JP4121749B2 - Temperature monitoring system and temperature monitoring device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、温度監視システムおよび温度監視装置に関し、特に、監視対象の温度を精度良く計測でき、計測された温度信号を無線電波で確実に送信することのできる温度監視システムおよび温度監視装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、高電圧が印加される送電線等の課電部では、線路の送電容量を超えて電力が供給されると線路の焼損等の重大な事故につながる恐れがあり、電力負荷の増大する部分の温度を監視して不具合の発生を予防している。
【0003】
係る監視を行うにあたって、例えば、監視対象に温度に応じて変色するサーモラベルを貼り付け、作業員の目視あるいは監視カメラ等の監視装置によって監視する温度監視が知られている。サーモラベルは予め定められた温度に一定時間曝されると変色し、そのことによって監視対象に温度異常が生じていることを示す。
【0004】
また、温度監視の他の態様として、例えば、特開平10−162280号に開示される監視システムがある。
【0005】
図10は、特開平10−162280号に開示される監視システムの概略構成を示し、送電線41を支持する鉄塔40と、送電線41に装着されて電圧、電流、位相、導体温度、外気温度等の情報を計測して無線送信する無線型センサ42と、無線型センサ42から送信される電波を受信して変調光を出力する光電界センサ43と、変調光を光ファイバ複合架空地線(OPGW)45に伝送する光ファイバ44と、OPGW45を介して変調光を伝送される監視装置47を設けられた変電所46より構成される。
【0006】
この監視システムは、監視装置47から無変調の送信光LをOPGW45に出力する。光電界センサ43は、無線型センサ42から無線送信される送電線41の状態に応じた情報に基づいて送信光Lを変調した変調光LmをOPGW45に出力する。監視装置47は、OPGW45を介して受信した変調光Lmを解析することにより、送電線41の状態を監視する。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の監視システムによると、無線型センサから電波を送信する空中線構造が不十分であると、監視対象への装着後に電波が送信されないという不具合を生じる恐れがあり、特に、大地に充分な接地を確保できない場合に顕著である。電波の放射性を高めるためには送信周波数に応じた形状の空中線構造とすることが考えられるが、周波数によっては空中線構造が大型化し、ひいては装置自体の大型化を招くという問題がある。
【0008】
従って、本発明の目的は、装置の大型化を招くことなく、監視対象の状態に応じた無線電波を安定的に送信することのできる温度監視システムおよび温度監視装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するため、温度監視装置の本体ケースと、前記本体ケースの外部に設けられて監視対象の温度に応じた温度信号を発生する温度センサと、前記本体ケースの内部に設けられ、取得した前記温度信号を符号化して生成した変調波を無線送信させる空中線部を含む無線送信部と、前記本体ケースの内部に設けられ、前記変調波を予め定めた送信周期で送信させる制御部と、前記温度監視装置から無線送信された前記変調波を受信する受信部とを有し、前記空中線部は、前記本体ケースの内部に設けられたアンテナと、前記本体ケースの外部に設けられた前記温度センサのグランド線とを有し、前記グランド線は、前記アンテナに接続された増幅器に電力を供給する電源線に接続され、前記アンテナおよび前記グランド線により無線電波を空間に放射させることを特徴とする温度監視システムを提供する。
【0010】
また、本発明は上記した目的を達成するため、温度監視装置の本体ケースと、前記本体ケースの外部に設けられて監視対象の温度に応じた温度信号を発生する温度センサと、前記本体ケースの内部に設けられ、取得した前記温度信号を符号化して生成した変調波を無線送信させる空中線部を含む無線送信部と、前記本体ケースの内部に設けられ、前記変調波を予め定めた送信周期で送信させる制御部と、複数の前記無線送信部からそれぞれ無線送信される前記変調波の受信時に前記無線送信部を識別して受信する受信部とを有し、前記空中線部は、前記本体ケースの内部に設けられたアンテナと、前記本体ケースの外部に設けられた前記温度センサのグランド線とを有し、前記グランド線は、前記アンテナに接続された増幅器に電力を供給する電源線に接続され、前記アンテナおよび前記グランド線により無線電波を空間に放射させ、前記制御部は、乱数発生回路で発生させた乱数の値に基づく送信タイミングで前記無線送信部に前記変調波の送信動作を実行させることを特徴とする温度監視システムを提供する。
