高压开关触头温度无线监测系统解析
测控技术与仪器仪表Ｍｅａｓｕ帕ｍｅｎｔ
ｃｏｎｔｒｏＩＴｅｃｎｎｏＩ。ｇｙａｎｄＩｎｓｔｍｍｅｎｔｓ
高压开关触头温度无线监测系统
徐明，阳宪惠
（清华大学自动化系，北京１０００８４）
摘要：高压开关作为电力系统的重要设备，其稳定运行是保障电力网正常工作的必要条件。基于ＺｉｇＢｅｅ无线传感器网络技术设计和实现了高压开关触头温度在线监测系统。设计并实现了无线测
温网络、高压自具电源、ＰＣ监测软件。系统具有组网灵活、可靠性高、抗干扰能力强、低功耗、网络容
量大等优点。
关键词：高压开关；监测系统；ＺｉｇＢｅｅ；测温网络；自具电源
中图分类号：ＴＭ７６．
文献标识码：Ｂ
Ｗｉｒｅｌｅｓｓｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ
ｓｙｓｔｅｍｏｆｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｆｏｒｔｈｅｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｓｗｉｔｃｈｃｏｎｔａｃｔ
ＸＵ
Ｍｉｎｇ，ＹＡＮＧＸｉａｎＨｕｉ
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ｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ｔｓｉｎｇｈｕａ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８４，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ
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ｅｑｕｉｐｍｅｎｔｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ａｎｄｉｔｓｈｅａｌｔｈｙｏｐｅｒａｔｉｏｎ
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ｈｉｓｈｖｏｌｔａｇｅｓｅｌｆ—ｓｕｐｐｌｙｉｎｇｐｏｗｅｒ８０ｕｒｅｅａｎｄＰＣｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｔｈｅｓｙｓｔｅｍｈａｓｔｈｅａｄｖａｎｔａｇｅｓｏｆｆｌｅｘｉｂｌｅｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ．ｈｉｇｈ
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Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈｖｏｌｔａｇｅｓｗｉｔｃｈ；ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｓｙｓｔｅｍ；ＺｉｇＢｅｅ；ｔｃｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｎｅｔｗｏｒｋ；ｓｅｌｆ－ｓｕｐｐｌｙｉｎｇｐｏｗｅｒｓｏｕｒｃｅ
电力系统安全稳定运行是电力系统控制的根本目标和进行电力市场交易的重要保障【ＩＩ。高压开关柜是电力系统中一个非常重要的电气设备，由于长期在高电压、大电流和满负荷的条件下运行，开关柜中的母线接点、高压电缆接头等部位容易因接触电阻过大或老化而发热，使相邻的绝缘部件性能劣化，大大缩短高压开关的使用寿命，甚至导致击穿烧毁丽造成事故，影响整个电力系统的正常工作。因此，其可靠性越来越多地受到人们的关注。由于高压电气设备一般都处于高电压、大电流和强磁场的环境中，在实际监控中，必须要求监控对象与监测仪器之间进行电压隔离，其测试信号的有效传输也是一直比较难以解决的问题。目前，母线温度检测主要有４种方案：采用色片１２１、热红外检测技术１３１、光纤测温技术【引、无线温度监测技术１¨。本文结合高压开关柜的实际要求，充分利用和发挥ＺｉｇＢｅｅ｛６ｌ低功耗、强抗干扰、容量大等优势，采用基于ＺｉｇＢｅｅ无线网络的技术提出对高压开关触头温度进行在线监测的方案。无线在线
‘基金项目：国家自然科学基金《∞６７加６４）；国家科技支棒计划课题（２００６ＢＡＫＯＩＢ０２）
９８
欢迎同上投稿ｗｗｗ．ｃｈｉｎａａｅｔ．ｃｏｍ监测装置采用无线通信技术进行高压隔离和信号传输。利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能，较好地解决了高压开关柜内触头运行温度不易监测的难题。
１系统结构
１．１系统功能
（１）终端测温节点测量范围不小于一４０℃一＋１２０℃，测量精度大于Ｏ．５℃。
（２）主机最多可监测３２个测温网络，每个网络可以容纳多于３２个开关柜，每个开关柜可以配置９个终端测温节点。这样整个系统总的测试点个数可达３２ｘ３２ｘ
９＝９２１６个。
（３）每个开关柜配置一个柜内温度监测装置，装在开关柜的门上，通过接收测温节点的温度数据实时显示开关柜触头和母线温度，并能够通过该装置对预警温度和报警温度进行设置。并能通过指示灯和蜂鸣器进行报警。
（４）由高压自具电源给终端测温节点供电，能在开关工作电流４０～４０００Ａ范围内可靠工作，能承受在５００ｍ８
内４００００Ａ电流的冲击。
《电子技术应用》２００９年第４期
测控技术与仪器仪表ＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＣｏｎｔｒｏｍｃｎｎｏｌｏｇｙ
ａｎａ－ｎｓｔⅢｍｅｎｔｓ
１．２系统总体结构
如图１所示，整个监测系统主要分３个部分：ＺｉｉｇＢ∞无线测温网络、高压自具电源和监测ＰＣ。
图１系统总体结构示意图
ＺｉｇＢｅｅ无线测温网络主要包括：测温终端（终端节点）、开关柜内监测装置（包括路由器和显示模块）、温度收集装置（协调器）。测温终端主要由ＺｉｇＢｅｅ芯片和温度传感器构成。开关柜内监测装置主要由ＺｉｇＢｅｅ芯片实现无线通信，单片机实现显示等其他任务。温度收集装置和开关柜内监测装置采用相同的硬件。只是软件上有些不同，它在网络中承担协调器的角色。并实现与ＰＣ机的通信。ＺｉｇＢｅｅ无线测温网络采用网状拓扑结构，这种结构具有更好的可靠性和容错能力。１．３系统工作原理
高压开关闭合工作时，高压自具电源从母线取得能量，经一系列整流、滤波、稳压处理，得到３．３Ｖ电源，并为ＺｉｇＢｅｅ测温终端节点供电。测温节点根据设定的测温频率进行测温．这里设定为每１８一次，并把数据传给开关柜内监测装置（路由器），也可以是其他开关柜的柜内监测装置。路由器再把温度信息传给温度收集模块（协调器），同时也在开关柜内监测装置上显示本开关柜的９个节点的温度信息。协调器再把收集到的温度信息通过Ｒｓ４８５发给监测ＰＣ机，用于显示和存档。
２硬件设计
２。１ＺｉｇＢｅｅ测温节点硬件设计
ＺｉｇＢｅｅ测温节点主要由ＣＣ２４３０和ＤＳｌ８８２０以及一些辅助电路组成。ＤＳｌ８８２０实现温度测量，ＣＣ２４３０实现温度读取和无线通信。测温节点在系统中承担终端节点的角色。基于ＣＣ２４３０测温节点原理图如图２所示。
《电子技术应用》２００９年第４期
圈２基于ＣＣ２４３０测温节点原理图
测控技术与仪器仪表Ｍｅａｓｕ怕ｍｅｎｔ
ｃｏｎｔｒｏＩ
Ｔ∞ｎｎｏＩ吲ａｎｄ
Ｉｎｓｔｒ…ｎｔｓ
２．２开关柜内监测装置硬件设计
对于开关柜内监测装置，主控制芯片的选择是最重要的。要求抗干扰能力强、通用性强、管脚足够多、价格低廉。这里选用Ｃｙｇｎａｌ公司的Ｃ８０５ｌＦ０
２０微处理器；采用ＭＡＸ４８５芯片进行电平转换；选用１２８Ｘ６４带字库的点阵ＬＣＤ；采用ＤＳｌ３０２作为实时时钟；无线模块和测温节点相同，但在系统中它承担路由器的角色。作为高压开关柜内监测装置，其本身是一个比较完整的系统。其原理框图如图３所示。
图３开关柜内监测装置结构原理框图
２．３温度收集装置硬件设计
它采用和开关柜内监测装置一样的硬件平台，但在系统中承担协调器的角色。
３软件设计
３．１ＺｉｇＢｅｅ测温节点软件设计
