一．系統(tǒng)概述
WFT002無線熱水流試驗系統(tǒng)基于《JB-T6228-2005汽輪發(fā)電機繞組內(nèi)部水系統(tǒng)檢驗方法及評定》設(shè)計，用于檢測汽輪發(fā)電機水冷繞組內(nèi)部水系統(tǒng)的密封性和流通性。本系統(tǒng)測溫模塊采用的是電池供電、無線通訊，相比過去逐一打開絕緣引水管接頭測流量的方法和有線的熱水流試裝置具有安裝更簡便，操作更簡單等優(yōu)點。
測溫模塊內(nèi)置高性能擴頻射頻芯片，采用高效的循環(huán)交織糾檢錯編碼，靈敏度高且具有很強的抗力，適應復雜的電磁環(huán)境。系統(tǒng)的通訊協(xié)議采用信道分時復用、成組傳輸、丟幀重發(fā)等技術(shù)，可以實現(xiàn)高速且穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)通訊。
配套的WFT002無線熱水流試驗系統(tǒng)軟件簡潔易用，提供了溫度實時顯示、曲線顯示、打印、數(shù)據(jù)表格等功能。
二.原理簡述
WFT002無線熱水流試驗系統(tǒng)，采用分布式結(jié)構(gòu)，由120個電池供電的單熱電偶測溫模塊、射頻路由器和采集分析軟件構(gòu)成。每個測溫模塊采集到的溫度數(shù)據(jù)通過射頻路由器傳輸?shù)讲杉治銎脚_。如圖1所示：
圖1
測溫模塊安裝一只T型（銅-康銅）熱電偶，配置一塊段式LCD顯示屏，內(nèi)置電池和射頻組件及天線。如圖2所示：
圖2
試驗中，使用專用的綁扎帶將熱電偶結(jié)點固定在進水或出水端絕緣引水管中段外表面，綁扎帶起到固定和隔熱的作用，使得熱電偶結(jié)點與管壁緊密接觸并與周圍空氣隔絕。模塊開機后即以每秒一點的速率采集溫度值，接到試驗啟動指令后，每5秒向采集分析軟件發(fā)送一組（5點）溫度數(shù)據(jù)。
LCD顯示屏上指示實時溫度值、電池電量、通訊狀態(tài)、本模塊的組編號和模塊編號（ID）。每個測溫模塊都具有一個組編號和模塊編號。系統(tǒng)中的所有測溫模塊具有相同的組編號，而模塊編號各個不同。向采集分析軟件發(fā)送數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)幀中包含模塊ID，用以區(qū)分溫度值所屬的飲水管。
測溫模塊內(nèi)置嵌入式高速低功耗單片機，采用高精度熱電偶專用電路，溫度分辨力為0.0007℃，根據(jù)實際需要并依照標準，模塊對外部提供0.1℃的最小分格值。單片機內(nèi)設(shè)雙1024Bytes大容量緩沖區(qū)，可以緩沖512點溫度值。單片機通過UART 接口以57600bps的速率射頻組件通訊，數(shù)據(jù)幀采用CRC校驗，實現(xiàn)了與采集分析軟件之間的透明傳輸。
三.參數(shù)及安裝
3.1.技術(shù)參數(shù)
存儲、操作極限 | -40 ~ 60oC |
0-95%RH(無冷凝) | |
溫度系數(shù) | < 50ppm/oC(典型) |
外型尺寸（mm） | 128×64×25 |
殼體材料 | ABS塑料 |
電池 | 9V干電池 |
操作系統(tǒng) | WindowsXP/Win7/ Win8/ Win10 |
通訊接口 | 無線通訊USB2.0 |
測溫模塊數(shù)量 | 系統(tǒng)可容納最多120個 |
溫度分辨力 | 0.1℃ |
溫度準確度 | ±0.5℃ |
RF通訊距離 | 1000米（可視距離） |
系統(tǒng)傳輸周期 | 5秒 |
溫度數(shù)據(jù)記錄周期 | 1秒 |
軟件記錄數(shù)據(jù)容量 | 80點/秒，記錄8小時 |
3.2.安裝方式
測溫模塊背后為強磁鐵，可吸附在平整的鐵質(zhì)表面。
四．通訊
4.1 通訊方式
采用無線通訊方式，通訊距離為1000米(可視距離)，當有建筑物墻體等阻隔時，通訊信號會衰減，導致通訊距離下降。