【0011】
また、本発明は上記した目的を達成するため、温度監視装置の本体ケースと、前記本体ケースの外部に設けられて監視対象の温度に応じた温度信号を発生する温度センサと、前記本体ケースの内部に設けられ、取得した前記温度信号を符号化して生成した変調波を無線送信させる空中線部を含む無線送信部と、前記本体ケースの内部に設けられ、前記変調波を予め定めた送信周期で送信させる制御部を有し、前記空中線部は、前記本体ケースの内部に設けられたアンテナと、前記本体ケースの外部に設けられた前記温度センサのグランド線とを有し、前記グランド線は、前記アンテナに接続された増幅器に電力を供給する電源線に接続され、前記アンテナおよび前記グランド線により無線電波を空間に放射させることを特徴とする温度監視装置を提供する。
【0012】
また、本発明は上記した目的を達成するため、温度監視装置の本体ケースと、前記本体ケースの外部に設けられて監視対象の温度に応じた温度信号を発生する温度センサと、前記本体ケースの内部に設けられ、取得した前記温度信号を符号化して生成した変調波を無線送信させる空中線部を含む無線送信部と、前記本体ケースの内部に設けられ、前記変調波を識別するための固有の識別情報を前記変調波に付与して予め定めた送信周期で送信させる制御部を有し、前記空中線部は、前記本体ケースの内部に設けられたアンテナと、前記本体ケースの外部に設けられた前記温度センサのグランド線とを有し、前記グランド線は、前記アンテナに接続された増幅器に電力を供給する電源線に接続され、前記アンテナおよび前記グランド線により無線電波を空間に放射させ、前記制御部は、乱数発生回路で発生させた乱数の値に基づく送信タイミングで前記無線送信部に前記変調波の送信動作を実行させることを特徴とする温度監視装置を提供する。
【0013】
上記した温度監視システムおよび温度監視装置によると、温度センサの回路の一部をアンテナとして無線電波を送信させる構成とすることにより、無線送信部と制御部等を収容する本体(本体ケース)をコンパクトに形成できるとともに電波の放射性を向上させることができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の温度監視システムおよび温度監視装置を図面を参照して詳細に説明する。
【0015】
図1は、本発明の実施の形態に係る温度監視装置の構成を概略的に示す。この温度監視装置1は、監視対象に取り付けられて温度に応じた温度信号を出力する温度センサ10,11と、温度センサ10,11から温度信号を伝送するための信号線10A,11Aと、温度センサ10,11に電力を供給するためのセンサ電源線10B,11Bと、温度センサ10,11のグランド(GND)線10C,11Cと、温度センサ10,11の温度信号を信号波として無線送信するための制御を行う制御部12と、予め定められた変調方式で温度信号に基づく変調波を発生させる変調器14と、変調器14から出力される変調波を必要な電力まで増幅する増幅器15と、増幅された変調波を無線電波として放射するアンテナ16と、データを伝送するためのデータ線17と、電源として設けられる電池18と、各部に電力を供給する電源線19を有する。また、制御部12には、外部端末装置(例えば、PC装置)と接続可能なインターフェース部を備えている。
【0016】
温度センサ10,11は、それぞれ固有の識別番号(センサID)が付与されている。本実施の形態においては、半導体に印加される電圧の温度依存性に基づいて温度を検出する既知の半導体型温度センサを用いるものとし、その詳細については割愛する。
【0017】
制御部12は、内蔵する時計回路から出力されるトリガ信号に基づいて起動して温度センサ10,11から入力する温度信号を信号波として変調器14に出力する。温度センサ10,11の計測温度がそれぞれ異なるときは、その平均温度を算出して変調器14に出力する。
【0018】
変調器14は、制御部12からデータ線17を介して入力する信号波をASK(Amplitude Shift Keying)変調することにより符号化して315MHz帯の変調波とし、これを増幅器15に出力する。
【0019】
アンテナ16は、その先端から増幅器15までの長さが送信周波数(315MHz)のλ/4の長さとなるように形成されている。また、GND線10C,11Cについても同様に送信周波数のλ/4の長さとなるように形成されている。このアンテナ16、GND線10C,11Cは、協働して無線電波を送信するための空中線部を形成している。
【0020】
図2は、温度監視装置1の全体構成を示し、ポリカーボネートで形成された本体2の内部に基板状部材として形成されたアンテナ16,増幅器15,および制御回路20が積層状に収容されている。アンテナ16は、基板状部材の表面に銅箔で形成された折り返しパターン16Aを有する。温度センサ10,11は、本体2と分離されて設けられており、先述の信号線、センサ電源線、およびGND線をシースで覆って一体化したセンサ線10D,11Dを介して制御回路20に接続されている。制御回路20は、上記した制御部12を搭載しており、その下部の空間に電池18を収容している。
