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五年无需更换电池的无线测温方案

发布时间：2018-09-28 责任编辑：wenwei

【导读】随着用电需求的不断增加人们对于用电安全也越来越重视，中高压开关柜的测温一直是人们关注的焦点。由于无线zigbee的技术越来越普及，这种方案很好的解决了中高压开关柜的铜排温度监控问题。但是这种方案也有缺陷，怎样做到低功耗以及小体积、快速开发一直限制着无线测温的应用。
 
开关柜中铜排布局紧凑不可能有较大空闲位置，一般都采用表带的方式进行安装，这种方式就要求温度采集?？樘寤龅姆浅Ｐ　Ｓ捎谙殖〔环奖闳〉?，所以多采用电池供电，整个温度采集?？槭褂檬倜钌傥?年，为了做到绝缘安全都采用胶水封死的方法导致更换电池也很不方便。一般无线温度采集多采用：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。
 
五年无需更换电池的无线测温方案
图 1 无线温度采集表带
 
一、zigbee+温度传感器一体化解决方案
 
为了降低功耗以及控制体积，不能增家额外MCU，所有的采集控制必须在zigbee?？橹型瓿?。为了zigbee?？樾菝呤闭鱿低巢幌牡缒?，将温度传感器DS18B20设置成单线通信模式，当zigbee休眠时DS18B20不消耗电能。当zigbee?？榛叫巡杉保瑉igbee与温度采集?？橥ㄐ挪⑼备露却衅鱀S18B20中的电容充电。用户可以通过上位机软件设置休眠唤醒时间，可以按照秒设置也可以按照分来设置。配置好后?？槎ㄊ毙菝?，当?？榛叫押蠼露炔杉ü齴igbee网络传送给主节点，传送完成后再次进入休眠。此方案不仅功耗低而且体积小巧，再有大大缩短了用户的研发周期，用户只需关注自己主节点的研发，从节点只需通过配置即可。
 
五年无需更换电池的无线测温方案
图 2 温度采集框图
 
zigbee模块以及电池被集成到一个表带当中，然后将表带绑在被测铜牌上，表带背面有开孔方便温度传感器与被测铜牌接触。
 
 
五年无需更换电池的无线测温方案
图 3  现场安装图片
 
整个网络采用星型网络拓扑结构，开关柜中的智能控制开关作为主节点，温度采集表带作为子节点，子节点定时上传采集到的温度然后再次休眠。主节点之间通过RS-485网络相连，然后再通过GPRS DTU传送到监控后台。
 
五年无需更换电池的无线测温方案
图 4 无线测温系统框图
 
二、核心部件：zigbee?？榻樯?/div>
 
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?？椋缦峦妓緕igbee?？橐话悴捎锰沾商煜撸凸哪？樘寤梢宰龅?3.5mm*16.5mm，放在标准的表带中刚刚合适如果体积再大就有点放不了。整个?？椴捎糜势笨椎姆绞礁叨日煤鲜剩绻褂门耪氲姆绞皆偎闵系装宓暮穸雀叨染拖缘锰吡?。
 
五年无需更换电池的无线测温方案
图 5 zigbee?？樘寤?/div>
 
超度功耗
 
该?？椴唤鼍哂谐√寤咕哂谐凸?，如下表所小功率?？榉⑺偷缌髦挥?0mA，休眠状态下只有160nA按照2分钟唤醒一次理论可以工作5-6年时间。
 
五年无需更换电池的无线测温方案
图 6 zigbee?？楣?/div>
 
下图是同类产品功耗对比
 
五年无需更换电池的无线测温方案
图 7 功耗对比
 
3.6V供电，无需其他电源?？?/div>
 
常用的ER14250H电池均为3.6V供电，ZLG致远电子的Nano?？橹С?.6V供电，无需其他器件从而避免增加功耗增加体积。
 
五年无需更换电池的无线测温方案
图 8 电池
 
支持上位机软件配置，产品开发速度快
 
Nano?？橹С稚衔换砑渲茫梢陨柚弥鹘诘愕腎D以及休眠采集时间，实现0代码控制。
 
五年无需更换电池的无线测温方案
图 9 上位机软件配置
 
三、温度传感器介绍
 
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?？樾菝呤盌S18B20处于关断状态。
 
五年无需更换电池的无线测温方案
图 10 单线供电
 
 
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