无线测温传感器技术说明.docx

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无线测温传感器技术说明

XY85测温黑匣子

（版本号：

1.20）

使

用

说

明

书

上海贤业电气

（使用前请详细阅读此说明书）

1、概述1

2、主要功能1

3、技术参数1

4、安装尺寸与接线2

5、测温点数据查看3

6、接点测温传感器4

7、通讯7

8、寄存器11

9、运输与贮存12

10、保修期限及订货说明13

1、概述

XY85测温黑匣子是一款用于高、中、低压电力系统（110KV，6—35KV和0．4KV）和对温度有较高要求的电气接点测温智能化装置。

它是集在线温度测量、数据采集功能于一体的现代化高科技产品。

其各项技术指标均能到达国标要求，该测温装置能够在线采集接点温度（接点数1～9个）。

该装置提供无线转发接口和通讯接口可终端设备或计算机监控系统连接，支持RS485接口MODBUS-RTU通讯协议，通讯波特率可设置。

在设计上采用了多种抗干扰措施，能够在电力系统中稳定运行。

壳体防护等级IP20。

2、主要功能

1）多路无线测量温度实时数据显示，可接收1～9路接点温度数据。

2）具有设备参数配置功能，可进行主要参数编程设置。

3）具有RS485通讯接口，可作为无显示的测温终端应用。

4）数据无线转发功能及通讯功能，所有数据都能通过无线方式转发至上一级采集器或者通过数据总线上传到上位机系统。

3、技术参数

1）工作电源：

AC/DC220V。

2）测温通道：

单机系统支持1-9个测温点，标准配置6个测温点。

3）工作环境温度：

-20℃～+70℃。

4）工作环境湿度：

≤95%RH。

5）报警输出口：

无源输出（负载<300W）。

6）通讯接口：

RS485接口，采用MODBUS-RTU通讯协议，一个起始位，八个数据位，无奇偶校验，一个停止位。

波特率可设置为1200bps、2400bps、4800bps、9600bps。

7）无线传送接口可实现与无线接收管理终端设备之间远距离无线传送的应用，在空旷时的无线传送距离可达500米。

8）RS485通讯距离：

<1200米。

9）触点温度测量范围：

-20℃～150℃。

10）温度精度：

≤±2℃。

11）温度显示分辨率：

1℃。

-1-

4、安装尺寸与接线

4.1、组成

1）测温黑匣子实现柜内接点温度无线接收、保存与转发；

2）接点测温传感器，每台开关柜内典型配置3路、6路或9路。

3）如需无线转发功能，可选配外置吸盘式天线。

4.2、结构尺寸

测温黑匣子外形尺寸：

155×66×34（单位：

mm）

4.3、安装方式

1）可采用两点螺丝固定方式和35mm导轨式安装。

2）测温黑匣子安装于开关柜中，可在144mm孔间距的位置使用Φ3的螺丝或扎带固定安装，也可以选择标准35mm导轨式安装，如选配吸盘式长天线则应引出到开关柜外部（一般置于开关柜顶部），便于无线信号接收，应从柜子仪表室引出，避免碰触和接近强电线路。

3）测温黑匣子的无线转发功能采用增强型无线传输方式，传输距离远，在同一个变电室内的任何位置（同一个变电站内所有无屏蔽的开放位置）都能有效接收测温黑匣子的无线信号，极大地简化了数据采集布线。

注：

安装黑匣子时，请首先安装好配套的天线，预留和安装好供电线路，需要RS485通讯采集数据时，还需要做好通讯线路布线，然后再将黑匣子安装固定在开关柜内适当位置，完成安装。

-2-

4.4、端子定义

装置的接线端子示意图如下图所示：

接线端子示意图

端子的定义如下表：

用途

对应端子图

符号

说明

通用

电源接线端子图

L

交直流工作电源

N

标准应用

标准通讯接线端子图

RS485A

RS485通讯接口

RS485B

配红外传感器且采用无线转发时应用

特殊1通讯接线端子图

RS485A

传感器接口

RS485B

电源输出+

电源输出-

配红外传感器且采用RS485接口采集数据时应用

特殊2通讯接线端子图

RS485A

传感器接口

RS485B

电源输出+

电源输出-

RS485A

RS485通讯接口

RS485B

5、测温点数据采集

测温黑匣子采集开关柜内重要接点的温度数据并保存，通过测温黑匣子的RS485通讯接口可以采集到这些温度数据，数据可以直接进入后台系统数据集中管理。

另外可选择我公司生产的无线接收管理终端，实现现场的无线集中显示管理，无需开孔和布线，只要在变电室内适当位置采用壁挂式方式安装无线接收管理终端即可，安装和使用方便。