【0021】
図3は、温度監視装置1を監視対象としての送電線24に装着した状態を示し、温度監視装置1は、ビス21によってケーブルクランプ22に固定されており、ケーブルクランプ22は銅合金で形成されて2本のボルト23を締め付けることによって送電線24を挟持する一組の分割体である。また、温度監視装置1の本体2から露出している温度センサ10,11、およびセンサ線10D,11Dを固定部材としてのテープ25で送電線24に固定している。
【0022】
図4は、制御部12の回路構成を示し、温度センサ10,11の温度信号およびデータ線17を介して信号の入出力を行うための信号入出力回路120と、無線送信に必要なデータ、演算処理等のプログラムを格納する主メモリ121と、無線送信タイミングの可変制御に用いる乱数を発生させる乱数発生回路122と、内蔵する基準クロック発生回路で発生する基準クロックをカウントすることにより計時処理を行う時計回路123と、温度センサ10,11から入力する温度信号を保持する8バイトのRAMであるスクラッチパッドメモリ124と、温度センサ10,11で計測される温度の高温閾値レジスタ、低温閾値レジスタ、および環境設定レジスタを含むEEPROMであるレジスタ125と、データのエラーチェック用のCRCコードを生成するCRC生成回路126と、各部の制御を行うCPU127とを内部バス128によって接続しており、CPU127は、通常時は待機状態(SLEEP)にあって時計回路123から入力するトリガ信号に基づいて起動して温度信号の処理および無線送信に必要な種々の処理を行う。
【0023】
乱数発生回路122は、時計回路123が発生するトリガ信号に基づいて乱数を発生させてCPU127に出力する。この乱数は、種値(シード値)に対して乗算合同法等の演算処理を行うことで0から255の範囲でランダムに発生する。本実施の形態では、シード値に温度センサのセンサIDを用いており、そのことによって発生する乱数にセンサIDの値に応じたばらつきが生じる。その発生周期は61124回で1周期を形成する。
【0024】
図5は、スクラッチパッドメモリ124およびEEPROM125のメモリマップを示し、各バイトには計測温度(又は、平均温度)の下位桁データ(0番目)、上位桁データ(1番目)、高温閾値(2番目)、低温閾値(3番目)、環境設定(4番目)のデータが格納される。5番目から7番目にかけては予備領域として確保されている。高温閾値、低温閾値、および環境設定のデータは、レジスタ125に予め格納されている高温閾値レジスタ、低温閾値レジスタ、および環境設定レジスタに格納されたデータが入力する。
【0025】
また、レジスタ125の高温閾値レジスタには、当該温度監視装置から温度信号を送信する際の送信周期が格納される。
【0026】
図6(a)は、アンテナ16および温度センサ10,11のGND線10C,11Cによって形成される空中線構造を示し、温度センサ10,11のGND線10C,11Cを本体2の内部に設けられる回路の電源線19に接続することで共通のグランドとしており、そのことによって大地30に非接地の構造で、高周波電源31に接続された完全平衡2線路のダイポールアンテナ32が形成される。同図においてはλ/4側がアンテナ16となり、λ/2側がGND線10C,11Cとなって全体で3λ/4の空中線となる。(b)は、(a)の空中線を発振させたときの仮想状態を示し、図示するようにAおよびBの2箇所に最大振幅点が形成されることから、電波の放射性が確保される。
【0027】
また、温度監視装置が近接して複数設けられる場合はこの限りでなく、近接する温度監視装置の同一の空中線によって送信電力が消費されてしまう恐れがある。このような無線電波の吸収によって送信不能になることを防ぐには、ダイポールアンテナ32の最大振幅点が複数形成されるように空中線の長さを変更することで送信不能になることを防げる。上記した全体で3λ/4の空中線を有する温度監視装置に近接して他の温度監視装置を設ける場合、例えば、その空中線の長さをアンテナ16側でλ/4、GND線10C,11C側で3λ/4の合計1λとし、3λ/4の以上の空中線長を有するようにすれば良い。また、GND線10C,11C側がλ/4、アンテナ16側が3λ/4の合計1λであっても良い。
【0028】
以下に、温度監視装置の動作について説明する。以下の説明では、図3に示す送電線24を監視対象として温度監視を行うものとする。
【0029】
(1)温度監視装置の初期設定