测温节点的软件设计主要包括３个部分：温度数据的采集、温度数据的发送和低功耗的实现。其中温度数据发送采用，Ｉ＇ｌ公司开发的Ｚ—Ｓｔａｅｋｌ．４．１协议栈，具体的参数配置如表１所示，在节点类型上选择终端节点。在低功耗实现上采用低功耗Ｐ２模式。经过测量和计算得到在每１ｓ采集一次温度的情况下，测温节点的功耗为３。５７５４ｍＡｈ／ｄ。
３．２开关柜内监测装置软件设计
开关柜内监测装置软件主要实现与测温节点交互信息，并把接收到的触头和母线温度信息显示在ＬＣＤ上，接收键盘输入的设置信息，在触头和母线温度超过预警或报警值时采取声光报警。从ＺｉｇＢｅｅ网络的角度，它被配置成路由器类型。其软件基本流程如图４所示。
把系统分解成若干个功能相对独立的子任务。并把ＣＰＵ时间分成若干个小的时间片，每个任
后台
表１协议栈参数配置
序号
配置
参数
ｌ物理信道
２．４ＧＨｚ，ｃｈａｎｎｅｌ１１
２ＰＡＮＩＤ
Ｏ，【０００ｌ
３
网络拓扑
ＮＷＫ－ＭＯＤＥ—ＭＥＳＨ
４
地址分配
每个路由器带３２个子节点５节点类型终端节点、路由器、协调器６
低功耗
自动发送间隔Ｉ
ｓ
务必需在指定的时间片段内完成。这里把系统需完成的功能分解为３个子任务：响应键盘输人、刷新显示输出、串口发送。
３．３温度收集装置软件设计
温度收集装置软件和开关柜内监测装置软件相似。最大的不同是其无线模块配置成协调器类型，这里就不再介绍了。
３．４
ＰＣ监测软件设计
ＰＣ监测软件主要功能是通过敲洱８５与开关柜内监
测装置进行通信，读取ＺｉｇＢｅｅ测温节点的温度数据，获
得ＺｉｇＢｅｅ无线测温网络的拓扑结构，用于网络状态通信状态的监测和设备故障的诊断，保存历史数据，显示开关触头温度信息，给开关柜内监测装置校时等功能。其软件结构如图５所示。
４高压自具电源设计
高压自具电源通过电磁感应原理，把高压大电流侧能量的很小一部分传递给ＺｉｇＢｅｅ无线测温节点。需要经过能量控制、整流、滤波、稳压等一系列措施，其原理图
１００
欢迎同上投稿ｗｗｗ．ｃｈｉｎａａｅｔ．ｃｏｍ期
１０眦定时中断
串口接收中断
ｌ申口接中断
ｌ
ｌ保存上下文
Ｉ
Ｉ保存接收数据
ｌ
ｆ恢复上下文
ｌ
（中断退出：
前台
定时中断
保存上下文
选择时间片
设置标记位
恢复上下文
中断退出
图４开关柜内监测装置软件流程图《电子技术应用》２００９年第４期图５ＰＣ监测软件结构框图
电感
整ＺｉｇＢｅｅ
流滤波ＤＣ—ＤＣ
无线电
稳压模块
测沮路
电路
节点
图６高压自具电源原理示意图
如图６所示。
由于高压侧的电流波动范围很大。工作范围在０—
４０００Ａ，发生短路时的电流达到４００００Ａ．这给自具电源
的设计带来了很大难度。因此需要考虑多方面的因素：设计合理的电流互感器（铁心材料、铁心尺寸、线圈匝数等）．设计合理的整流稳压模块（耐压和能量释放等）以及降低测温节点功耗（硬件和软件设计）。整流稳压模块的原理图如图７所示。
５实验测试
系统设计完后还需要进行三类实验测试：高压侧小电流实验、高压侧额定电流实验和高压侧短路电流实验。从而验证系统在４０－４０００Ａ的情况下能否可靠运行．并且能耐４００００Ａ短路电流冲击。根据实际安装尺寸的需要。并对比不同铁心材料（坡莫合金和非晶）、不同形状（圆形和方形）、不同磁路长度、不同线圈匝数，选择了规格为６１／７０１２０的圆形非晶材料作为电流互感器的铁心，并采用６０匝的线圈。
ＴＩ
ＵＰｆ
（１）高压侧小电流实验
给一次侧通入电流，直到测温节点能正常工作，记录最小一次侧电流。实验中发现在ｌＯ．８Ａ时，测温节点就能正常工作。再增大一次侧电流，达到１１．５Ａ时，测温节点稳压模块输出稳定在３．３Ｖ左右，即其稳定工作电流也小于４０Ａ，符合设计的要求。
（２）高压侧额定电流实验
给高压侧通入７０００Ａ电流，发现系统还能安全工作，从实际测量可以看出在一次侧通人大电流以后，整流稳压电路输出的电压基本稳定在３．３Ｖ，波动在０～０．０８Ｖ范围内，可以知道在高压侧电流为４０００Ａ时系统能够稳定工作。
（３）高压侧短路电流实验
对于４００００Ａ的高压侧短路冲击电流实验。由于设备条件所致，无法进行一比一的实验。采用等效实验的
方法对其进行研究。在高压侧通入正弦电流时：
Ｃ
占＝＾阻孚ｌｏＪｅｏｓ（ｏＤｔ）
ｆ
式中，，为电流幅值，甜为角频率。可以看出在高压侧电流不变情况下，占和线圈匝数平方成正比。经过实验验
证，在高压侧通入７０００Ａ电流时，温度测量装置能稳定工作。实际中由于电力系统负载短路造成高压开关工作
在大电流情况的时间很短，只有几十毫秒，实验中高压电源工作在接近５０ｋＡ的时间远远大于负载短路的时间。这就说明了高压白具电源在高压侧发生短路故障时能可靠工作。
高压开关作为电力系统的重要设备，其安全可靠运行是保证电力网健康工作的必要前提。本文采用基于ＺｉｇＢｅｅ无线网络测温技术对高压开关触头温度进行在线监测，具有组网灵活、可靠性高、抗干扰能力强、低功耗、网络容量大（能够同时监测９２１６个触头温度）等优点。在给无线测温节点供电上采用高压自具电源，能够在很宽的电流范围内可靠工作。系统实时监测高压开关柜的健康状况，为开关柜的提前维护提供了依据，有效保障了电力系统的可靠运行。参考文献
【１】费万民，吕征宇。耿福江，等．高压开关触点和母线温度
在线检测与监视系统【Ｊ】．电力系统自动化，２００４，２８（３）：
８６—８８．
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——●—－—』—————…
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４００ｍＡ
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应用》２００９年第４期图７整压模块原理圈
ｃ７
ｌ“
（
下转０６页）
表４连续３００周期测量的统计结果
无线传感器
理想响应
实际响应理想响应实际响应错误响应匹配过程中轮胎位置节点ＩＤ时问，８时间，８
数据帧
数据帧
数据帧
数据帧有效率，％
左前轮２０２３３２∞ｈ
ｌ１．０５２４００
２３５８Ｏ９８．２５右前轮２０２ＡＯＡ００ｈｌ
１．１ｌ２柏０２３３６Ｏ９７．３３左后轮２０２ＡＯＡ５０ｈｌ１．０ｒ７２柏０
２３７０Ｏ９８．７５右后轮
２０２５０ｃ６８ｈ
ｌ
ｌ，０２
２４００
２３８９
０
９９．５４
表５连续５ｍｉｎ测量的统计结果
传输
总线传输
传输数据祯数据尉新远程帧错误杖
轮胎位置帧ＩＤ
方向速率，（ｋｂ，８）
距离／ｍ教量
间隔，８
数量
数量轮胎定位匹配仪＂Ｉｘ０３５５ｈ５００２０
３００
ＯＯｌ
ＣＡＮａｌｙｓｔ－ＩＩ接１２１卡
Ｒｘ
０Ｅ９９ｈ
５００
２０
３００
０
０
（上接第１０１页）
【Ｊ】．仪表技术与传感器，２００７（２）：７３—７５．
【３】刘建胜，鄂达，张凡．一种用于变电站高压触点温度在线
监测的新方法【Ｊ】．电力系统自动化，２００４，２８（４）：５４—５７．【４】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．
【５】张艳，田竞，叶逢春．基于红外传感器的高压开关柜沮
１０６
欢迎同上投稿ＷＷＷ．ｃｈｉｎａａｅｔ．ｃｏｍ效，ＣＡＮ—ＢＵＳ通信无远程帧和错误帧，说明使用便携式轮胎定位匹配仪将无线传感器节点ＩＤ等信息上传到车身模块或生产，检测线等是可行的。
测试结果表明，基于ＰｏｗｅｒＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ处理器的便携式胎压监测系统轮胎定位匹配仪设计可行，轮胎定位匹配仪能够准确地唤醒和识别不同轮胎位置的无线传感器节点监测的轮胎信息，并且完成数据的分析和存储；在接入ＣＡＮ—ＢＵＳ后，轮胎定位匹配仪读取ＳＲＡＭ内的数据正确，上传数据没有错误帧，信息交互正常，性能稳定。参考文献
【ｌ】李书福．关于建议出台＜汽车胎压监测与爆胎安全控
制强制性国家标准）的提案【Ｎ】．中国商报?汽车导报，２００８（４）．
?【２】ＴＰＭＳ
ｔｏｏｌｓ
ｆｏｒ
ｃａｒ
ａｓｓｅｍｂｌｙｌｉｎｅｓ【ＥＢ／ＯＬ］．ｈｔｔｐ：ｌｌｗｗｗ．
中ｍ８一ｔ００１．ｃｏｍ／ＴＰＭＳ＿ｔｏｏｌ＿Ｐｒｏｄｕｅｔｉｏｎ．ｈｔｎｄ．２００８．
然而，一些职场新人对此不以为然。工作时间不断接听私人电话，或是守着电脑大玩游戏达到物我两忘之境，而把工作搁在一边。也许你会辩解说，我接电话不花公司的钱，玩游戏是因为我已做完手中的工作，等等，这实在是一种曲解。公司不愿意你接听电话不仅仅是限于电话费的问题，而是希望你在工作时间内专心致志地做工作。
