在中高压开关柜中,由于铜排氧化腐蚀和螺栓松动,温度升高。如果不及时维护,将造成重大安全事故。让我们看看现场。
随着用电需求的不断增加,人们越来越重视用电安全。中高压开关柜的温度测量一直是人们关注的焦点。因为无线zigbee该技术越来越流行。该方案很好地解决了中高压开关柜铜排温度监测问题。然而,该方案也存在缺陷。如何实现低功耗、小体积、快速发展一直限制着无线温度测量的应用。开关柜中的铜排布局紧凑,不可能有较大的空闲位置。一般采用表带安装,要求温度采集模块体积很小。由于现场电源不方便,电池电源多采用,整个温度采集模块度采集模块的使用寿命至少为3年。为了实现绝缘安全,胶水密封的方法也不方便更换电池。一般来说,无线温度采集主要采用:MCU zigbee 温度传感器,这种方案体积大、功耗大、开发繁琐,下面给大家介绍一种比较方便实用的方案。
图1 无线温度采集表带
为了降低功耗,控制体积,不能增加额外的家MCU,所有的采集控制必须在zigbee完成模块zigbee当模块休眠时,整个系统不会消耗电能,温度传感器DS18B当20设置为单线通信模式时zigbee休眠时DS18B20不消耗电能zigbee当模块唤醒采集时,zigbee与温度采集模块同时通信温度传感器DS18B20中的电容器充电。用户可以通过上位机软件设置休眠唤醒时间,可以根据秒设置或分数设置。模块配置后定期休眠,模块唤醒后收集温度zigbee网络传输到主节点,传输完成后再次进入休眠状态。该方案不仅功耗低,而且体积小,大大缩短了用户的研发周期。用户只需要关注主节点的研发,只需要配置节点。
图片 2 温度采集框
zigbee将模块和电池集成到一个表带中,然后将表带绑在被测铜牌上,表带背面有一个开口,方便温度传感器与被测铜牌接触。
图 3 现场安装图片
整个网络采用星形网络拓扑结构,开关柜中的智能控制开关为主节点,温度采集带为子节点,子节点定期上传采集到的温度,然后再次休眠。主节点之间通过RS-485网络连接,然后通过GPRS DTU传输到监控后台。
4 无线测温系统框图
超小体积
本方案采用广州致远研发的低功耗小体积Nano型zigbee如下图所示,模块zigbee模块一般采用陶瓷天线,低功耗模块体积可以做到13.5mm*16.5mm,只是放在标准的表带里。如果体积再大,就放不下了。整个模块的邮票孔高度恰到好处。如果用针计算底板的厚度高度,就太高了。
图 5 zigbee模块体积
超功耗
该模块不仅体积超小,而且功耗超低。下表中的小功率模块只发送20个电流mA,休眠只有160nA工作5-6年,按2分钟唤醒一次理论。
图 6 zigbee模块功耗
下图显示了同类产品功耗的对比
图 7 功耗对比
3.6V供电,无需其他电源模块
常用的ER14250H电池均为3.6V供电,ZLG致远电子的Nano模块支持3.6V供电,无需其他器件从而避免增加功耗增加体积。
图 8 电池
支持上位机软件配置,产品开发速度快
Nano模块支持上位机软件配置,可以设置主节点的ID以及休眠采集时间,实现0代码控制。
图 9 上位机软件配置
本方案采用DS18B20作为温度传感器,该传感器体积小便于安装,可以采用单线通信不需要额外的电源接口,zigbee模块休眠时DS18B20处于关断状态。
图 10 单线供电