温度監視装置を装着する送電線24に応じた初期設定値の入力を行う。入力操作は、例えば、オペレータが制御部12にインターフェース部を介して接続されたPC装置によりレジスタ125に高温閾値、低温閾値、および環境設定を書き込むことによって行う。高温閾値の領域には、変調波の送信周期が書き込まれる。また、環境設定の領域には、温度信号の補正係数、電池残量に応じた送信処理手順、温度信号の送信遅延時間が書き込まれる。
【0030】
(2)温度監視装置の装着
温度監視装置1をビス21によってケーブルクランプ22に固定し、このケーブルクランプ22を送電線24に装着する。また、温度監視装置1の本体2から露出している温度センサ10,11とセンサ線10D,11Dをテープ25で送電線24に固定する。センサ線10D,11Dは送電線24に螺旋状に巻き付けても良い。センサ10,11は、送電線24への装着後に温度計測を開始する。
【0031】
(3)温度計測および無線送信
図7は、温度計測および無線送信のフローチャートを示し、時計回路123は、基準クロックをカウントすることによりレジスタ125の高温閾値レジスタより読み込んだ送信周期となったときにトリガ信号を発生する(S1)。CPU127は、トリガ信号の発生に基づいて起動して(S2)、温度センサ10,11から送電線24の温度に応じた温度信号を信号入出力部120を介して入力し、スクラッチパッドメモリ124に格納させる(S3)。温度センサ10,11から入力する温度信号がそれぞれ異なるとき、CPU127は、温度信号の平均値を演算して格納する。あるいは、異なる温度信号にそれぞれセンサIDと計測時刻を付与して管理するようにしても良い。また、乱数発生回路122は、トリガ信号の発生に基づいて乱数Rを発生させてCPU127に出力する(S4)。
【0032】
CPU127は、乱数Rが125より大であるとき(S5)、図8(a)に示すように起動時から起算される送信開始タイミングに遅延時間(95msec)を加算した205msec時に温度信号に基づく無線電波(DATA)の送信動作を実行させる(S6)。また、乱数Rが125より小であるとき、図8(b)に示すように起動時から起算される通常の送信開始タイミング(110msec)で温度信号に基づく無線電波の送信動作を実行させる(S7)。この遅延時間は、特に、複数の温度監視装置を設置して同時に温度監視を行う場合に、受信機での受信動作の重複を防ぐために無線電波の1送信時間の2倍以上の時間に設定することが好ましい。
【0033】
CPU127は、送信タイミングとなったときにスクラッチパッドメモリ124に格納されている温度信号の温度下位桁データおよび温度上位桁データをデータ線17を介して変調器14に出力する(S8)。変調器14は、入力した温度下位桁データおよび温度上位桁データをASK変調した変調波をデータ線17を介して増幅器15に出力する(S9)。増幅器15は、送信に必要な出力まで変調波を増幅してアンテナ16から送信させる(S10)。アンテナ16から無線送信された変調波は、受信機(後述)で受信される。
【0034】
図9は、温度監視システムとしての温度監視装置および無線電波の受信機を示し、4本の独立した送電線24A,24B,24C,および24Dにそれぞれ装着した温度監視装置1A,1B,1C,および1Dから送信される無線電波を受信機34で受信するものであり、受信機34は、温度監視装置1A,1B,1C,および1Dから送信される温度信号に基づく無線電波を受信するためのアンテナ34Aと、受信した温度信号についての表示を行う液晶ディスプレイ等の表示部34Bと、受信機34を操作するための操作スイッチ群34Cによって構成されており、操作スイッチ群34Cは何れも押釦ボタン型スイッチで形成されて電源を投入する電源スイッチ34Dと、表示形態を変更するための表示スイッチ34Eと、表示をリセットするためのリセットスイッチ34Fを備えている。
【0035】
温度監視装置1A,1B,1C,および1Dから送信される無線電波は、先述の乱数に基づく送信タイミング可変制御によって送信タイミングが不一致となり、そのことによって受信機34で一括して受信することが可能になる。
【0036】
上記した実施の形態によると、以下の作用および効果を奏することができる。監視対象の温度を計測する温度センサ10,11を温度監視装置1の本体2から分離して露出させているので、監視対象への装着性、監視対象の温度変化に対するセンサ応答性を向上させることができる。また、本体2に温度センサを内蔵しないことから、既存のケーブルクランプ等の機器を利用して監視対象に容易に装着することができる。監視する物理量については、上記した温度に限定されず、湿度、歪み、又は変形量であっても良く、また、これらの複数の物理量を同時に計測するものであっても良い。
【0037】
本体2の外部に露出させた温度センサ10,11のGND線10C,11Cを本体内回路の電源線19に接続することによってダイポールアンテナを形成するので、大地への接地を確保できない状況においても十分な電波放射性を確保できる。監視対象や、その設置環境に応じてGND線10C,11Cの長さを変更することも可能である。