办公室就是办公的地方，工作时间是工作时间。当你用办公室的电话“煲粥”的时候，当你沉迷于闲书的醉人情节时，也会影响到他人的注意力和工作情绪。更何况，你因私事占用工作时间，这本身就是在浪费公司的金钱。因为你的每一分工作时间，公司都是要付出薪水的。永远不要小看工作时间处理私人事务的负面影响。一位老板曾这样评价一位当着他面打私人电话的员工：“我想，他经常这样做，否则他怎么连我也不防？也许他没有意识到这样有悖于职业道德。”
另有某公司的老板说：“我不喜欢看见报纸、杂志和休闲在工作时间出现在员工的办公桌上。我认为这样做，表明他并不把公司的事情当回事，他只是在混日子。”
由此可见，公私不分，工作时间处理私人事务，既会影响你的工作质量，也会直接影响上级对你的印象。
第十七课
老板不在身边也要努力工作
两匹马各拉一辆大车。前面的一匹走得很好，而后面的一匹马常常停下来。于是人们就把后面一辆车上的货物挪到前面一辆车上去。等到后面那辆车上的东西都搬完了，后面的那匹马便轻快地前进，并且对前面的那匹马说：“你辛苦吧，流汗吧，你越是努力干，人家越是要折磨你。”
来到车马店的时候，主人说，既然只用一匹马拉车，我养两匹马干嘛？不如好好喂养一匹马，把另一匹马宰掉，总还能拿到一张皮吧。于是他便这样做了。
一个人工作时所具有得精神，不但对于工作的效率有很大关系，而且对于他本人得品格，也有重要影响。工作就是你人格的表现，工作就是你的志趣、理想，只要看到了你所做的工作，就如见其人了。"
ｐｈｙｓｉｃａｌｌａｙｅｒ（ＰＨＹ）
ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓｆｏｒｌｏｗ—ｒａｔｅｗｉｒｅｌｅｓｓ
ｐｅｒｓｏｎａｌ
ａｒｅａ
ｎｅｔｗｏｒｋｓ
（ＬＲ—ＷＰＡＮ８）．ＮｅｗＹｏｒｋ：ＴｈｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｌｅｅｔｒｉｃａｌａｎｄ
Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓ，Ｉｎｃ．，２００３，１０．
（收稿日期：２００８一ｌｌ－０１）
《电子技术应用》２００９年第４期
无线无源温度检测原理(借鉴实操)
无线测温技术方案 (基于EH技术) 1.EH技术说明 1.1. EH技术简介 环境能量采集（EnergyHarvesting）技术具有可循环、无污染、低能耗等优点，它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上，是近几年发展起来的一门新兴学科，它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极其广泛：交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备的在线监测是一个前所未有的创新，必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集(EH)也称为能量积聚，使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。 能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后，电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发，将能量释放给后续负载使用。 1.2.EH技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具)，磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能，并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将EH技术应用于高压设备一次回路的无线测温，解决了传感器的能量需求问题，使得传感器摆脱了对传统电池的束缚，体积更小，可靠性更高，安装更方便，维护更简单，产品更环保，技术更先进。 2.基于EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1. 无线测温系统简介
一种无线温湿度检测装置的设计与实现
《自动化技术与应用》２０１０年第２９卷第８期 Techniques of Automation & Applications | 103 经验交流 Technical Communications 一种无线温湿度检测装置的设计与实现 何祥宇，马 帅 （洛阳师范学院 物理与电子信息学院，河南 洛阳 ４７１０２２） 摘 要：设计了一种基于温湿度数字式传感器的无线温湿度检测装置，以单片机为控制核心，采用数字式温湿度传感器来检测目标的 温度和湿度信息，利用软件编程完成温湿度信息的处理及系统功能实现，并通过ＬＥＤ显示相应测量数据。该装置具有温度及湿度数据的测量及显示、工作模式选择和无线通信等功能。 关键词：温湿度传感器；单片机；工作模式；无线通信 中图分类号：ＴＰ２７３＋．５ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００３－７２４１（２０１０）０８－０１０３－０３ The Design and Realization of a Wireless T emperature and Hu-midity Detecting Equipment HE Xiang-yu, MA Shuai ( School of Physics and Electronic Information, Luoyang Normal University, Luoyang 471022 China ) Abstract: A kind of a wireless temperature and relative humidity detecting equipment is designed based on digital temperature-humidity sensor. It employs SCM as the core of controlling, adopts digital temperature-humidity sensor to detect temperature and relative humidity data of objects. The measurement data is processed by software and displayed by LED. The device has the function of temperature and relative humidity data displaying, operating mode selection,wireless communication, etc. Key words: temperature-humidity sensor; SCM; operating mode; wireless communication 收稿日期：２０１０－０３－２４ １ 引言 温湿度的检测在暖通空调、电力系统、通信基站、食品加工、制药等行业有着非常广泛的应用，但一般湿度元件不经过标定和温度补偿，误差较大，而用于湿度标定和校准的仪器价格昂贵，从而给湿度测量的实际应用带来很大的困难和阻碍。文中选用瑞士Ｓｅｎｓｉｒｉｏｎ公司的ＳＨＴ１１数字式温湿度传感器，结合单片机技术和电子技术，设计了一种具有两种工作模式的温湿度检测装置，消除了一般湿度检测元件误差较大的缺点。该温湿度检测装置既可以单机工作，以单片机为处理和控制核心来实现温度和湿度信号的检测、处理及显示。又可以利用无线收发模块实现系统与计算机的无线通信，利用计算机实现数据的分析，处理及打印。该系统采用专用 集成电路，电路结构简单，工作稳定可靠，具有两种工作模式及无线数据传输等特点，特别适用于暖通空调、电力系统、通信基站、食品加工等行业的温湿度测量。 ２ SHT １１温湿度传感器 ＳＨＴ１１的湿度检测运用电容式结构，利用不同保护下的微型结构检测电极系统与聚合物覆盖层来组成传感器芯片的电容，除保持电容式湿敏器件的原有特性外，还可以抵御来自外界的影响。由于它将温度传感器与湿度传感器结合在一起而构成了一个单一的个体，因而测量精度较高且可精确得出露点，同时不会产生由于温度与湿度传感器之间随温度梯度变化引起的误差。ＳＨＴ１１不仅将温度传感器和湿度传感器结合在一起，而且还将信号放大器、模／数转换器、校准数据存储器、标准Ｉ２Ｃ总线等电路全部集成在一个芯片内。ＳＨＴ１１的
