低压母线监测系统

本发明涉及低压母线无线测温，特别是一种低压母线监测系统。

背景技术：

1、传感网络的供电和数据传输如果采用有线的方式，当传感网络中的传感器数量较多时，传感器线缆就会带来较高的安装成本以及占用较大的空间。若传感器采用无线通信和电池供电，则可以降低传感器的安装成本以及提高传感器安装的灵活性。但是这种方式也存在缺点：当传感器内部的电池电能耗尽，需要人为更换电池，严重地增加了传感网络的维护成本，废弃电池也会带来环境问题。为了克服线缆和电池供电的缺点，本发明采用基于温差供电的方式构建无线传感网络，解决传感网络的供电问题。

2、温差发电技术是一种利用热能直接进行发电的技术，主要涉及塞贝克效应、帕尔贴效应和汤姆逊效应，这三种效应是在1821年到1851年期间被发现的。与传统发电方式相比，温差发电技术具有结构简单、无运动部件、工作时无噪声、无废弃物的排放等一系列优点，是一种环境友好型的发电方式。但是，基于温差发电技术的自供能传感器往往需要考虑传感器的安装、调试、启动、通信等一系列的问题。

3、在背景技术部分中公开的所述信息仅仅用于增强对本发明背景的理解，因此可能包含不构成在本领域普通技术人员公知的现有技术的信息。

技术实现思路

1、针对所述现有技术存在的不足或缺陷，提供了一种低压母线监测系统，根据安装环境提出了传感器的螺纹式、插销式、卡扣式、粘接式、焊接式等多种安装方式，根据调试和启动要求提出了垫片触发、红外触发、压接触发、拔码开关等多种调试和启动方式，通过通信距离和通信功耗的要求提出了wifi、蓝牙、lora、zigbee等多种通信方式, 实现母线各发热点的温度监测和报警，提前预知母线因功率过载、绝缘失效等问题造成的母线故障，保证母线系统的可靠运行。

2、本发明的目的是通过以下技术方案予以实现。

3、一种低压母线监测系统包括，

4、多个无线温度传感器，其安装于母线槽发热表面以自供电周期性地测量母线各发热点的温度数据并无线传输，无线温度传感器包括，

5、导热底座，其一端连接母线槽的热点，另一端连接热发电芯片的热端以利用热传导将热点温度传导至热发电芯片的热端，

6、热发电芯片，其包括导热连接导热底座的热端和相对于热端的冷端，热发电芯片基于冷端和热端的温差以产生电能，

7、散热部件，其连接所述冷端以利用热传导和热对流将热量从冷端传至环境中，

8、温度传感元件，其导热连接导热底座以测量热点的温度数据，

9、电路模块，其连接所述热发电芯片和温度传感元件以将所述电能变换和储存以及处理所述温度数据并无线发送；

10、多个温度数据中继器，其无线通信连接所述无线温度传感器以接收温度数据；

11、后台数据中心，其通信连接所述温度数据中继器，后台数据中心对温度数据进行显示以确定母线的发热情况，并在温度数据超出阈值时进行报警。

12、所述的低压母线监测系统中，后台数据中心包括，

13、无线或有线通信模块，其通信连接所述温度数据中继器，

14、数据处理模块，其存储和可视化处理所述温度数据，其中，数据处理模块根据使用需求对温度数据的存储时间、温度数据的最高和最低阈值进行设定，以及对温度数据的变化速率、不同测温通道的温度数据差异进行计算，

15、显示模块，其连接所述数据处理模块以基于温度数据反映温度变化趋势，并在温度异常时进行屏幕报警。

16、所述的低压母线监测系统中，所述显示模块包括液晶屏、点阵屏或触摸屏，所述显示模块显示温度数据的实时数据和变化趋势并拟合出对应图表，根据设定的温度数据的最高、最低阈值进行屏幕报警。

17、所述的低压母线监测系统中，所述无线或有线通信模块包括wifi、蓝牙、lora、zigbee的无线通信方式或者串口、usb、rs485的有线通信方式。

18、所述的低压母线监测系统中，所述导热底座安装方式包括螺纹式、插销式、卡扣式、粘接式或焊接式。

19、所述的低压母线监测系统中，所述导热底座的材料包括银、铜、铝、铁或氮化铝陶瓷。

20、所述的低压母线监测系统中，无线温度传感器还包括用于隔离散热部件和导热底座的隔热部件。

21、所述的低压母线监测系统中，散热部件采用的材料包括铟铉镇光材料、铟锡镇光材料、氮化镓或稀土氟化物。

22、所述的低压母线监测系统中，电路模块为方形、圆孔形或多边形；所述电路模块安装在导热底座四周或导热底座内部；所述电路模块包括垫片触发、红外触发、压接触发、拔码开关电路调试或启动方式，在无热源情况下无线温度传感器被触发后电路工作一段时间进入睡眠状态，在有热源情况下无线温度传感器被触发后电池持续工作。

