变电站设备温度无线监测系统及其监测方法
变电站设备温度无线监测系统及其监测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线监测技术，特别涉及一种变电站设备温度无线监测系统。
【背景技术】
[0002]变电站的高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线路接头、室外刀闸开关等重要的设备，在长期运行过程中容易因绝缘老化或接触电阻过大而发热，从而导致火灾和大面积的停电事故，造成重大的经济损失及严重的社会影响。因此对变电站设备进行温度实时监测是十分必要的。
[0003]变电站设备温度检测方式大致分为人工逐点测量、红外热成像法、有线在线检测和无线自动检测等几种。目前国内中小型变电站一般是使用红外测温仪进行人工逐点测温，部分条件允许的较大型变电站则采用分布式光纤或红外热像仪测温。国外变电站综合自动化水平领先于我国，设备有线在线检测的精度和可靠性更高，但仍未超越有线测温的范畴。无线测温最大的优势在于无需考虑布线问题不仅节省开支、安装维护简单、减少变电站的空间占用，而且避免了工作人员长期在变电站强电磁环境下身体所受到的伤害。无线在线监测可应用于变电站综合自动化无人值守下的温度监控，其特有的优势预示着它未来广阔的发展空。在电力设备检测中需要经常测量电力设备各部件的温度，对于变电站设备的这些易发热部位，如果不采取可靠的监测手段，容易引起温升加剧、设备过热从而烧毁一次设备，导致供电中断或恶性事故，经济损失严重因此，对变电站设备进行温度在线监测具有重要的现实意义。变电站设备无线监测技术集微电子技术、无线通信技术、传感器技术、电池技术、电磁兼容技术于一体。随着低功耗和抗干扰技术的进一步突破，无线监测技术相对于传统的变电站监测模式的各种优势将更加凸显，短距离无线通信技术在变电站等电力系统方面的应用会不断得到认可和普及。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决现有变电站设备温度监测只能依靠有线方式通过人工值守进行的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明提供一种变电站设备温度无线监测方法，步骤如下:
[0006]A.在变电站需要进行温度监控的设备上安装温度传感器，所述需要进行温度监测的设备包括高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线接头及室外刀闸开关，每一温度传感器对应一设备；
[0007]B.温度传感器对对应设备的温度进行采集，并将采集的温度信息通过第一单片机处理系统进行处理后通过无线发射电路进行发射；
[0008]C.无线接收电路接收无线发射电路发射的经处理的温度信息，并将所述处理的温度信息通过第二单片机处理系统进行再次处理后传输给显示模块进行对应显示。
[0009]具体地，显示模块与第二单片机处理系统之间还设置有上位机，所述上位机用于温度数据的存储及查询，同时将采集到的温度数据与预设的安全温度范围进行对比，当采集到的温度数据在设定的安全温度范围之外时，发出报警信号。
[0010]一种优选的方案是，所述第一单片机处理系统及第二单片机处理系统采用MSP430F149单片机，所述温度传感器为DS18B20温度传感器，所述显示模块为IXD1602液晶显示器，所述无线发射电路及无线接收电路采用nRF24L01芯片。
[0011]具体地，所述温度传感器的温度检测范围为-55度至125度。
[0012]具体地，，步骤A中，设备安装完毕后，需依次对MSP430F149单片机的时钟、MSP430F149单片机的定时器、无线发射电路的nRF24L01芯片、无线接收电路的nRF24L01芯片及DS18B20温度传感器进行初始化。
[0013]具体地，所述无线发射电路的nRF24L01芯片的初始化流程如下:
[0014]A.配置nRF24L01芯片的I/O接口及寄存器地址；
[0015]B.向nRF24L01芯片传输数据后判断nRF24L01芯片的是否产生中断，若未产生中断，则重复进行判断，若产生中断则进入步骤C ;
[0016]C.判断中断源是否为发送成功中断，若是则进入步骤B，若否则发送错误处理信息;
