基于红外传输的无线测温系统

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1、1.绪论在电力系统中，高压开关柜的应用相当广泛，担负着关合及开断电力线路、保护系统安全的双重功能，而柜内导电连接处的接触特性直接影响到开关柜工作的可靠性。在电力生产的过程中，机械振动，触头烧蚀等原因都可能造成接触处温度升高，引起接触处氧化，使接触电阻进一步增加，温度进一步上升，继而出现局部熔焊或产生火花甚至电弧放电，殃及周围绝缘材料，最终造成电气设备的损坏。因此，对柜内触点进行实时的温度监测，实现过热报警是避免重大事故发生及控制故障恶化的有力手段。由于被测点为高压带电部位，常规的测温方式难以使用。因而，非接触的测温方式应运而生

2、。利用红外传感器进行温度测量就是其中之一。它是通过接收被测目标发出的红外辐射来确定其温度的。因此可以测量高温的、有腐蚀性的、高压带电的物体，并以其速度快、范围宽且对被测温场无干扰等优势在高压电力设备的温度在线监测领域中得到越来越广泛的应用。1.1高压系统温度在线监测技术的重要意义高压开关设备主要用于关合及开断电力线以输送及倒换电力负荷，以及从电力系统退出故障设备和线段，是保证系统安全运行的重要设备。高压开关柜隔离开关在电网运行设备中是必不可少的，它担负着与其它电气设备相互配合，保证与其它设备关合电流的重任。在长期运行过程中，开

3、关柜中的触点和母线排连接处等部位因老化、工差配合不良或接触电阻过大而发热，由此最终导致火灾事故。一直以来，在电厂和变电站已经发生多起开关柜触点过热事故，造成火灾和大面积的停电。由于触点温度过热而引发的安全事故，一方面来自开关柜本身的质量原因，更重要的原因在于目前缺乏针对开关柜触点温度进行有效监测的手段。目前对高压开关柜触点温度监测大都采用人工定期巡查的方法来获得触点的温度数据，定期巡视的方法容易出现事故的漏报现象。由此可见，随着电网其它设备的逐步完善和更新，对于高压开关柜隔离开关的安全监测已滞后于电网的安全需要。因此，研究开发

4、一种性能可靠、结构简单、使用方便、易于维护、成本低廉的高压开关柜触点实时超温监测系统，实现过热报警，是避免重大事故发生和控制故障恶化的有力手段。1.2无线测温系统特点无线测温系统结构简单,易于实现,集精确测温、无线数据传输和总线监测网络于一体,满足了对供电系统开关柜内温度实时在线监测的要求;采用了红外传输技术,没有电磁干扰,最限度地降低了周围电磁场尤其是开关开、合闸的影响,20有效地保证了测温精度,提高了设备使用寿命。监控软件通过与数据库的连接,可以对温度数据进行存储、查询和显示。1.3实现功能监控计算机监控软件具有以下功能：

5、（1）实时显示监测点的温度数据；（2）当监测点温度超过预设报警时自动报警；（3）可以根据监测数据快速找出故障点；（4）可以根据需要设定报警值；（5）掉电保护功能202.硬件电路的组成2.1单片机1994年美国ATMELCORPORATION（爱特梅尔公司）通过技术交换取得8031单片机内核的使用权，并结合自身EEPROM存储设计、制造领域内的优势，将一定容量的FLASH存储器集成了80C31单片机内核，形成独具特色的AT89C系列的单片机芯片与INTEL公司MCS-51保持100%兼容，价格低廉，程序修改灵活（片内FLASH存

6、储器可以重复擦除1000次）2.1.1单片机AT89CAT89C系列的单片机型号主要有AT89C51、AT89LV51、AT89C52、AT89C1051、AT89C2051和AT89S8252其中：AT89C51、AT89LV51硬件资源、引脚排列、指令系统与INTEL公司的80C31完全兼容；AT89C52、AT89LV52硬件资源、引脚排列、指令系统与INTEL公司的80C32完全兼容.芯片引脚如图2-1所示：图2-1AT89C51引脚图202.1.2AT89C51系列主要特点（1）用INTEL80C31内核，硬件资源，

7、引脚排列、指令系统分别与MCS-51系列100%兼容。（2）片内程序存储器类型号为FLASH，容量为4K可重复擦写1000次。（3）工作压为5V，时钟频率为0HZ—24HZ。（4）同于采用80C31内核，同样具有正常，节电，掉电三种操作方式。（5）三级程序存储器加密功能。（6）可以利用P0、P2口扩展程序存储器和数据存储器空间。（7）AT89C51是DIP40脚封装，它有P0、P1、P2、P3四组IO口每共有32个IO口，其中P1口结构最简单，功能也单一仅作为普通数据输入/输出端口使用。P0口端口较为复杂在需要扩展外部存储器时

8、，它可以作为地址/数据总线使用。当然也可以普通IO端口使用。当作为普通IO端口使用时P0口要接上拉电阻才能正常使用。P2口1可以作为普通IO口使用也可以作为地址总线。在没有外部程序存储器或虽有外部数据存储器但容量不大于256B，不需要高8位地址时，P2口可以作为I/O端口使用