選用無線通訊的測溫模塊，應同時選用我公司提供的USB無線通訊模塊，安裝于計算機側(cè)使用。
4.2 通訊協(xié)議
WFT002系統(tǒng)通訊遵照主/從方式。數(shù)據(jù)可以在一個射頻路由器（主站）和120個測溫模塊（子站）雙向傳遞。
1）所有通訊都以“信息幀”方式傳遞。
2）如果主站或子站接收到含有未知命令的信息幀，則不做響應。
3）子站以5秒為一個周期發(fā)送信息幀，根據(jù)自己的模塊ID計算在發(fā)送周期中占用的時段。
4）主站以廣播幀通知子站分時上傳各自信息，進行組網(wǎng)。
5）主站以廣播幀通知子站進入試驗狀態(tài)，開始分時上傳包含成組溫度值的信息幀。
6）主站不對子站的信息幀做出應答。只在監(jiān)測到子站丟失一組溫度數(shù)據(jù)時，發(fā)送指令要求該子站重新發(fā)送。
五．液晶顯示屏
WFT002采用工業(yè)級液晶顯示屏。LCD可工作于-20℃～50℃的溫度環(huán)境，如圖3所示：
圖3
5.1.運行狀態(tài)
測溫模塊處于記錄狀態(tài)時，將會顯示
。如果沒有出現(xiàn)
，說明測溫模塊當前沒有在記錄數(shù)據(jù)。
5.2.電池電量
電池電量分3段表示。當電池電量耗盡，測溫模塊處于低電狀態(tài)，會停止采集和記錄。當LCD上僅
在閃動，需盡快更換電池。
5.3.ID
顯示當前測溫模塊的ID地址。
5.4.參量值
當前測溫模塊的溫度數(shù)值的實時顯示。
“F”: 熱電偶斷線時，測溫模塊顯示“F”。
“E”: 測溫模塊安裝過程中引入了靜電，或熱電偶端點接觸到高電壓，則測溫模塊會進入過壓保護狀態(tài)，測溫模塊顯示“E”。
5.5.單位
顯示當前參量的單位，“℃”為溫度單位。
5.6.靜默時間
在一個發(fā)送周期中分配給溫度采集的時間片（顯示數(shù)值*10。如顯示25，則表示為250ms）。
技術(shù)參數(shù)
存儲、操作極限 | -40 ~ 60oC |
0-95%RH(無冷凝) | |
溫度系數(shù) | < 50ppm/oC(典型) |
外型尺寸（mm） | 128×64×25 |
殼體材料 | ABS塑料 |
電池 | 9V干電池 |
操作系統(tǒng) | WindowsXP/Win7/ Win8/ Win10 |
通訊接口 | 無線通訊USB2.0 |
測溫模塊數(shù)量 | 系統(tǒng)可容納最多120個 |
溫度分辨力 | 0.1℃ |
溫度準確度 | ±0.5℃ |
RF通訊距離 | 1000米（可視距離） |
系統(tǒng)傳輸周期 | 5秒 |
溫度數(shù)據(jù)記錄周期 | 1秒 |
軟件記錄數(shù)據(jù)容量 | 80點/秒，記錄8小時 |
WFT無線熱水流試驗系統(tǒng)主要特點與技術(shù)優(yōu)勢：
1.測溫模塊內(nèi)置高性能擴頻射頻芯片，采用高效的循環(huán)交織糾檢錯編碼，靈敏度高且具有很強的抗力，適應復雜的電磁環(huán)境。
2.系統(tǒng)的通訊協(xié)議采用信道分時復用、成組傳輸、丟幀重發(fā)等技術(shù)，可以實現(xiàn)高速且穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)通訊。
3.配套的WFT002無線熱水流試驗系統(tǒng)軟件簡潔易用，提供了溫度實時顯示、曲線顯示、打印、數(shù)據(jù)表格等功能。
4.采用分布式結(jié)構(gòu)，由120個電池供電的單熱電偶測溫模塊、射頻路由器和采集分析軟件構(gòu)成。每個測溫模塊采集到的溫度數(shù)據(jù)通過射頻路由器傳輸?shù)?/span>采集分析平臺。
5.測溫模塊內(nèi)置嵌入式高速低功耗單片機，采用高精度熱電偶專用電路，溫度分辨力為0.0007℃。
6.安裝方式：測溫模塊背后為強磁鐵，可吸附在平整的鐵質(zhì)表面。
7.采用無線通訊方式，通訊距離為1000米(可視距離)。
8.采用工業(yè)級液晶顯示屏。LCD可工作于-20℃～50℃的溫度環(huán)境。