23、所述的低压母线监测系统中，还包括连接温度数据中继器和后台数据中心的供电模块，所述供电模块包括可充电电池或供电电缆。

24、与现有技术相比，本发明带来的有益效果为：

25、本发明无线温度传感器安装于母线槽发热表面，利用热源-环境的温差条件，通过塞贝克效应实现自供电，其能够周期性地测量母线各发热点的温度数据，并通过无线通信的方式将温度数据发送至温度数据中继器；温度数据中继器，通过有线或电池方式供电，与多个无线温度传感器通信并接收温度数据，通过无线/有线的通信方式将温度数据发送至后台数据中心；后台数据中心接收温度数据中继器的温度数据，其能够对温度数据进行显示以确定母线的发热情况，并在温度数据超出阈值时进行报警。该系统非常适合长期运行在工业环境中采集温度数据，对工业智能化的发展有着重要的意义。实现了母线各发热点的温度监测和报警，提前预知母线因功率过载、绝缘失效等问题造成的母线故障，保证母线系统的可靠运行。

26、所述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够使得本发明的技术手段更加清楚明白，达到本领域技术人员可依照说明书的内容予以实施的程度，并且为了能够让本发明的所述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，下面以本发明的具体实施方式进行举例说明。

技术特征：

1.一种低压母线监测系统，其特征在于，其包括，

2.如权利要求1所述的低压母线监测系统，其特征在于，后台数据中心包括，

3.如权利要求2所述的低压母线监测系统，其特征在于，所述显示模块包括液晶屏、点阵屏或触摸屏，所述显示模块显示温度数据的实时数据和变化趋势并拟合出对应图表，根据设定的温度数据的最高、最低阈值进行屏幕报警。

4.如权利要求2所述的低压母线监测系统，其特征在于，所述无线或有线通信模块包括wifi、蓝牙、lora、zigbee的无线通信方式或者串口、usb、rs485的有线通信方式。

5.如权利要求1所述的低压母线监测系统，其特征在于，所述导热底座安装方式包括螺纹式、插销式、卡扣式、粘接式或焊接式。

6.如权利要求1所述的低压母线监测系统，其特征在于，所述导热底座的材料包括银、铜、铝、铁或氮化铝陶瓷。

7.如权利要求1所述的低压母线监测系统，其特征在于，无线温度传感器还包括用于隔离散热部件和导热底座的隔热部件。

8.如权利要求1所述的低压母线监测系统，其特征在于，散热部件采用的材料包括铟铉镇光材料、铟锡镇光材料、氮化镓或稀土氟化物。

9.如权利要求1所述的低压母线监测系统，其特征在于，电路模块为方形、圆孔形或多边形；所述电路模块安装在导热底座四周或导热底座内部；所述电路模块包括垫片触发、红外触发、压接触发、拔码开关电路调试或启动方式，在无热源情况下无线温度传感器被触发后电路工作一段时间进入睡眠状态，在有热源情况下无线温度传感器被触发后电池持续工作。

10.如权利要求1所述的低压母线监测系统，其特征在于，还包括连接温度数据中继器和后台数据中心的供电模块，所述供电模块包括可充电电池或供电电缆。

技术总结公开了一种低压母线监测系统，系统中，多个无线温度传感器安装于母线槽发热表面以自供电周期性地测量母线各发热点的温度数据并无线传输，导热底座一端连接母线槽的热点，另一端连接热发电芯片的热端以利用热传导将热点温度传导至热发电芯片的热端，温度传感元件导热连接导热底座以测量热点的温度数据，电路模块连接热发电芯片和温度传感元件以将电能变换和储存以及处理温度数据并无线发送；多个温度数据中继器无线通信连接无线温度传感器以接收温度数据；后台数据中心通信连接温度数据中继器，后台数据中心对温度数据进行显示以确定母线的发热情况，并在温度数据超出阈值时进行报警。技术研发人员：何海龙,吴翊,荣命哲,纽春萍,高靖博,汪治国受保护的技术使用者：西安交通大学技术研发日：技术公布日：2024/8/5