基于物联网的无线温度监控系统
西安邮电大学 专业课程设计报告书 系部名称：光电子技术系 学生姓名： 专业名称： 班级：光电 实习时间：2013年6月3日至2013年6月14日
基于物联网的无线温度监控系统 【一】项目需求分析 承温度、湿度和人类的生产、生活有着密切的关系，同时也是工业生产中最常见最基本的工艺参数，例如机械、电子、石油、化工等各类工业中广泛需要对温度湿度的检测与控制。并且随着人们生活水平的提高，人们对自己的生存环境越来越关注。而空气中温湿度的变化与人体的舒适度和情绪都有直接的影响，所以对温度湿度的检测及控制就非常有必要了。温度是物联系统中一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着各类物联网的监控日益改善，各类器件的温度控制有了更高的要求，为了满足人们对温度监控与控制，本文设计了物联网家居系统中基于单片机的无线温度监控系统。随着信息科学与微电子技术的发展，温度的监控可以利用现代技术使其实现自动化和智能化。本次设计要求利用单片机及zibbee无线传输模块实现无线温度监测系统，实现温控范围调节及其超温范围报警 【二】实施方案及本人担的工作 1 .系统总体方案描述 系统设计分为2个部分，第一个部分实现温度的检测、显示和发送，第二个部分为数据的接收和显示。第一个设计模块中，利用单片机STC89C52控制温度传感器DS18B20定点检测和处理温度数据，并将当前温度显示在数码管上，接着单片机将采集的温度数据发送给单片机，再通过单片机控制，并将对接收到的温度数据进行一定的转换和处理，然后存放在寄存器中，等待下一步处理，再经过无线发送无线zigbee模块将显示的数据打包发送给第二个模块。第二个设计模块中，同样利用STC89C52单片机作为控制主体，先控制zigbee无线接收模块接收第一个模块发送的数据，然后将接收到数据在上位机上显示，整个过程就是这样。 2. 系统硬件构成 系统硬件方面主要由单片机最小系统，温度传感器DS18B20，4位共阳极数码管，还有zigbee无线收发模块,上位机显示模块组成，目的在于实现温度的准确检测和无线收发所检测的温度数据。 3.单片机最小系统设计 单片机最小系统的设计主要有五个部分组成，电源电路，复位电路，晶振电路，串口电路和控制主体的STC89C52单片机。 电源电路由一个六脚的按键开关，一个1K的电阻，一个10uF的极性电容和一个显示电路供电状态的发光二极管组成。开关为了适应各种情况下能够方便供电，开关外接有一个USB接口和一个DC-5V的标准电源接口作为供电设备使用。除此之外还设计了一个外接电源接口。电源电路如图2所示。
基于51单片机系统的温度检测与无线收发设计概要
现代测控技术 课程设计 武汉工程大学 制 2018年10月30日 项目名称: 无线温度检测系统设计 学生姓名: 李俊达 学生学号: 0904010209 学生专业: 测控技术与仪器 学生班级: 02 指导老师: 李国平 学生成绩:
目录 摘要 (3) Abstract (4) 第一章绪论 (5) 1.1 设计背景与意义 (5) 1.2 设计目的及应用 (5) 1.3 设计内容及要求 (5) 第二章系统方案论证与选择 (6) 2.1 系统总体方案描述 (6) 2.2 系统总体框图 (6) 2.3 系统硬件构成 (6) 第三章系统硬件主要单元设计 (7) 3.1 主控制模块 (7) 3.2 数据显示模块 (9) 3.3 信号采集模块 (9) 3.4 无线收发模块 (10) 第四章系统软件设计 (11) 4.1 程序设计思路 (11) 4.2 程序设计框图 (12) 第五章系统硬件调试结果图 .........................,,,,,,,,. (15) 5.1 系统仿真 (15) 5.2 系统硬件调试 (15) 5.3 调试结果 (16) 第六章心得体会及总结 (16) 参考文献 (17) 附录一：原理图 (17) 附录：源程序代码 (18)
摘要 随着时代的进步和发展，单片机和传感器技术已经普及到我们生活，工作等各个领域。新型DS18B20温度传感器摆脱了传统的以热敏电阻为传感器的温度测量方法，而改为一种全新的，以数字温度传感器作感温元件的数字式温度计，解决了传统的温度检测可靠性差，测量温度准确率低的缺点，它以单总线的连接方式，使电路大大的简化。DS18B20传感器利用单片机进行控制，简单而且易于智能化控制。设计中还加入了nRF905无线收发模块，可以实现一定距离的温度数据传输，使得设计模块可以进行远距离的检测和控制。 此次设计根据具体实验制作，给出了系统实现的硬件原理图及软件流程图。该设计模块测量精度高、扩展方便,具有一定的参考价值。设计布线简单，结构紧凑，体积小，扩展方便，可在一定距离进行无线检测，在大型仓库，工厂，智能化建筑等领域的温度检测中有广阔的应用前景。 关键词：DS18B20 STC89C52 nRF905无线收发模块
多点无线温湿度监控
龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/817247861.html, 多点无线温湿度监控 作者：钟佳霖 来源：《科技创新导报》2017年第33期 摘要：在现实生活中，很多产业对环境的温湿度都有着非常高的要求。目前的大部分的 温湿度监控工作仍然依赖于人工，不仅占用大量人力资源而且缺乏科学，甚至造成重大事故。本文分析了自动温湿度监控系统的国内外发展现状，后设计了一款多点无线温湿度监控系统。该系统使温湿度监控更科学高效，节约了大量人力资源。使对温湿度要求较高的产业质量得到保证。 关键词：温湿度监控自动多点无线 中图分类号：TP273 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）11（c）-0011-02 随着科技的飞速发展和普及，各行各业对温湿度的要求越来越高。比如在食品产业中，不适宜的温湿度会带来食品变质，从而引发安全问题；温室种植和养殖对于温湿度要求极为严格，不当的温湿度会导致动植物减产甚至死亡；药品生产和运输过程必须按照相应的温湿度保存，不适当的环境会使药物失效，甚至变得有毒。除此之外，电子产品生产线、冷库、图书馆、博物馆、医院等领域也对温湿度有着严格的要求。 传统的温湿度监测工作是以人工为基础，依靠轮流值班等方式测量和记录。这样不仅效率低下，而且易出错，甚至许多重大事故都是人为造成的。目前我国的许多单位和个体仍采用人工方法监控记录温湿度，只有少部分单位引进了自动温湿度监控系统。 自动温湿度监控系统的应用范围非常广泛。它能摆脱人工监测温湿度的模式，从而避免很多人为因素导致的事故。因此有必要设计一套完整的温湿度监控系统，这对科学的生产有着重大的意义。完整的温湿度监控系统在国外已经非常广泛得到应用，在以下行业上的应用也比较成熟。比如高级酒店、宾馆、运动场所等地都已安装了自动温湿度监控系统，可以使室内温湿度保持在适宜的范围内；温湿度监控系统应用在医药行业，对药品的储存环境进行实时监控，确保药品质量；在种植作物的温室大棚内引进温湿度监控系统，时刻的监控使作物科学生长。不难看出，国外的温湿度监控系统的研发现状已经到达实际应用的阶段，并在此基础上不断优化，推进了各个行业的发展速度。 1 总体方案 多点无线温湿度监控系统的设计基于电气控制原理、传感器技术、数据库技术、模拟电子技术、数字电子技术知识。温湿度监控系统能够检测监控地点的温湿度，并且能够将数据通过远程无线射频模块实时传送到本地。本系统最核心的地方就是温湿度检测、数据远程传送以及数据的处理和记录，数据库的建立。
无线无源温度检测原理
