而實現場區內溫控節點自組網，以及與遠程服務器的無線信號傳輸。遠程服務器或監控主機對變壓器溫度即時信息和歷史信息進行管理和分析，對大量、分散的變壓器的溫度進行集中、統一的管理。由于溫控裝置采用無線通訊，因此不用布設電纜就能實現每個變壓器的無線溫度監控，從而避免了布線復雜、費時費力的問題，而且維護方便，也降低安裝和維護成本。
權利要求1.一種變壓器用無線組網溫控系統，其特征在于包括多個裝于變壓器上的溫控裝置，多個溫控裝置中的一個為主溫控裝置(I )，其余為分溫控裝置(2)，所述的溫控裝置包括微處理單元(3)及與微處理單元(3)相連的溫度傳感器(4)和射頻收發模塊(5)以及為溫控裝置提供工作電壓的電源單元(6)，分溫控裝置(2)的射頻收發模塊(5)和主溫控裝置(I)的射頻收發模塊(5 )無線相連，主溫控裝置(I)的微處理單元(3 )上還連接有GPRS無線通訊模塊(7)。
2.根據權利要求1所述的變壓器用無線組網溫控系統，其特征在于所述的分溫控裝置(2)的微處理單元(3)上連接有GPRS無線通訊模塊(7)。
3.根據權利要求1所述的變壓器用無線組網溫控系統，其特征在于所述的微處理單元(3)通過SPI接口和所述的射頻收發模塊(5)相連；所述的微處理單元(3)采用異步串行UART接口和所述的GPRS無線通訊模塊(7)相連；所述的微處理單元(3)通過A/D采樣接口和所述的溫度傳感器(4)相連。
4.根據權利要求1或2或3所述的變壓器用無線組網溫控系統，其特征在于所述的溫度傳感器(4)為復合型溫度傳感器，包括PTlOO熱電阻(8)及彈性元件、毛細管(9)、溫包(10)和微動開關，溫包(10)上連接有保護蓋(11)，溫包(10)內設有感溫介質(12)，毛細管(9)位于保護蓋(11)中并伸入溫包(10)內，PT100熱電阻(8)位于保護蓋(11)中并通過扎帶(13)幫在毛細管(9)上，PT100熱電阻(8)通過導線和所述的微處理單元(3)相連，彈性元件的一端和毛細管(9)相連，彈性元件的另一端和微動開關的控制端相連，微動開關連接在變壓器冷卻裝置(14)的供電線路中。
5.根據權利要求1或2或3所述的變壓器用無線組網溫控系統，其特征在于所述的微處理單元(3)采用M430F2619T單片機，所述的GPRS無線通訊模塊(7)采用GTM900-C無線模塊。
專利摘要本實用新型涉及一種變壓器用無線組網溫控系統，包括多個裝于變壓器上的溫控裝置，多個溫控裝置中的一個為主溫控裝置，其余為分溫控裝置，溫控裝置包括微處理單元及與微處理單元相連的溫度傳感器和射頻收發模塊以及為溫控裝置提供工作電壓的電源單元，溫度傳感器為復合型溫度傳感器，分溫控裝置的射頻收發模塊和主溫控裝置的射頻收發模塊無線相連，主溫控裝置的微處理單元上還連接有GPRS無線通訊模塊。本實用新型的溫控裝置既有溫度采集功能，又有無線收發功能，并通過主溫控裝置實現長距離的無線信號遠程傳輸，實現大量的、分散的變壓器的無線、集中、實時、連續、長期的溫度監測和管理，而且省掉了大量的繁雜的布線，安裝和維護方便。
文檔編號G05D23/20GK202956683SQ201220672599
公開日2013年5月29日 申請日期2012年12月5日 優先權日2012年12月5日
發明者何曉毅, 全華正 申請人:杭州華立儀表股份有限公司