[0017]所述无线接收电路的nRF24L01芯片的初始化过程如下:
[0018]A.配置nRF24L01芯片的I/O接口及寄存器地址；
[0019]B.判断nRF24L01芯片是否产生接收中断，若否则重复该判断，若是，则进入步骤C；
[0020]C.从nRF24L01芯片接收数据，并将所接收的数据通过UART/USB端口进行发送。
[0021]对应上述方法，本发明还提供一种变电站设备温度无线监测系统，包括温度传感器，所述温度传感器安装在需要进行温度监测的变电站设备上，还包括第一单片机处理系统、无线发射电路、无线接收电路、第二单片机处理系统及显示模块，所述温度传感器、第一单片机处理系统、无线发射电路、无线接收电路、第二单片机处理系统及显示模块依次连接。
[0022]所述温度传感器用于检测与其对应设备的温度，每一设备对应一温度传感器；所述第一单片机处理系统用于对温度传感器检测的温度进行处理，将其与设备进行关联对应;
[0023]所述无线发射电路用于无线信号发射，无线接收电路用于无线信号接收；所述第二单片机处理系统用于对接收的数据进行与第一单片机处理系统对应的反向处理；显示模块用于对第二单片机处理系统处理后的数据进行显示。
[0024]具体地，显示模块与第二单片机处理系统之间还设置有上位机，所述上位机用于温度数据的存储及查询，同时将采集到的温度数据与预设的安全温度范围进行对比，当采集到的温度数据在设定的安全温度范围之外时，发出报警信号。因此，上位机应带有报警器或者有报警器与上位机连接。
[0025]优选地，所述第一单片机处理系统及第二单片机处理系统采用MSP430F149单片机，所述温度传感器为DS18B20温度传感器，所述显示模块为IXD1602液晶显示器，所述无线发射电路及无线接收电路采用nRF24L01芯片。
[0026]具体地，所述需要进行温度监测的变电站设备包括高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线接头及室外刀闸开关。
[0027]本发明的有益效果是:本发明以MSP430F149和nRF24L01为主芯片，实现温度数据采集节点和中心节点的硬件、软件设计，以及上位机监测软件设计。使用DS18B20温度传感器进行数据的采集，MSP430F149对采集到的温度进行处理，然后通过无线发送模块Nrf2401把温度数据发送给接收端。接收端采用也采用MSP430F149为核心，从而保证数据的准确。通过IXD1602液晶显示器来实现数据的显示，从而实现对温度的无线检测。温度数据采集节点由微处理器单元、无线通信单元、温度采集单元和电源单元构成；中心节点由微处理器单元、无线通信单元、串行通信单元、存储单元和电源单元构成。温度数据采集节点在上电成功后就开始采集设备温度，以无线方式将采集到的温度数据发送给中心节点。中心节点将汇集起来的各个节点温度数据进行分析处理，等待并响应上位机的通信命令。监测计算机软件由VisualC++6.0来开发，实现对系统的管理和分析，提供参数设置、报警、显示、打印等功能。
[0028]以下结合实实施例的【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步描述，应当注意的是，实施例仅仅是为了帮助读者更好地理解本发明的技术构思，并不用以限制本发明权利要求的保护范围。
【具体实施方式】
[0029]本发明提供一种通过无线方式实现对变电站设备温度进行监测的系统，该系统包括温度传感器，所述温度传感器安装在需要进行温度监测的变电站设备上，还包括第一单片机处理系统、无线发射电路、无线接收电路、第二单片机处理系统及显示模块，所述温度传感器、第一单片机处理系统、无线发射电路、无线接收电路、第二单片机处理系统及显示模块依次连接；所述温度传感器用于检测与其对应设备的温度，每一设备对应一温度传感器；所述第一单片机处理系统用于对温度传感器检测的温度进行处理，将其与设备进行关联对应；所述无线发射电路用于无线信号发射，无线接收电路用于无线信号接收；所述第二单片机处理系统用于对接收的数据进行与第一单片机处理系统对应的反向处理；显示模块用于对第二单片机处理系统处理后的数据进行显示。