【0038】
温度計測時および無線送信時を除いて回路をSLEEP状態としているので、電池を電源として用いる構成であっても長期にわたって温度監視が可能になる。また、温度信号に基づく変調波をASK変調に基づいて発生させているので、無線送信に必要な電力の消費を最小限に抑えることができる。
【0039】
変調波の送信タイミングを乱数を用いて不規則的に設定しているので、例えば、複数の温度監視装置1を近接配置する状況でも1個の受信機で変調波の衝突を抑制しながら受信動作を行うことができ、1周波数で効率的な運用が可能になる。
【0040】
なお、上記した実施の形態では、本体2に内蔵されたアンテナ16を用いた構成を説明したが、監視対象への装着にあたって制約を生じることのない場合にはフリップ型や、その他の構造のアンテナを用いても良い。
【0041】
また、温度監視装置1に内臓される無線装置として、送信機のみの構成について説明したが、受送信機であっても良い。
【0042】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明の温度監視システムおよび温度監視装置によると、監視対象の温度を計測する温度センサを本体の外部に設け、温度センサのGND線をアンテナの一部として用いるようにしたため、装置の大型化を招くことなく、監視対象の状態に応じた無線電波を安定的に送信することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態に係る温度監視装置の概略構成図
【図2】温度監視装置の全体を示す斜視図
【図3】温度監視装置を送電線に装着した正面図
【図4】温度監視装置の制御部の回路ブロック図
【図5】スクラッチパッドメモリおよびEEPROMのメモリマップを示す説明図
【図6】温度監視装置に形成されるアンテナの回路構成図
【図7】温度監視装置における温度計測および無線送信のフローチャート
【図8】無線送信タイミングを示すタイミングチャート
【図9】複数の温度監視装置を用いた運用形態を示す概略構成図
【図10】従来の監視システムを示す概略構成図
【符号の説明】
1,温度監視装置 1A,1B,1C,温度監視装置
2,本体 10D,11D,センサ線 10B,11B,センサ電源線
10A,11A,信号線 10,11,温度センサ 10C,11C,センサ線
12,制御部 14,変調器 15,増幅器 16,アンテナ
16A,アンテナパターン 17,データ線 18,電池
19,電源線 20,制御回路 21,ビス 22,ケーブルクランプ
23,ボルト 24,送電線 24A,24B,24C,送電線
25,テープ 30,大地 31,高周波電源 32,ダイポールアンテナ
34,受信機 34A,アンテナ 34B,表示部 34C,操作スイッチ群
34D,電源スイッチ 34E,表示スイッチ 34F,リセットスイッチ
40,鉄塔 41,送電線 42,無線型センサ 43,光電界センサ
44,光ファイバ 46,変電所 47,監視装置 120,信号入出力回路
120,信号入出力部 121,主メモリ 122,乱数発生回路
123,時計回路 124,スクラッチパッドメモリ 125,レジスタ
126,生成回路 128,内部バス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a temperature monitoring system and a temperature monitoring device, and more particularly to a temperature monitoring system and a temperature monitoring device that can accurately measure the temperature of a monitoring target and can reliably transmit the measured temperature signal by radio waves.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a power distribution section such as a transmission line to which a high voltage is applied, if power is supplied beyond the transmission capacity of the line, there is a risk of serious accidents such as burnout of the line, and the part where the power load increases The temperature is monitored to prevent malfunctions.