-3-

6、接点测温传感器

安装在需要测温的电气接点位置，当测量温度大于设定跳闸和告警值时，PC监控端或终端将发出相依警告和提示，可外接声、光报警器实现越限报警的综合报警提示。

6.1、通用型表带式接点测温传感器

6.1.1、安装尺寸图：

1）

尺寸：

W43mm×L347mm×H20mm

2）

尺寸：

W34mm×L480mm×H18mm

6.1.2、特点及参数

1.耐温（-40℃～+250℃）阻燃材料制作塑胶表带壳体，防水。

2.壳内的热敏传感器与接点体紧密接触，能准确测量实时温度。

3.无线测温黑匣子与接点测温传感器在空旷时的通讯距离可达30米，现场测温黑匣子与接点测温传感器相对应的在同一开关柜内安装，所以接收效果更佳。

4.测温范围-20℃～150℃。

6.1.3、表带式接点测温传感器安装

表带式接点测温传感器，分别安装在重要的测温接点上，安装方式为捆绑式安装。

①.把表带状的测温模块贴在被测物体上。

②.把表带状的测温模块的一端穿过另一端。

③.直到表带状的测温模块紧紧地绑在被测物体上。

④.把延长部分的表带剪掉。

⑤.安装时柜体要停电。

无线测温黑匣子，对应接点温度传感器安装于开关柜仪表室内，通过两点螺钉固定或35mm导轨固定，接入工作电源即可。

-4-

6.2、测温环式触头测温传感器

6.2.1、测温环式触头测温传感器安装尺寸参考图（具体尺寸以实物为准）

6.2.2、测温环式触头测温传感器特点、参数及安装

①．采用绝缘阻燃（进口电木）材料制作环体。

-5-

②．无线传输供电方式特殊型可通过负荷40A~2500A范围内感应电源取电。

③．环体内的温度传感器与静触头臂紧密接触，测量接点温度。

④.无线测温黑匣子与接点测温传感器在空旷时的通讯距离可达30米，现场测温黑匣子与接点测温传感器相对应的在同一开关柜内安装，所以接收效果更佳。

⑤.测温范围-20℃～150℃。

环式无线测温传感器，安装在开关柜进线和出线的断路器静触头上。

6.3、红外式母排测温传感器

6.3.1、红外式母排测温传感器外形参考图

6.3.2、红外式母排测温传感器特点、参数及安装

①．连接测温黑匣子的DC5V标准供电电源，不需要电池供电。

②．通过RS485接口向测温黑匣子传递数据，响应速度快。

③．非接触红外热辐射测温方式，与高压隔离、安全可靠。

6.4、无线测温示图如下：

-6-

7、通讯

7.1引言

本产品如选配置了RS485通讯接口，则采用MODBUS-RTU通讯协议。

理论上在一条通讯线路上最多可以同时连接32台仪表，通讯连接应使用带有铜网的屏蔽双绞线，线径不小于0.5mm

。

布线时应使通讯线远离强电电缆或其他强电场环境，最大传输距离为1200米，典型的网络连接方式如下图所示，用户可根据具体情况选用其他合适的连接方式。

MODBUS协议在一根通讯线上采用主从应答方式的通讯连接方式。

首先，主计算机的信号寻址到一台唯一地址的终端设备（从机），然后，终端设备发出的应答信号以相反的方向传输给主机，即半双工的工作模式。

MODBUS协议只允许在主机（PC，PLC等）和终端设备之间通讯，而不允许独立的终端设备之间的数据交换，这样各终端设备不会在它们初始化时占据通讯线路，而仅限于响应到达本机的查询信号。