[0030]对应于上述的系统，本发明还提供一种变电站设备温度无线监测方法，该方法步骤如下:首先，在变电站需要进行温度监控的设备上安装温度传感器，所述需要进行温度监测的设备包括高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线 接头及室外刀闸开关，每一温度传感器对应一设备。然后，温度传感器对对应设备的温度进行采集，并将采集的温度信息通过第一单片机处理系统进行处理后通过无线发射电路进行发射。最后，无线接收电路接收无线发射电路发射的经处理的温度信息，并将所述处理的温度信息通过第二单片机处理系统进行再次处理后传输给显示模块进行对应显示。
[0031]实施例
[0032]以下对本发明的变电站设备温度无线检测系统的构成及其工作方法作一详细说明。
[0033]本发明的第一单片机处理系统及第二单片机处理系统采用MSP430F149单片机，温度传感器为DS18B20温度传感器，显示模块为IXD1602液晶显示器，无线发射电路及无线接收电路采用nRF24L01芯片。DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。它的外形和普通三极管相同，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度并且根据实际要求可通过简单的编程实现9?12位的数字值读数方式。DS18B20采用独特的单线接口 DQ，信息经过单线接口 DQ送入DS18B20或从DS18B20送出，因此从中央处理器(CPU)到DS18B20仅需连接一条线和地即可进行通信。电路简单，不需外部元件。提供9位温度读数，测量范围从_55°C至+125°C，增量值为0.5°C。在Is内(典型值)把温度转换成数据，可以设置自动告警等功能。将温度传感器安装在需要进行温度监测的设备上，例如高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线接头及室外刀闸开关，每一温度传感器对应一设备。
[0034]设备安装完毕后，需依次对MSP430F149单片机的时钟、MSP430F149单片机的定时器、无线发射电路的nRF24L01芯片、无线接收电路的nRF24L01芯片及DS18B20温度传感器进行初始化。无线发射电路的nRF24L01芯片的初始化流程如下:
[0035]A.配置nRF24L01芯片的I/O接口及寄存器地址；
[0036]B.向nRF24L01芯片传输数据后判断nRF24L01芯片的是否产生中断，若未产生中断，则重复进行判断，若产生中断则进入步骤C ;
[0037]C.判断中断源是否为发送成功中断，若是则进入步骤B，若否则发送错误处理信息;
[0038]所述无线接收电路的nRF24L01芯片的初始化过程如下:
[0039]A.配置nRF24L01芯片的I/O接口及寄存器地址；
[0040]B.判断nRF24L01芯片是否产生接收中断，若否则重复该判断，若是，则进入步骤C；
[0041]C.从nRF24L01芯片接收数据，并将所接收的数据通过UART/USB端口进行发送。
[0042]温度传感器对对应设备的温度进行采集，并将采集的温度信息通过第一单片机处理系统进行处理后通过无线发射电路进行发射，无线接收电路接收无线发射电路发射的经处理的温度信息，并将所述处理的温度信息通过第二单片机处理系统进行再次处理后传输给显示模块进行对应显示。显示模块与第二单片机处理系统之间还设置有上位机，所述上位机用于温度数据的存储及查询，同时将采集到的温度数据与预设的安全温度范围进行对比，当采集到的温度数据在设定的安全温度范围之外时，发出报警信号。
【主权项】
1.变电站设备温度无线监测方法，其特征在于，步骤如下: A.在变电站需要进行温度监控的设备上安装温度传感器，所述需要进行温度监测的设备包括高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线接头及室外刀闸开关，每一温度传感器对应一设备； B.温度传感器对对应设备的温度进行采集，并将采集的温度信息通过第一单片机处理系统进行处理后通过无线发射电路进行发射； C.无线接收电路接收无线发射电路发射的经处理的温度信息，并将所述处理的温度信息通过第二单片机处理系统进行再次处理后传输给显示模块进行对应显示。2.