[0003]
In performing such monitoring, for example, temperature monitoring is known in which a thermo label that changes color according to temperature is attached to a monitoring target, and monitoring is performed by a worker's visual observation or a monitoring device such as a monitoring camera. The thermolabel changes color when exposed to a predetermined temperature for a certain period of time, thereby indicating that a temperature abnormality has occurred in the monitored object.
[0004]
As another aspect of temperature monitoring, for example, there is a monitoring system disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 10-162280.
[0005]
FIG. 10 shows a schematic configuration of a monitoring system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-162280. A
[0006]
This monitoring system outputs unmodulated transmission light L from the
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the conventional monitoring system, if the antenna structure for transmitting the radio wave from the wireless sensor is insufficient, there is a risk that the radio wave will not be transmitted after being attached to the monitoring target. This is remarkable when grounding cannot be secured. In order to increase the radioactivity of the radio wave, it is conceivable to use an antenna structure having a shape corresponding to the transmission frequency. However, depending on the frequency, there is a problem that the antenna structure increases in size, which in turn increases the size of the device itself.
[0008]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a temperature monitoring system and a temperature monitoring device capable of stably transmitting radio waves according to the state of a monitoring target without causing an increase in size of the device.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, the present invention provides a main body case of a temperature monitoring device, a temperature sensor that is provided outside the main body case and generates a temperature signal corresponding to the temperature of the monitoring target, and an inside of the main body case. A wireless transmission unit including an antenna unit that wirelessly transmits a modulated wave generated by encoding the acquired temperature signal, and provided inside the main body case, transmits the modulated wave at a predetermined transmission cycle. A control unit, and a receiving unit that receives the modulated wave wirelessly transmitted from the temperature monitoring device, wherein the antenna unit is provided outside the main body case and an antenna provided inside the main body case It was and a ground line of the temperature sensor, the ground line is connected to a power supply line for supplying power to the amplifier connected to the antenna, the antenna and the ground Radio waves to provide a temperature monitoring system for causing radiated into space by.
[0010]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a main body case of a temperature monitoring device, a temperature sensor provided outside the main body case and generating a temperature signal according to the temperature to be monitored, and the main body case. A wireless transmission unit including an antenna unit that wirelessly transmits a modulated wave that is generated by encoding the acquired temperature signal, and is provided inside the main body case, and the modulated wave is transmitted at a predetermined transmission cycle. A control unit for transmission, and a reception unit for identifying and receiving the wireless transmission unit upon reception of the modulated wave wirelessly transmitted from each of the plurality of wireless transmission units . It has an antenna provided inside and a ground wire of the temperature sensor provided outside the main body case, and the ground wire supplies power to an amplifier connected to the antenna. Is connected to the power supply line, the antenna and the radio wave is radiated into space by the ground line, wherein, at the transmission timing based on the value of the random number generated by the random number generating circuit of the modulated wave to the wireless transmission unit There is provided a temperature monitoring system characterized in that a transmission operation is executed.
[0011]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a main body case of a temperature monitoring device, a temperature sensor provided outside the main body case and generating a temperature signal according to the temperature to be monitored, and the main body case. A wireless transmission unit including an antenna unit that wirelessly transmits a modulated wave that is generated by encoding the acquired temperature signal, and is provided inside the main body case, and the modulated wave is transmitted at a predetermined transmission cycle. A control unit to transmit, the antenna unit includes an antenna provided inside the main body case, and a ground wire of the temperature sensor provided outside the main body case , the ground wire is the antenna is connected to the power supply line for supplying power to the amplifier connected, temperature monitoring instrumentation, characterized in that to emit radio waves in space by the antenna and the ground line To provide.
[0012]
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a main body case of a temperature monitoring device, a temperature sensor provided outside the main body case and generating a temperature signal according to the temperature to be monitored, and the main body case. A wireless transmission unit including an antenna unit that wirelessly transmits a modulated wave generated by encoding the acquired temperature signal, and a unique transmission unit provided inside the main body case for identifying the modulated wave A control unit that applies identification information to the modulated wave and transmits the modulated wave at a predetermined transmission period, and the antenna unit is provided inside the main body case and outside the main body case A ground line of the temperature sensor, and the ground line is connected to a power supply line that supplies power to an amplifier connected to the antenna, and is not connected to the antenna and the ground line. To radiate the radio waves in space, the control unit, a temperature monitoring device, characterized in that to execute the transmission operation of the modulated wave to the wireless transmission unit at a transmission timing based on the value of the random number generated by the random number generating circuit provide.