无线测温技术方案 (基于 EH 技术) 1.EH 技术说明 1.1. EH 技术简介 环境能量采集（EnergyHarvesting）技术具有可循环、无污染、低能耗等优点，它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上，是近几年发展起来的一门新兴学科，它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极 其广泛：交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备 的在线监测是一个前所未有的创新，必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集 (EH) 也称为能量积聚，使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。 能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热 或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后，电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发，将能量释放给后续负载使用。 1.2.EH 技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等 )，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具 )，磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非 常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能，并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将 EH 技术应用于高压设备一次回路的无线测温，解决了传感器的能量需求问题，使得传感器摆脱了对传统电池的束缚，体积更小，可靠性更高，安装更方便，维护更简单，产品更环保，技术更先进。 2. 基于 EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1.无线测温系统简介
多点无线温度监控系统
一、引言 随着社会的发展和技术的进步，人们越来越注重温度检测与显示的重要性。温度检测与状态显示技术与设备已经普遍应用于各行各业，市场上的产品层出不穷。温度检测及显示也逐渐采用自动化控制技术来实现监控。本课题就是一个温度检测及状态显示的监控系统。 二、系统方案 本系统采用 AT89C51 作为该系统的单片机。系统整体硬件电路包括，电源电路，传感器电路，温度显示电路，上下限报警电路等。报警电路可以在被测温度不在上下限范围内时，发出报警鸣叫声音。温度控制的基本原理为:当DSl8B20 采集到温度信号后，将温度信号送至AT89C51 中处理，同时将温度送到LCD 液晶屏显示，单片机根据初始化设置的温度上下限进行判断处理，即如果温度大于所设的最高温度就启动风扇降温;如果温度小于所设定的最低温度就启动报警装置。 三、系统硬件设计 1.单片机AT89C51 的介绍 AT89C51是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能COMS8位单片机，片内含4Kbytes的可反复擦写的只读程序存储器（PEROM）和128bytes的随机存取数据存储器（RAM），器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51指令系统，片内置通用8位中央处理器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C51单片机可为您提供许多高性价比的应用场合，可灵活应用于各种控制领域。主要性能参数： ·与MCS-51产品指令系统完全兼容 ·4K字节可重擦写Flash闪速存储器 ·1000次擦写周期 ·全静态操作：0Hz—24MHz ·三级加密程序存储器 ·128×8字节内部RAM ·32个可编程I/O口线 ·2个16位定时/计数器 ·6个中断源 ·可编程串行UART通道 ·低功耗空闲和掉电模式 功能特性概述： AT89C51提供以下标准功能：4K字节Flash闪速存储器，128字节内部RAM，32个 I/O口线，两个16位定时/计数器，一个5向量两级中断结构，一个全双工串行通信口，片内振荡器及时钟电路。同时，A T89C51可降至0Hz的静态逻辑操作，并支持两种软件可选的节电工作模式。空闲方式停止CPU的工作，但允许RAM，定时/计数器。串行通信口及中断系统继续工作。掉电方式保存RAM中的内容，但振荡器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一个硬件复位。 引脚功能说明： ·VCC：电源电压·GND：地 ·P0口：P0口是一组8位漏极开路型双向I/O口，也即地址/数据总线复用口。作为输出口用时，每位能吸收电流的方式驱动8个TTL逻辑门电路，对端口写“1”可作为高阻抗输入
多点无线测温系统软件设计
多点无线测温系统软件设计 发表时间：2018-11-12T17:27:12.720Z 来源：《电力设备》2018年第18期作者：吴涛 [导读] 电厂、变电站的重要设备在长期的运行过程中，由于开关的触头和母线等部位老化而导致接触电阻过大，使得设备发热，这些发热的部位温度比较难监测，由此最终会导致事故发生。 （国网安徽省电力有限公司旌德县供电公司安徽宣城 242600） 1.课题研究意义 电厂、变电站的重要设备在长期的运行过程中，由于开关的触头和母线等部位老化而导致接触电阻过大，使得设备发热，这些发热的部位温度比较难监测，由此最终会导致事故发生。 电力无线测温监测系统实时性强、性价比高、安全可靠。通过上述分析，利用无线传输的方式测量高压环境温度成为一种必然趋势。 2.测温技术比较 开关柜无线测温是基于无线测温技术开发的针对开关柜进行测温的系统，可对开关柜分别为母线排、上下触头、电缆接头等部位温度进行实时监测，方便运维人员及远程监控中心掌握现场设备运行情况。而无线测温与上述其他测温方式相比，均具有一定的优势。 2.1多点无线测温系统设计方案 2.1.1系统结构 多点无线测温系统由温度采集模块DS18B20、AT89C51主控CPU、nRF24L01射频无线收发模块和LED显示模块组成。如下图所示。 图1 多点无线测温系统整体结构图 2.1.2系统设计要求 根据系统的特点，总结系统的技术要求如下： 灵活性：测温系统体积要尽可能的小，便于安装和更换； 可靠性：保证系统正常工作，减少测温误差，要求通信可靠。系统要有一定的抗干扰性能。 经济性：在满足系统要求的前提下，尽量降低成本。 2.2主控模块AT89C51 AT89C51是一种带4K字节FLASH存储器的低电压、高性能CMOS 8位微处理器。单片机灵活性高且价廉，本设计采用AT89C51作为核心控制器件。 2.3温度传感器DS18B20 温度传感器DS18B20测温过程是控制器对温度传感器DS18B20操作流程，主要包括以下5个步骤： 复位。2.存在脉冲3.控制器发送ROM指令。4.控制器发送存储操作指令。5.执行或数据读写。 2.4射频无线收发芯片nRF24L01 nRF24L01是由NORDIC生产的工作在2.4GHz～2.5GHz的ISM 频段的单片无线收发器芯片。无线收发器包括：频率发生器、增强型“SchockBurst”模式控制器、功率放大器、晶体振荡器、调制器和解调器。 3.温度采集端硬件电路设计 采用温度传感器DS18B20进行温度采集，然后AT89C51单片机控制，经无线射频芯片nRF24L01将温度数据发出，以备数据接收端对温度数据进行无线接收。 3.1 AT89C51与nRF24L01的接口电路设计 本设计中使用了AT89C51单片机，用P1口的6个引脚分别和nRF24L01的SPI接口相连接。 3.1.1 DS18B20与AT89C51的接口电路设计 本设计中DS18B20采用寄生电源供电方式，单片机端口接单线总线，为保证在有效的DS18B20时钟周期内提供足够的电流，可用一个MOSFET管来完成对总线的上拉。 这里我把温度传感器的DQ端与P2.7相接，以P2.7作为温度输入口。温度传感器VCC端接电源，GND端接地端。 3.2温度接收端硬件电路设计 显示电路是采用P0口输出段码至LED，P2口控制位选通的动态扫描显示方式，三只数码管用NPN型三极管驱动，这种显示方式的最大