如权利要求1所述的变电站设备温度无线监测方法，其特征在于，显示模块与第二单片机处理系统之间还设置有上位机，所述上位机用于温度数据的存储及查询，同时将采集到的温度数据与预设的安全温度范围进行对比，当采集到的温度数据在设定的安全温度范围之外时，发出报警信号。3.如权利要求1或2所述的变电站设备温度无线监测方法，其特征在于，所述第一单片机处理系统及第二单片机处理系统采用MSP430F149单片机，所述温度传感器为DS18B20温度传感器，所述显示模块为LCD1602液晶显示器，所述无线发射电路及无线接收电路采用nRF24L01芯片。4.如权利要求3所述的变电站设备温度无线监测方法，其特征在于，所述温度传感器的温度检测范围为-55度至125度。5.如权利要求3所述的变电站设备温度无线监测方法，其特征在于，步骤A中，设备安装完毕后，需依次对MSP430F149单片机的时钟、MSP430F149单片机的定时器、无线发射电路的nRF24L01芯片、无线接收电路的nRF24L01芯片及DS18B20温度传感器进行初始化。6.如权利要求5所述的变电站设备温度无线监测方法，其特征在于，所述无线发射电路的nRF24L01芯片的初始化流程如下: A.配置nRF24L01芯片的I/O接口及寄存器地址； B.向nRF24L01芯片传输数据后判断nRF24L01芯片的是否产生中断，若未产生中断，则重复进行判断，若产生中断则进入步骤C ; C.判断中断源是否为发送成功中断，若是则进入步骤B，若否则发送错误处理信息； 所述无线接收电路的nRF24L01芯片的初始化过程如下: A.配置nRF24L01芯片的I/O接口及寄存器地址； B.判断nRF24L01芯片是否产生接收中断，若否则重复该判断，若是，则进入步骤C； C.从nRF24L01芯片接收数据，并将所接收的数据通过UART/USB端口进行发送。7.变电站设备温度无线监测系统，其特征在于，包括温度传感器，所述温度传感器安装在需要进行温度监测的变电站设备上，还包括第一单片机处理系统、无线发射电路、无线接收电路、第二单片机处理系统及显示模块，所述温度传感器、第一单片机处理系统、无线发射电路、无线接收电路、第二单片机处理系统及显示模块依次连接； 所述温度传感器用于检测与其对应设备的温度，每一设备对应一温度传感器；所述第 单片机处理系统用于对温度传感器检测的温度进行处理，将其与设备进行关联对应； 所述无线发射电路用于无线信号发射，无线接收电路用于无线信号接收；所述第二单片机处理系统用于对接收的数据进行与第一单片机处理系统对应的反向处理；显示模块用于对第二单片机处理系统处理后的数据进行显示。8.如权利要求7所述的变电站设备温度无线监测系统，其特征在于，显示模块与第二单片机处理系统之间还设置有上位机，所述上位机用于温度数据的存储及查询，同时将采集到的温度数据与预设的安全温度范围进行对比，当采集到的温度数据在设定的安全温度范围之外时，发出报警信号。9.如权利要求7或8所述的变电站设备温度无线监测系统，其特征在于，所述第一单片机处理系统及第二单片机处理系统采用MSP430F149单片机，所述温度传感器为DS18B20温度传感器，所述显示模块为LCD1602液晶显示器，所述无线发射电路及无线接收电路采用nRF24L01芯片。10.如权利要求9所述的变电站设备温度无线监测系统，其特征在于，所述需要进行温度监测的变电站设备包括高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线接头及室外刀闸开关。
【专利摘要】本发明涉及无线监测技术，特别涉及变电站设备温度无线监测，目的是为了解决现有变电站设备温度监测只能依靠有线方式通过人工值守进行的问题。本发明提供一种变电站设备温度无线监测方法，步骤如下：首先，在变电站需要进行温度监控的设备上安装温度传感器。然后，温度传感器对对应设备的温度进行采集，并将采集的温度信息通过第一单片机处理系统进行处理后通过无线发射电路进行发射。最后，无线接收电路接收无线发射电路发射的经处理的温度信息，并将处理的温度信息通过第二单片机处理系统进行再次处理后传输给显示模块进行对应显示。本发明还提供一种变电站设备温度无线监测系统，适用于变电站设备温度监测。
【IPC分类】G08C17/02
【公开号】CN104900041
【申请号】CN201510367125
【发明人】彭铃, 郝小江