[0013]
According to the temperature monitoring system and the temperature monitoring device described above, the main body (main body case) that accommodates the wireless transmission unit, the control unit, and the like is compact by using a configuration in which a part of the temperature sensor circuit is transmitted as an antenna. And the radioactivity of radio waves can be improved.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a temperature monitoring system and a temperature monitoring device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0015]
FIG. 1 schematically shows a configuration of a temperature monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention. This
[0016]
Each of the
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
FIG. 2 shows the overall configuration of the
[0021]
FIG. 3 shows a state in which the
[0022]
FIG. 4 shows a circuit configuration of the
[0023]
The random
[0024]
FIG. 5 shows a memory map of the
[0025]
Further, the high temperature threshold register of the
[0026]
6A shows an antenna structure formed by the
[0027]
In addition, this is not the case when a plurality of temperature monitoring devices are provided close to each other, and transmission power may be consumed by the same antenna of the adjacent temperature monitoring devices. In order to prevent transmission from being disabled due to such absorption of radio waves, it is possible to prevent transmission from being disabled by changing the length of the antenna so that a plurality of maximum amplitude points of the
[0028]
Hereinafter, the operation of the temperature monitoring apparatus will be described. In the following description, it is assumed that temperature monitoring is performed with the
[0029]
(1) Initial setting of temperature monitoring device An initial setting value corresponding to the
[0030]
(2) Mounting of temperature monitoring device The
[0031]
(3) Temperature measurement and wireless transmission FIG. 7 shows a flowchart of temperature measurement and wireless transmission. When the
[0032]
When the random number R is larger than 125 (S5), the
[0033]
The
[0034]
FIG. 9 shows a temperature monitoring device and a radio wave receiver as a temperature monitoring system, and the
[0035]
The radio waves transmitted from the
[0036]
According to the above-described embodiment, the following operations and effects can be achieved. Since the
[0037]
Since the dipole antenna is formed by connecting the
[0038]
Since the circuit is in the SLEEP state except during temperature measurement and wireless transmission, temperature monitoring can be performed over a long period even in a configuration using a battery as a power source. Further, since the modulation wave based on the temperature signal is generated based on the ASK modulation, it is possible to minimize power consumption required for wireless transmission.
[0039]
Since the modulation wave transmission timing is irregularly set using random numbers, for example, even in a situation where a plurality of
[0040]
In the above-described embodiment, the configuration using the
[0041]
Further, the configuration of only the transmitter has been described as the wireless device incorporated in the
[0042]
【The invention's effect】
As described above, according to the temperature monitoring system and the temperature monitoring device of the present invention, the temperature sensor for measuring the temperature of the monitoring target is provided outside the main body, and the GND wire of the temperature sensor is used as a part of the antenna. Wireless radio waves according to the state of the monitoring target can be stably transmitted without increasing the size of the apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a temperature monitoring device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the entire temperature monitoring device. FIG. 3 is a front view of the temperature monitoring device mounted on a power transmission line. FIG. 5 is an explanatory diagram showing a memory map of a scratch pad memory and an EEPROM. FIG. 6 is a circuit configuration diagram of an antenna formed in the temperature monitoring device. FIG. 8 is a timing chart showing wireless transmission timing. FIG. 9 is a schematic configuration diagram showing an operation mode using a plurality of temperature monitoring devices. FIG. 10 is a schematic configuration showing a conventional monitoring system. Figure [Explanation of symbols]
1,
Claims (12)
前記本体ケースの外部に設けられて監視対象の温度に応じた温度信号を発生する温度センサと、
前記本体ケースの内部に設けられ、取得した前記温度信号を符号化して生成した変調波を無線送信させる空中線部を含む無線送信部と、
前記本体ケースの内部に設けられ、前記変調波を予め定めた送信周期で送信させる制御部と、
前記温度監視装置から無線送信された前記変調波を受信する受信部とを有し、
前記空中線部は、前記本体ケースの内部に設けられたアンテナと、前記本体ケースの外部に設けられた前記温度センサのグランド線とを有し、
前記グランド線は、前記アンテナに接続された増幅器に電力を供給する電源線に接続され、前記アンテナおよび前記グランド線により無線電波を空間に放射させることを特徴とする温度監視システム。The body case of the temperature monitoring device;
A temperature sensor that is provided outside the main body case and generates a temperature signal corresponding to the temperature of the monitoring target;
A wireless transmission unit including an antenna unit that is provided inside the main body case and wirelessly transmits a modulated wave generated by encoding the acquired temperature signal;
A control unit that is provided inside the main body case and transmits the modulated wave at a predetermined transmission cycle;
A receiving unit that receives the modulated wave wirelessly transmitted from the temperature monitoring device;
The antenna portion includes an antenna provided inside the main body case, and a ground wire of the temperature sensor provided outside the main body case ,
The temperature monitoring system , wherein the ground line is connected to a power supply line that supplies power to an amplifier connected to the antenna, and radio waves are radiated to space by the antenna and the ground line.