nRF24L01 的无线温湿度检测系统电路及软件设计解析
nRF24L01的无线温湿度检测系统电路及软件设计本文提出了一种针对无线数据传输问题的解决方案,该方案基于nRF24L01来设计无线温度采集系统。该系统采用低功耗、高性能单片机STC12C5A08S2和温湿度传感器DHT11来构成多点、实时温湿度监测系统,最后在PC机上完成配置、显示和报警等功能。该系统使用方便,扩展十分容易,可广泛应用于各种工农业生产和养殖等场合。 0引言 在当今的工农业生产中,需要进行温湿度采集的场合越来越多,准确方便地测量温度变得至关重要。传统的有线测温方式存在着布线复杂,线路容易老化,线路故障难以排查,设备重新布局要重新布线等问题。特别是在有线网络不通畅或由于现场环境因素的限制而不便架设线路的情况下,给温湿度的数据采集带来了很大的麻烦。要想监测到实时的温湿度数据,就必须采用无线传输的方式对数据进行采集、发送、接收并对无线采集来的数据通过上位机进行处理,以控制并监测设备的运行情况,减少不必要的线路设备开支。 1系统组成框图 本文设计的多路无线温湿度检测系统将单片机检测控制系统和射频通信系统相结合,系统由主机和从机两部分构成,从机负责检测温湿度,并将采集到的数据通过射频系统发送给主机,主机接收从机发送过来的信号,并通过串口和PC机进行通信,记录数据。同时可通过PC机设定报警数据上下限。其系统组成框图如图1所示。 图1系统组成框图
2系统硬件电路 系统的温湿度数据采用数字式温湿度传感器DHT11进行数据采集,以51系列增强型单片机STC12C5A08S2为核心和无线射频nRF2401构成收发电路,从机使用液晶 LCD1602显示,主机显示则使用LCD12864,整个显示系统可与PC上位机相连接。 2.1温湿度采集电路设计 DHT11是一款含有已校准数字信号输出的温湿度复合传感器。该传感器应用专用的数 字模块采集技术和温湿度传感技术,具有极高的可靠性与卓越的长期稳定性。图2所示为其温度采集电路。DHT11传感器包括一个电阻式感湿元件和一个NTC 测温元件,可与高性能8位单片机相连接。校准系数以程序的形式储存在OTP内存中,传感器内部在检测信号的过程中可调用这些校准系数。单线制串行接口可使系统集成变得简易而快捷,而且信号传输距离可达20m以上。当连接线长度短于20m 时,应使用5kΩ上拉电阻,大于20m时,应根据情况使用合适的上拉电阻。 图2温度采集电路 2.2无线发射、接收电路设计
无线式温度监测系统
无线式开关柜温度监测系统 KITOZER-2200C无线式高压开关柜测温系统为接触式高压隔离测温法，传感器直接与被测物体接触（高压带电体），直接测量带电物体的温度，是采用无线传输方式把测得的温度数值传出，不受高压和环境的干扰，解决了高压带电体不易监测的难题。 无线式高压开关柜测温系统有以下部分组成： 1、开关柜温度传感器（型号：KITOZER-2）： 用于探测触点温度并通过红外无线上传到温度在线监测器（型号DCT-3）。 2、感应电源： 为传感器提供电源。 3、温度接收器： 用于接收温度传感器（KITOZER-2）发射的光信号，并将光信号转换电信号，把数据传输给在线监测器。 4、无线式温度在线监测器（型号：DCT-3）： 具有极高的可靠性和安全性。红外数字解码技术保证了红外线数字传输的可靠性。可以安装到每台高压开关柜上，使运行人员能够
对开关柜触头温度进行准确地巡检，对开关柜运行状态能够及时地掌握。 5、通讯网络： 可采用RS485/无线或其他 网络（如LONG网等），采用屏蔽 双绞线实现当地传输，有效的屏蔽 了强烈的电磁干扰。 6、监控主机： 根据系统的要求可以放置 于当地，也可以放置于集控中心站， 或者调度中心。 7、KITOZER-2200集中监控软件： 安装在监控主机，对开关柜进行自动化巡检，并记录数据。通过该软件，能够查询历史记录，掌握开关柜温度的运行数据，为开关柜的维修提供可靠的依据，实现开关柜的预知维修。该软件同时通过局域网向网络上具有权限的微机发布监控数据。 8、KITOZER-2200C集中监控客户端软件：
安装在局域网内的微机上，通过授权的方式查看开关柜运行温度数据。 DCT-3高压开关柜温度监测器 DCT-3无线式开关柜温度监测器采用红外发射、接收、传输温度信号，通过红外数字编码技术对信号进行识别，每路信号都有固定的唯一编码，保证了信号在无线传输过程中的抗干扰能力，保证了信号的准确性。 DCT-3无线式温度监测器能够一般安装在开关柜的二次仪表室，LED显示屏能够循环显示6-9个通道的温度数值，使运行人员能够对开关柜触头温度进行准确地巡检，对开关柜运行状态能够及时地掌握。并具有超温度上限报警等功能，同时可将温度值通过RS-485接口传到计算机作进一步数据处理，实现开关柜温度的集中监控。 温度监测器的性能指标： 通道：6或9个（支持1到9个无线式温度探测器）。 巡检周期：42s/6通道。 报警输出：1个（无源接点）250Vac,0.6A或24Vdc,5A 网络接口：RS-485。 工作电压：交流220Vac(无需电源适配器)。
无线无源声表面波
产品名称：无线无源声表面波(SAW)传感器温度测量系统(用于电力系统) 1.引言 近年来，随着电网容量的不断增大，超高压与特高压电力系统的逐步建立，大容量、大区域互联和西电东送等复杂系统的形成，对电力系统的安全运行和供电可靠性都提出了更高的要求。特别是随着超高压输电系统全国联网、紧凑型输电线路的建成、带有串补或静补的交流柔性超高压输电系统的采用，输电系统的短路电流将达到较高水平。 为保证电力系统的安全运行，可通过对系统内重要电力设备运行状态，特别是绝缘状态进行监测，检测各种关键状态量，对其进行分析诊断，发现设备的各种缺陷及其劣化发展，以求在可能出现故障或性能下降到影响正常工作之前，及时维修、更换，避免发生危及安全的事故。其中，电力系统高压设备在长期运行过程中由于表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动、触点和母线排连接处老化等问题，造成设备过热甚至出现严重事故的可能性进一步加剧。为了及时发现或预知事故隐患避免故障造成严重后果，按电力行业的安全规范要求可行的办法就是实时在线监测电力系统一些关键设备或部位的温度，从而间接监测电力设备的工作状态。目前在电力系统中急需在线监测温度的设备和部位包括：导电母排接头、电缆接头、电缆终端与电器设备的连接处、高中压开关柜触头、刀闸开关、干式变压器等设备。尤其是一次设备的开断接触点，由于设备制造的原因、设备受环境污染的原因、设备长期运行、严重超载运行、触点氧化、电弧冲击等原因造成接触电阻增大，因此在运行时往往容易造成发热，温度不断上升，给设备安全运行埋下了隐患，如果不及时发现，容易导致起火或爆炸，造成大量的财产损失，这一现象在负荷增长较快的地区显得尤为普遍。 此外，在用电高峰期及部分线路故障等情况下如何在现有输电线路的基础上提高输送能力成为“智能电网”迫切需要解决的问题。在不改变现有输电线路结构和确保电网安全运行的前提下，建立输电线路动态增容监测系统可有效、安全地增加线路短期输电容量，以满足突发事件下的供电需要，符合电力部门优质供电、优质服务的要求。基于输电线导线温度检测的方法还是高压架空输电线路动态增容实施的重要依据。因此，温度检测正成为“智能电网”领域中不可或缺的重要技术。 输电变电线路和装备温度监测的特点和难点主要在于： （1）检测点的电压高达几十万伏，要求传感器必须易于安装并实现电气绝缘隔离，因此无线传感器较适宜； （2）检测的母排或输电线上电流几十安培甚至上百安培，且周围分布着极强的电磁场干扰，同时要抗雷击。采用感应供电的工作模式不稳定可靠； （3）我国在《架空输电线路导线温度在线监测系统技术导则》和《高压设备智能化技术导则》的总体原则中，建议涉及高压设备本体，传感器尽量采用无源型； （4）温度传感器(包括其引线)除了必须满足高温测量的稳定性和耐热性要求外，还必须耐受短路大电流冲击时所产生的短时高温而不被损坏，寿命要超过15年甚至30年；