7.2字节格式

采用串行通讯，8个数据位，1个起始位，1个停止位，无奇偶校验位。

上、下行命令由地址码、功能码、数据区和CRC-16校验码组成。

采用高字节在前、低字节在后、高位字在前、低位字在后的原则（校验码除外）。

7.3帧格式

帧是传送信息的基本单元，MODBUS协议中主机与从机采用相同的帧格式。

帧以至少3.5个字节的停顿时间开始，同样以至少3.5个字节的停顿时间标志帧的结束。

整个帧必须作为连续的流传送，如果帧完成之前有超过1.5个字节的停顿时间，从机将重新开始一个新帧的接收。

RTU帧格式如下所示。

开始

地址码

功能码

数据区

校验码

结束

四个字节的停顿时间

1字节

1字节

N字节

2字节

四个字节的停顿时间

-7-

7.3.1地址码（Address）

地址码用来标识由哪个从机与主机通讯，每个从机具有唯一的地址码，主机发送的地址码表明将发送到的从机地址，从机发送的地址码则表明回送的从机地址。

用户可使用的地址为1~247，其它地址保留。

7.3.2功能码（Function）

功能码表示从机要执行何种功能。

下表列出了仪表所支持的功能码及其的定义和具体操作。

功能码

定义

操作

03H

读寄存器

读取一个或多个寄存器的数据

10H

写一个或多个连续寄存器

修改定值

7.3.3数据区（Data）

数据区随功能码不同而不同，这些数据可以是数值、参考地址等。

例如：

功能码03H告诉仪表读取寄存器的数值，则数据区必须包含要读取寄存器的起始地址及读取长度。

7.3.4校验码

校验码用于主机或从机判断接收到的数据是否出错，使系统通讯更可靠。

MODBUS-RTU采用CRC-16（16位循环冗余校验码）校验方法，包含16位二进制。

CRC校验码由发送端计算，放置于发送信息的尾部。

接收端重新计算接收到的信息的校验码，并与接收到的校验码相比较，如果二者不相符，则表明通讯出错。

7.4出错处理

当仪表检测到了校验码出错以外的错误时，将向主机回送信息，功能码的最高位置为1，即从机返送给主机的功能码是在主机发送的功能码的基础上加128。

从机返回的错误信息帧格式如下：

地址码

功能码

（最高位为1）

错误码

校验码

低字节

高字节

1字节

1字节

1字节

1字节

1字节

错误码如下：

01H

非法的功能码

接收到的功能码仪表不支持

02H

非法的数据地址

接收到的数据地址超出仪表的范围

03H

非法的数据值

接收到的数据值超出相应地址的数据范围

-8-

7.5通讯报文举例

7.5.1读寄存器（功能码03H）

例如需要读取通讯地址为02H装置的前6个高压接点温度寄存器数值，主站发送的报文如下：

（十六进制发送）02030108000645C5

主站下行

字节数

示例（HEX）

描述

从站地址

1

02

从站地址为02H

功能码

1

03

读寄存器功能码

寄存器起始地址

2

0108

起始地址为0108H

寄存器个数

2

0006

读寄存器个数为6个

CRC16

2

45C5

CRC校验码

读数据从站应答的报文如下：

（十六进制发送）02030C0030002F002F003000310030385D

从站上行

字节数

示例（HEX）

描述

从站地址

1

02

从站地址为100（十进制）

功能码

1

03

读寄存器功能码

字节数

1

0C

寄存器数据共12个字节

第1个寄存器数据

2

0030

该测量值对应寄存器地址为0108H，低字节有效，十六进制数30H转换为十进制为48再减去修正值20为第1路实际接点温度28℃

第2个寄存器数据

2

002F

该测量值对应寄存器地址为0109H，低字节有效，十六进制数2FH转换为十进制为47再减去修正值20为第2路实际接点温度27℃

第3个寄存器数据

2

002F

该测量值对应寄存器地址为010AH，低字节有效，十六进制数2FH转换为十进制为47再减去修正值20为第3路实际接点温度27℃

第4个寄存器数据

2

0030

该测量值对应寄存器地址为010BH，低字节有效，十六进制数30H转换为十进制为48再减去修正值20为第4路实际接点温度28℃

第5个寄存器数据

2

0031

该测量值对应寄存器地址为010CH，低字节有效，十六进制数31H转换为十进制为49再减去修正值20为第5路实际接点温度29℃

第6个寄存器数据

2

0030

该测量值对应寄存器地址为010DH，低字节有效，十六进制数30H转换为十进制为48再减去修正值20为第6路实际接点温度28℃

CRC16

2

385D

CRC校验码

-9-

7.5.2写寄存器（功能码10H）

例如需要将设备的通讯地址从01H改为16H，主站下发帧格式：

（十六进制发送）0110106000010200163FFF

主站发送

字节数

发送内容

说明

开始符

4个字节时间停顿

数据帧开始的间隔停顿时间

从站地址

1

01H

发送到地址为01H的从站设备

功能码

1

10H

写寄存器功能码

起始寄存器地址

高字节

2

10H

写寄存器起始地址为1060H

低字节

60H

写寄存器个数

高字节

2

00H

写寄存器个数为1个

低字节