【申请人】攀枝花学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月29日
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线监测技术，特别涉及一种变电站设备温度无线监测系统。
【背景技术】
[0002]变电站的高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线路接头、室外刀闸开关等重要的设备，在长期运行过程中容易因绝缘老化或接触电阻过大而发热，从而导致火灾和大面积的停电事故，造成重大的经济损失及严重的社会影响。因此对变电站设备进行温度实时监测是十分必要的。
[0003]变电站设备温度检测方式大致分为人工逐点测量、红外热成像法、有线在线检测和无线自动检测等几种。目前国内中小型变电站一般是使用红外测温仪进行人工逐点测温，部分条件允许的较大型变电站则采用分布式光纤或红外热像仪测温。国外变电站综合自动化水平领先于我国，设备有线在线检测的精度和可靠性更高，但仍未超越有线测温的范畴。无线测温最大的优势在于无需考虑布线问题不仅节省开支、安装维护简单、减少变电站的空间占用，而且避免了工作人员长期在变电站强电磁环境下身体所受到的伤害。无线在线监测可应用于变电站综合自动化无人值守下的温度监控，其特有的优势预示着它未来广阔的发展空。在电力设备检测中需要经常测量电力设备各部件的温度，对于变电站设备的这些易发热部位，如果不采取可靠的监测手段，容易引起温升加剧、设备过热从而烧毁一次设备，导致供电中断或恶性事故，经济损失严重因此，对变电站设备进行温度在线监测具有重要的现实意义。变电站设备无线监测技术集微电子技术、无线通信技术、传感器技术、电池技术、电磁兼容技术于一体。随着低功耗和抗干扰技术的进一步突破，无线监测技术相对于传统的变电站监测模式的各种优势将更加凸显，短距离无线通信技术在变电站等电力系统方面的应用会不断得到认可和普及。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是为了解决现有变电站设备温度监测只能依靠有线方式通过人工值守进行的问题。
[0005]为达到上述目的，本发明提供一种变电站设备温度无线监测方法，步骤如下:
[0006]A.在变电站需要进行温度监控的设备上安装温度传感器，所述需要进行温度监测的设备包括高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线接头及室外刀闸开关，每一温度传感器对应一设备；
[0007]B.温度传感器对对应设备的温度进行采集，并将采集的温度信息通过第一单片机处理系统进行处理后通过无线发射电路进行发射；
[0008]C.无线接收电路接收无线发射电路发射的经处理的温度信息，并将所述处理的温度信息通过第二单片机处理系统进行再次处理后传输给显示模块进行对应显示。
[0009]具体地，显示模块与第二单片机处理系统之间还设置有上位机，所述上位机用于温度数据的存储及查询，同时将采集到的温度数据与预设的安全温度范围进行对比，当采集到的温度数据在设定的安全温度范围之外时，发出报警信号。
[0010]一种优选的方案是，所述第一单片机处理系统及第二单片机处理系统采用MSP430F149单片机，所述温度传感器为DS18B20温度传感器，所述显示模块为IXD1602液晶显示器，所述无线发射电路及无线接收电路采用nRF24L01芯片。
[0011]具体地，所述温度传感器的温度检测范围为-55度至125度。
[0012]具体地，，步骤A中，设备安装完毕后，需依次对MSP430F149单片机的时钟、MSP430F149单片机的定时器、无线发射电路的nRF24L01芯片、无线接收电路的nRF24L01芯片及DS18B20温度传感器进行初始化。
[0013]具体地，所述无线发射电路的nRF24L01芯片的初始化流程如下:
[0014]A.配置nRF24L01芯片的I/O接口及寄存器地址；
[0015]B.向nRF24L01芯片传输数据后判断nRF24L01芯片的是否产生中断，若未产生中断，则重复进行判断，若产生中断则进入步骤C ;
[0016]C.判断中断源是否为发送成功中断，若是则进入步骤B，若否则发送错误处理信息;
[0017]所述无线接收电路的nRF24L01芯片的初始化过程如下:
[0018]A.配置nRF24L01芯片的I/O接口及寄存器地址；
[0019]B.判断nRF24L01芯片是否产生接收中断，若否则重复该判断，若是，则进入步骤C；
[0020]C.从nRF24L01芯片接收数据，并将所接收的数据通过UART/USB端口进行发送。
[0021]对应上述方法，本发明还提供一种变电站设备温度无线监测系统，包括温度传感器，所述温度传感器安装在需要进行温度监测的变电站设备上，还包括第一单片机处理系统、无线发射电路、无线接收电路、第二单片机处理系统及显示模块，所述温度传感器、第一单片机处理系统、无线发射电路、无线接收电路、第二单片机处理系统及显示模块依次连接。
[0022]所述温度传感器用于检测与其对应设备的温度，每一设备对应一温度传感器；所述第一单片机处理系统用于对温度传感器检测的温度进行处理，将其与设备进行关联对应;
[0023]所述无线发射电路用于无线信号发射，无线接收电路用于无线信号接收；所述第二单片机处理系统用于对接收的数据进行与第一单片机处理系统对应的反向处理；显示模块用于对第二单片机处理系统处理后的数据进行显示。
[0024]具体地，显示模块与第二单片机处理系统之间还设置有上位机，所述上位机用于温度数据的存储及查询，同时将采集到的温度数据与预设的安全温度范围进行对比，当采集到的温度数据在设定的安全温度范围之外时，发出报警信号。因此，上位机应带有报警器或者有报警器与上位机连接。
[0025]优选地，所述第一单片机处理系统及第二单片机处理系统采用MSP430F149单片机，所述温度传感器为DS18B20温度传感器，所述显示模块为IXD1602液晶显示器，所述无线发射电路及无线接收电路采用nRF24L01芯片。
[0026]具体地，所述需要进行温度监测的变电站设备包括高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线接头及室外刀闸开关。
[0027]本发明的有益效果是:本发明以MSP430F149和nRF24L01为主芯片，实现温度数据采集节点和中心节点的硬件、软件设计，以及上位机监测软件设计。使用DS18B20温度传感器进行数据的采集，MSP430F149对采集到的温度进行处理，然后通过无线发送模块Nrf2401把温度数据发送给接收端。接收端采用也采用MSP430F149为核心，从而保证数据的准确。通过IXD1602液晶显示器来实现数据的显示，从而实现对温度的无线检测。温度数据采集节点由微处理器单元、无线通信单元、温度采集单元和电源单元构成；中心节点由微处理器单元、无线通信单元、串行通信单元、存储单元和电源单元构成。温度数据采集节点在上电成功后就开始采集设备温度，以无线方式将采集到的温度数据发送给中心节点。中心节点将汇集起来的各个节点温度数据进行分析处理，等待并响应上位机的通信命令。监测计算机软件由VisualC++6.0来开发，实现对系统的管理和分析，提供参数设置、报警、显示、打印等功能。
[0028]以下结合实实施例的【具体实施方式】对本发明的技术方案作进一步描述，应当注意的是，实施例仅仅是为了帮助读者更好地理解本发明的技术构思，并不用以限制本发明权利要求的保护范围。
【具体实施方式】
[0029]本发明提供一种通过无线方式实现对变电站设备温度进行监测的系统，该系统包括温度传感器，所述温度传感器安装在需要进行温度监测的变电站设备上，还包括第一单片机处理系统、无线发射电路、无线接收电路、第二单片机处理系统及显示模块，所述温度传感器、第一单片机处理系统、无线发射电路、无线接收电路、第二单片机处理系统及显示模块依次连接；所述温度传感器用于检测与其对应设备的温度，每一设备对应一温度传感器；所述第一单片机处理系统用于对温度传感器检测的温度进行处理，将其与设备进行关联对应；所述无线发射电路用于无线信号发射，无线接收电路用于无线信号接收；所述第二单片机处理系统用于对接收的数据进行与第一单片机处理系统对应的反向处理；显示模块用于对第二单片机处理系统处理后的数据进行显示。