多点温度无线检测系统
多点温度无线检测系统 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
电路综合系统课程设计题目多点温度无线检测系统 学院电子信息与电气工程学院
摘要 本文论述的远程温度控制是将无线发射与接收和自动控制相结合的一种控制。基于这种技术，本系统以STC89C51系列单片机为控制单元，采用Dallas单线数字温度传感器DS18B20和无线收发模块NRF905对温度数据进行远程无线测量与控制。整个系统包括主、从两个子系统，其中主系统完成对温度值、采集及显示、和接收数据功能；副系统完成温度采集、温度控制和发送数据功能。试验表明，该系统结构简单实用、功能齐全，通用性强，可被应用于许多工业生产领域，它可使操作人员与恶劣的工作环境分离开来，实现生产自动化，提高企业的生产效率。 关键词：STC89C51；温度传感器；NRF905；显示； Abstract The long-distance temperature controlling this paper presents is a technology of linking wireless receiving and sending to automation. Based on the technology, the system is based on the control of STC89C51 SCM, using Dallas single line digital thermometer DS18B20, wireless receiving and sending module NRF905 to test and control the temperature data of a experiencing place. The whole system consists of the main system and subsystem. The main system completes the functions of initializing and displaying the temperature value, displaying actual temperature, alarming when it is out of control, and receiving. The subsystem completes the functions of receiving, and temperature collecting, controlling, and sending. The design concludes that this system has many advantages, such as its uniqueness, simple, convenience, and such common using. It can be widely used in lots of industrial producing and controlling fields, applying this system can depart operators from exe crable environment, realize producing automation, and improve corporation’s producing efficiency. Key words: STC89C51; Temperature senior; NRF905; Display; 目录
多点温度监控系统的设计
多点温度监控系统的设计 一、设计任务与要求 基本部分 1、主机可监控不少于3个点的温度变化，轮流显示各点温度； 2、温度测量精度±2℃； 3、显示器分两段，第一段1位十进制数，显示测温点号；第二段2位十 进制数，显示对应点的测量温度； 4、所连接的测温点中只要有任何一个测量点的温度达到高温值时应给出 报警信号，当所有点的温度值降低到安全值后，停止报警。 发挥部分 1、温度传感器可在热敏电阻或集成温度传感器之间选择一种。无论选择 哪一种，都不采用A/D转换器进行信号变换 2、温度测量精度±1℃。 3、具有温度传感器失效判断与显示功能。 4、其他功能，尽量考虑降低成本。
二、方案设计与论证 通过温度传感器LM35将温度转换成电压信号,经模拟开关，A/D 转换，七段译码通过数码管显示温度数值；信号放大比较后通过蜂鸣器实现报警。 LM35 LM35 LM35 电压 跟随 模拟开关 A/D 转换 7段译码 数码管 计数器 7段 译码 数码管 振荡器 上电复位
三、 单元电路设计与参数计算 (1) 温度传感器 电压放大 电压放大 电压放大 电压比较 电压比较 电压比较 或门 信号放大 蜂鸣器
采用集成温度传感器LM35，其输出电压和温度线性成正比，其灵敏度为10.0mV/℃，0℃时，输出电压为0V。 （2) 温度输出显示部分 计数器输出作为模拟开关的地址对三个传感器的电压信号进行选通，模拟开关输出经过A/D 转换（MC14433）输出。输出经过七段译码器译码后接数码管显示，DS2，DS3选通个位与十位，三极管Q2、Q3用于提高DS2、DS3驱动能力。 （3）测温点显示和计数器部分
基于单片机的无线远程温度监控系统设计
基于单片机的无线远程温度监控系统设计 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】
编号：0143本科毕业设计 基于单片机的无线远程温度监控系统设计 系院：信息工程学院 姓名： 学号：03 专业：通信工程 年级：2008级 指导教师： 职称：副教授 完成日期：2012年5月 摘要
本文论述的远程温度控制是将无线发射与接收和自动控制相结合的一种控制。基于这种技术，本系统以AT89S51系列单片机为控制单元，采用Dallas单线数字温度传感器DS18B20和无线收发模块NRF24L01对试验现场温度数据进行远程无线测量与控制。整个系统包括主、从两个子系统，其中主系统完成对试验现场设定温度值、设定值显示、实际值显示、失控报警和接收数据功能；子系统完成温度采集、温度控制和发送数据功能。该系统结构简单实用、功能齐全，通用性强，可被应用于许多工业生产领域，它可使操作人员与恶劣的工作环境分离开来，实现生产自动化，提高企业的生产效率。 关键词：AT89S51；温度传感器；NRF24L01；显示；报警
Abstract The long-distance temperature controlling this paper presents is a technology of linking wireless receiving and sending to automation. Based on the technology, the system is based on the control of AT89S51 SCM, using Dallas single line digital thermometer DS18B20, wireless receiving and sending module NRF24L01 to test and control the temperature data of a experiencing place. The whole system consists of the main system and subsystem. The main system completes the functions of initializing and displaying the temperature value, displaying actual temperature, alarming when it is out of control, and receiving. The subsystem completes the functions of receiving, and temperature collecting, controlling, and sending. The design concludes that this system has many advantages, such as its uniqueness, simple, convenience, and such common using. It can be widely used in lots of industrial producing and controlling fields, applying this system can depart operators from execrable environment, realize producing automation, and improve corpo ration’s producing efficiency. Key words: AT89S51; Temperature senior; NRF24L01; Display; Warning