01H

字节个数

1

02H

寄存器数据共2个字节

写入的数据

高字节

2

00H

写入的数据为0016H（即新的通讯地址）

低字节

16H

校验码

低字节

2

3FH

由主站计算得到的CRC校验码

高字节

FFH

结束符

4个字节时间停顿

数据帧结束的间隔停顿时间

从站返回帧格式：

（十六进制接收）1610106000010630

从站响应

字节数

发送内容

说明

开始符

4个字节时间停顿

数据帧开始的间隔停顿时间

从站地址

1

16H

从站设备地址更新为16H

功能码

1

10H

写寄存器功能码

起始寄存器地址

高字节

2

10H

起始寄存器地址为1060H

低字节

60H

写寄存器个数

高字节

2

00H

写寄存器个数为1个

低字节

01H

校验码

低字节

2

06H

由从站计算得到的CRC校验码

高字节

30H

结束符

4个字节时间停顿

数据帧结束的间隔停顿时间

-10-

8、附录

8.1寄存器地址表

地址

类型

内容说明

单位说明

备注

1060H

R/W

设备通讯地址

HEX

1061H

R/W

设备波特率

默认为1200bps

0107H

R

设备运行环境温度

℃

HEX，[（HEX转DEC）-20]℃

0108H

R

高压接点温度1

℃

HEX，[（HEX转DEC）-20]℃

0109H

R

高压接点温度2

℃

HEX，[（HEX转DEC）-20]℃

010AH

R

高压接点温度3

℃

HEX，[（HEX转DEC）-20]℃

010BH

R

高压接点温度4

℃

HEX，[（HEX转DEC）-20]℃

010CH

R

高压接点温度5

℃

HEX，[（HEX转DEC）-20]℃

010DH

R

高压接点温度6

℃

HEX，[（HEX转DEC）-20]℃

010EH

R

高压接点温度7

℃

HEX，[（HEX转DEC）-20]℃

010FH

R

高压接点温度8

℃

HEX，[（HEX转DEC）-20]℃

0110H

R

高压接点温度9

℃

HEX，[（HEX转DEC）-20]℃

8.2兼容旧版本寄存器定义

地址

类型

符号

内容说明

单位说明

寄存器数

0055H

R

TEM0-TEM9

接点温度

1到9路

5

8.3旧版寄存器读取方式

主站下发帧格式：

主机发送

字节数

发送内容

说明

从机地址

1

01H

发送到地址为01的从机

功能码

1

03H

读寄存器

起始地址

2

0055H

接点数据数据的起始地址

数据长度

2

0004H

读取4个寄存器（共8个字节）

CRC校验码

2

5419H

由主机计算得到的CRC码

-11-

从机返回帧格式

从机响应

字节数

发送内容

说明

从机地址

1

01H

来自地址为01的从机

功能码

1

03H

读寄存器功能码

读取字节数

1

08H

4个寄存器共8个字节

寄存器数据1

2

5839H

数据58H对应TEM0，39H对应TEM1

寄存器数据2

2

3333H

数据33H对应TEM2，33H对应TEM3

寄存器数据3

2

3334H

数据33H对应TEM4，34H对应TEM5

寄存器数据4

2

3300H

数据33H对应TEM6，00H对应TEM7

CRC码

2

63F3H

由从机计算得到的CRC码

8.4接点温度数据解析

寄存器地址0055H共有10个字节组成，对应关系如下：

序号

数据内容

说明

解析方法

1

TEM0

内部数据

2

TEM1

第1路接点温度数据

通过通讯命令读取到的数据需要处理之后才是实际接点温度值，读取的数据是十六进制，转换为十进制数后，再减去20就是真实的接点温度数据。

例如遥测命令报文格式中，从机返回值TEM1为39H转换为十进制数为57，减去20最终等于37，这个37就是第1路接点的温度数据，即37℃。

3

TEM2

第2路接点温度数据

4

TEM3

第3路接点温度数据

5

TEM4

第4路接点温度数据

6

TEM5

第5路接点温度数据

7

TEM6

第6路接点温度数据

8

TEM7

第7路接点温度数据

9

TEM8

第8路接点温度数据

10

TEM9

第9路接点温度数据

9、运输与贮存

产品运输和拆封不应受到剧烈冲击，应根据GB/T15464《仪器仪表包装通用技术条件》的规定运输和储存。

产品应在原包装内，保存的地方环境温度为-40℃～＋70℃，相对湿度不超过85％，空气中无腐蚀性气体。

产品在仓库里保存，应放在台架上，叠放高度不超过5箱，拆箱后，产品不能叠放。

-12-

10、保修期限及订货说明

产品自出厂之日起十二个月内，在用户遵守说明书规定要求进行操作和使用时（除去人为的破坏和操作失误以外造成的损坏）发现产品有功能、外观缺陷和不符合各项技术指标时，我公司给予免费修理或更换。

订货时，请详细写明所需型号及功能要求等相关内容，以便能为您提供更精确之产品。

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