[0030]对应于上述的系统，本发明还提供一种变电站设备温度无线监测方法，该方法步骤如下:首先，在变电站需要进行温度监控的设备上安装温度传感器，所述需要进行温度监测的设备包括高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线 接头及室外刀闸开关，每一温度传感器对应一设备。然后，温度传感器对对应设备的温度进行采集，并将采集的温度信息通过第一单片机处理系统进行处理后通过无线发射电路进行发射。最后，无线接收电路接收无线发射电路发射的经处理的温度信息，并将所述处理的温度信息通过第二单片机处理系统进行再次处理后传输给显示模块进行对应显示。
[0031]实施例
[0032]以下对本发明的变电站设备温度无线检测系统的构成及其工作方法作一详细说明。
[0033]本发明的第一单片机处理系统及第二单片机处理系统采用MSP430F149单片机，温度传感器为DS18B20温度传感器，显示模块为IXD1602液晶显示器，无线发射电路及无线接收电路采用nRF24L01芯片。DS18B20是美国DALLAS半导体公司继DS1820之后最新推出的一种改进型智能温度传感器。它的外形和普通三极管相同，具有体积小，硬件开销低，抗干扰能力强，精度高的特点。与传统的热敏电阻相比，它能够直接读出被测温度并且根据实际要求可通过简单的编程实现9?12位的数字值读数方式。DS18B20采用独特的单线接口 DQ，信息经过单线接口 DQ送入DS18B20或从DS18B20送出，因此从中央处理器(CPU)到DS18B20仅需连接一条线和地即可进行通信。电路简单，不需外部元件。提供9位温度读数，测量范围从_55°C至+125°C，增量值为0.5°C。在Is内(典型值)把温度转换成数据，可以设置自动告警等功能。将温度传感器安装在需要进行温度监测的设备上，例如高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线接头及室外刀闸开关，每一温度传感器对应一设备。
[0034]设备安装完毕后，需依次对MSP430F149单片机的时钟、MSP430F149单片机的定时器、无线发射电路的nRF24L01芯片、无线接收电路的nRF24L01芯片及DS18B20温度传感器进行初始化。无线发射电路的nRF24L01芯片的初始化流程如下:
[0035]A.配置nRF24L01芯片的I/O接口及寄存器地址；
[0036]B.向nRF24L01芯片传输数据后判断nRF24L01芯片的是否产生中断，若未产生中断，则重复进行判断，若产生中断则进入步骤C ;
[0037]C.判断中断源是否为发送成功中断，若是则进入步骤B，若否则发送错误处理信息;
[0038]所述无线接收电路的nRF24L01芯片的初始化过程如下:
[0039]A.配置nRF24L01芯片的I/O接口及寄存器地址；
[0040]B.判断nRF24L01芯片是否产生接收中断，若否则重复该判断，若是，则进入步骤C；
[0041]C.从nRF24L01芯片接收数据，并将所接收的数据通过UART/USB端口进行发送。
[0042]温度传感器对对应设备的温度进行采集，并将采集的温度信息通过第一单片机处理系统进行处理后通过无线发射电路进行发射，无线接收电路接收无线发射电路发射的经处理的温度信息，并将所述处理的温度信息通过第二单片机处理系统进行再次处理后传输给显示模块进行对应显示。显示模块与第二单片机处理系统之间还设置有上位机，所述上位机用于温度数据的存储及查询，同时将采集到的温度数据与预设的安全温度范围进行对比，当采集到的温度数据在设定的安全温度范围之外时，发出报警信号。
【主权项】
1.变电站设备温度无线监测方法，其特征在于，步骤如下: A.在变电站需要进行温度监控的设备上安装温度传感器，所述需要进行温度监测的设备包括高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线接头及室外刀闸开关，每一温度传感器对应一设备； B.温度传感器对对应设备的温度进行采集，并将采集的温度信息通过第一单片机处理系统进行处理后通过无线发射电路进行发射； C.无线接收电路接收无线发射电路发射的经处理的温度信息，并将所述处理的温度信息通过第二单片机处理系统进行再次处理后传输给显示模块进行对应显示。2.如权利要求1所述的变电站设备温度无线监测方法，其特征在于，显示模块与第二单片机处理系统之间还设置有上位机，所述上位机用于温度数据的存储及查询，同时将采集到的温度数据与预设的安全温度范围进行对比，当采集到的温度数据在设定的安全温度范围之外时，发出报警信号。