多点温度无线检测系统
多点温度无线检测系统 Last updated at 10:00 am on 25th December 2020
电路综合系统课程设计题目多点温度无线检测系统 学院电子信息与电气工程学院
摘要 本文论述的远程温度控制是将无线发射与接收和自动控制相结合的一种控制。基于这种技术，本系统以STC89C51系列单片机为控制单元，采用Dallas单线数字温度传感器DS18B20和无线收发模块NRF905对温度数据进行远程无线测量与控制。整个系统包括主、从两个子系统，其中主系统完成对温度值、采集及显示、和接收数据功能；副系统完成温度采集、温度控制和发送数据功能。试验表明，该系统结构简单实用、功能齐全，通用性强，可被应用于许多工业生产领域，它可使操作人员与恶劣的工作环境分离开来，实现生产自动化，提高企业的生产效率。 关键词：STC89C51；温度传感器；NRF905；显示； Abstract The long-distance temperature controlling this paper presents is a technology of linking wireless receiving and sending to automation. Based on the technology, the system is based on the control of STC89C51 SCM, using Dallas single line digital thermometer DS18B20, wireless receiving and sending module NRF905 to test and control the temperature data of a experiencing place. The whole system consists of the main system and subsystem. The main system completes the functions of initializing and displaying the temperature value, displaying actual temperature, alarming when it is out of control, and receiving. The subsystem completes the functions of receiving, and temperature collecting, controlling, and sending. The design concludes that this system has many advantages, such as its uniqueness, simple, convenience, and such common using. It can be widely used in lots of industrial producing and controlling fields, applying this system can depart operators from execrable environment, realize producing automation, and improve corporation’s producing efficiency. Key words: STC89C51; Temperature senior; NRF905; Display; 目录
(完整版)基于单片机的无线远程温度监控系统毕业设计论文
编号：本科毕业设计 基于单片机的无线远程温度监控系统设计 系院：信息工程学院 姓名： 学号： 专业：通信工程 年级：2008级 指导教师： 职称：副教授
完成日期：2012年5月 摘要 本文论述的远程温度控制是将无线发射与接收和自动控制相结合的一种控制。基于这种技术，本系统以AT89S51系列单片机为控制单元，采用Dallas单线数字温度传感器DS18B20和无线收发模块NRF24L01对试验现场温度数据进行远程无线测量与控制。整个系统包括主、从两个子系统，其中主系统完成对试验现场设定温度值、设定值显示、实际值显示、失控报警和接收数据功能；子系统完成温度采集、温度控制和发送数据功能。该系统结构简单实用、功能齐全，通用性强，可被应用于许多工业生产领域，它可使操作人员与恶劣的工作环境分离开来，实现生产自动化，提高企业的生产效率。 关键词：AT89S51；温度传感器；NRF24L01；显示；报警
Abstract The long-distance temperature controlling this paper presents is a technology of linking wireless receiving and sending to automation. Based on the technology, the system is based on the control of AT89S51 SCM, using Dallas single line digital thermometer DS18B20, wireless receiving and sending module NRF24L01 to test and control the temperature data of a experiencing place. The whole system consists of the main system and subsystem. The main system completes the functions of initializing and displaying the temperature value, displaying actual temperature, alarming when it is out of control, and receiving. The subsystem completes the functions of receiving, and temperature collecting, controlling, and sending. The design concludes that this system using. It can be widely used in lots of industrial producing and controlling fields, applying this system can depart operators from execrable environment, realize producing automation, and improve corporation’s producing efficiency. Key words: AT89S51; Temperature senior; NRF24L01; Display; Warning