基于無(wú)線通信的高壓設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-05 15:32 本頁(yè)面
【正文】 基于無(wú)線通信的高壓設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)摘 要：在對(duì)現(xiàn)有高壓設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行分析研究的基礎(chǔ)上，研制了基于無(wú)線通信的高壓設(shè)備溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。該系統(tǒng)的高壓側(cè)單片機(jī)通過(guò)高壓側(cè)無(wú)線發(fā)射接收模塊與低壓側(cè)的無(wú)線發(fā)射接收模塊進(jìn)行無(wú)線雙向通信，實(shí)現(xiàn)了高壓設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)信號(hào)向低壓側(cè)傳送。本文針對(duì)該系統(tǒng)的關(guān)鍵問(wèn)題，重點(diǎn)介紹了以PCB板銅箔為介質(zhì)的無(wú)線通信天線設(shè)計(jì)的基本方法與計(jì)算式，設(shè)計(jì)了無(wú)線發(fā)射模塊的PCB板銅箔環(huán)形天線參數(shù)；介紹了高壓側(cè)以太陽(yáng)能電池為主的專用電源的設(shè)計(jì)，該電源由處于低壓側(cè)的單片機(jī)系統(tǒng)控制的聚光燈為高壓側(cè)的太陽(yáng)能電池提供能量， V；介紹了綜合性能較好的溫度傳感器及其特性處理方式。實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行驗(yàn)證了該系統(tǒng)通信的可靠性。關(guān)鍵詞：高壓設(shè)備；無(wú)線通信；太陽(yáng)能電池；溫度監(jiān)測(cè)Design of temperature monitoring system for highvoltageequipment based on wireless municationAbstract：Based on the analysis of current temperature monitoring technologies for highvoltage equipment, this article develops a system on the basis of wireless munications. In this system, the MCU on the high potential side municates interactively with the low potential side by means of the wireless transceiver modules on both sides, so that the temperature signal of the highvoltage equipment can be sent to the low potential side. This article focuses on the following key techniques: the design of the antenna made of PCB in wireless munications。 the power source based on solar cells in the highvoltage equipment, for which energy is provided by the MCUcontrolled spotlight on the low potential side, which steadily produces a V voltage through the low power voltage control module。 and the parameters and the processing method of a wellperformed temperature sensor. The tests in laboratory indicate the reliabilityof this system in munication.Key words：highvoltage equipment。 wireless munication。 solar cell。 temperature monitoring7 / 81 引 言在電力系統(tǒng)運(yùn)行中，過(guò)電流將導(dǎo)致電器、母線等過(guò)熱；母排、觸頭、電纜等接頭導(dǎo)電部分接觸不良也將導(dǎo)致過(guò)熱。設(shè)備過(guò)熱又將導(dǎo)致絕緣損壞并產(chǎn)生絕緣老化甚至造成短路故障。電力系統(tǒng)中的大部分故障都與發(fā)熱有關(guān)。因此，高壓設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)關(guān)系到整個(gè)系統(tǒng)的可靠與安全運(yùn)行。由于高電壓系統(tǒng)的高電壓、強(qiáng)磁場(chǎng)等特殊問(wèn)題，常規(guī)的測(cè)溫方法是不適用的。毫無(wú)疑問(wèn)，保證高電壓設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的安全、可靠與監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，該系統(tǒng)必須重點(diǎn)解決信號(hào)的提取，高壓側(cè)信號(hào)轉(zhuǎn)換與發(fā)射電路的電源以及信號(hào)的可靠隔離與傳輸。因此，上述三個(gè)問(wèn)題是高電壓設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題[12]。收稿日期：200810 Received Date：200810本文基于高壓設(shè)備測(cè)溫技術(shù)領(lǐng)域的現(xiàn)狀，對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究。在無(wú)線通信與太陽(yáng)能電池研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了高壓設(shè)備溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。本文還給出了具體的模塊、電路與有關(guān)參數(shù)。2 背景技術(shù)的分析研究目前，高低壓側(cè)被測(cè)信號(hào)的隔離與傳輸有通過(guò)采用光纖、紅外輻射、紅外信號(hào)空間傳送、無(wú)線通信等方式[36]。光纖是很好的信號(hào)傳輸介質(zhì)，在一般情況下具有很高的絕緣性能。但是，光纖畢竟屬于有線傳輸介質(zhì)。在梅雨季節(jié)或潮濕的氣候條件下，其絕緣強(qiáng)度將大幅度減小。因此，光纖的實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)合受到限制。紅外輻射測(cè)溫的準(zhǔn)確度低, 設(shè)備昂貴。特別是由于紅外信號(hào)無(wú)法穿透障礙物，無(wú)論是紅外輻射或紅外信號(hào)空間傳送方案的應(yīng)用都將受到很大制約，而難以獲得實(shí)際應(yīng)用。由于無(wú)線通信技術(shù)的快速發(fā)展，采用無(wú)線通信的方式進(jìn)行各種物理參數(shù)的監(jiān)測(cè)也越來(lái)越引起人們的關(guān)注。毫無(wú)疑問(wèn)，無(wú)線通信技術(shù)在高電壓系統(tǒng)的重要參數(shù)如電壓量、電流量、溫度量等在線監(jiān)測(cè)中將發(fā)揮重要作用，并具主導(dǎo)地位。該方案的思路是：在高壓側(cè)，單片機(jī)將監(jiān)測(cè)到的溫度信號(hào)通過(guò)無(wú)線收發(fā)模塊傳送到處于低壓側(cè)的無(wú)線收發(fā)模塊，在
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