3.如权利要求1或2所述的变电站设备温度无线监测方法，其特征在于，所述第一单片机处理系统及第二单片机处理系统采用MSP430F149单片机，所述温度传感器为DS18B20温度传感器，所述显示模块为LCD1602液晶显示器，所述无线发射电路及无线接收电路采用nRF24L01芯片。4.如权利要求3所述的变电站设备温度无线监测方法，其特征在于，所述温度传感器的温度检测范围为-55度至125度。5.如权利要求3所述的变电站设备温度无线监测方法，其特征在于，步骤A中，设备安装完毕后，需依次对MSP430F149单片机的时钟、MSP430F149单片机的定时器、无线发射电路的nRF24L01芯片、无线接收电路的nRF24L01芯片及DS18B20温度传感器进行初始化。6.如权利要求5所述的变电站设备温度无线监测方法，其特征在于，所述无线发射电路的nRF24L01芯片的初始化流程如下: A.配置nRF24L01芯片的I/O接口及寄存器地址； B.向nRF24L01芯片传输数据后判断nRF24L01芯片的是否产生中断，若未产生中断，则重复进行判断，若产生中断则进入步骤C ; C.判断中断源是否为发送成功中断，若是则进入步骤B，若否则发送错误处理信息； 所述无线接收电路的nRF24L01芯片的初始化过程如下: A.配置nRF24L01芯片的I/O接口及寄存器地址； B.判断nRF24L01芯片是否产生接收中断，若否则重复该判断，若是，则进入步骤C； C.从nRF24L01芯片接收数据，并将所接收的数据通过UART/USB端口进行发送。7.变电站设备温度无线监测系统，其特征在于，包括温度传感器，所述温度传感器安装在需要进行温度监测的变电站设备上，还包括第一单片机处理系统、无线发射电路、无线接收电路、第二单片机处理系统及显示模块，所述温度传感器、第一单片机处理系统、无线发射电路、无线接收电路、第二单片机处理系统及显示模块依次连接； 所述温度传感器用于检测与其对应设备的温度，每一设备对应一温度传感器；所述第 单片机处理系统用于对温度传感器检测的温度进行处理，将其与设备进行关联对应； 所述无线发射电路用于无线信号发射，无线接收电路用于无线信号接收；所述第二单片机处理系统用于对接收的数据进行与第一单片机处理系统对应的反向处理；显示模块用于对第二单片机处理系统处理后的数据进行显示。8.如权利要求7所述的变电站设备温度无线监测系统，其特征在于，显示模块与第二单片机处理系统之间还设置有上位机，所述上位机用于温度数据的存储及查询，同时将采集到的温度数据与预设的安全温度范围进行对比，当采集到的温度数据在设定的安全温度范围之外时，发出报警信号。9.如权利要求7或8所述的变电站设备温度无线监测系统，其特征在于，所述第一单片机处理系统及第二单片机处理系统采用MSP430F149单片机，所述温度传感器为DS18B20温度传感器，所述显示模块为LCD1602液晶显示器，所述无线发射电路及无线接收电路采用nRF24L01芯片。10.如权利要求9所述的变电站设备温度无线监测系统，其特征在于，所述需要进行温度监测的变电站设备包括高压开关柜、母线接头、电缆接头、输变电线接头及室外刀闸开关。
【专利摘要】本发明涉及无线监测技术，特别涉及变电站设备温度无线监测，目的是为了解决现有变电站设备温度监测只能依靠有线方式通过人工值守进行的问题。本发明提供一种变电站设备温度无线监测方法，步骤如下：首先，在变电站需要进行温度监控的设备上安装温度传感器。然后，温度传感器对对应设备的温度进行采集，并将采集的温度信息通过第一单片机处理系统进行处理后通过无线发射电路进行发射。最后，无线接收电路接收无线发射电路发射的经处理的温度信息，并将处理的温度信息通过第二单片机处理系统进行再次处理后传输给显示模块进行对应显示。本发明还提供一种变电站设备温度无线监测系统，适用于变电站设备温度监测。
【IPC分类】G08C17/02
【公开号】CN104900041
【申请号】CN201510367125
【发明人】彭铃, 郝小江
【申请人】攀枝花学院
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月29日
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