前記本体ケースの外部に設けられて監視対象の温度に応じた温度信号を発生する温度センサと、
前記本体ケースの内部に設けられ、取得した前記温度信号を符号化して生成した変調波を無線送信させる空中線部を含む無線送信部と、
前記本体ケースの内部に設けられ、前記変調波を予め定めた送信周期で送信させる制御部と、
複数の前記無線送信部からそれぞれ無線送信される前記変調波の受信時に前記無線送信部を識別して受信する受信部とを有し、
前記空中線部は、前記本体ケースの内部に設けられたアンテナと、前記本体ケースの外部に設けられた前記温度センサのグランド線とを有し、
前記グランド線は、前記アンテナに接続された増幅器に電力を供給する電源線に接続され、前記アンテナおよび前記グランド線により無線電波を空間に放射させ、
前記制御部は、乱数発生回路で発生させた乱数の値に基づく送信タイミングで前記無線送信部に前記変調波の送信動作を実行させることを特徴とする温度監視システム。The body case of the temperature monitoring device;
A temperature sensor that is provided outside the main body case and generates a temperature signal corresponding to the temperature of the monitoring target;
A wireless transmission unit including an antenna unit that is provided inside the main body case and wirelessly transmits a modulated wave generated by encoding the acquired temperature signal;
A control unit that is provided inside the main body case and transmits the modulated wave at a predetermined transmission cycle;
A reception unit that identifies and receives the wireless transmission unit when receiving the modulated wave wirelessly transmitted from each of the plurality of wireless transmission units,
The antenna portion includes an antenna provided inside the main body case, and a ground wire of the temperature sensor provided outside the main body case,
The ground line is connected to a power supply line that supplies power to an amplifier connected to the antenna, and radiates radio waves into space by the antenna and the ground line.
The temperature monitoring system, wherein the control unit causes the wireless transmission unit to perform the transmission operation of the modulated wave at a transmission timing based on a random number value generated by a random number generation circuit.
前記本体ケースの外部に設けられて監視対象の温度に応じた温度信号を発生する温度センサと、
前記本体ケースの内部に設けられ、取得した前記温度信号を符号化して生成した変調波を無線送信させる空中線部を含む無線送信部と、
前記本体ケースの内部に設けられ、前記変調波を予め定めた送信周期で送信させる制御部を有し、
前記空中線部は、前記本体ケースの内部に設けられたアンテナと、前記本体ケースの外部に設けられた前記温度センサのグランド線とを有し、
前記グランド線は、前記アンテナに接続された増幅器に電力を供給する電源線に接続され、前記アンテナおよび前記グランド線により無線電波を空間に放射させることを特徴とする温度監視装置。The body case of the temperature monitoring device;
A temperature sensor that is provided outside the main body case and generates a temperature signal corresponding to the temperature of the monitoring target;
A wireless transmission unit including an antenna unit that is provided inside the main body case and wirelessly transmits a modulated wave generated by encoding the acquired temperature signal;
A control unit that is provided inside the main body case and transmits the modulated wave at a predetermined transmission cycle;
The antenna unit includes an antenna provided inside the main body case, and a ground line of the temperature sensor provided outside of the main body case,
The temperature monitoring device , wherein the ground line is connected to a power supply line that supplies power to an amplifier connected to the antenna, and radiates a radio wave to the space by the antenna and the ground line.
前記本体ケースの外部に設けられて監視対象の温度に応じた温度信号を発生する温度センサと、
前記本体ケースの内部に設けられ、取得した前記温度信号を符号化して生成した変調波を無線送信させる空中線部を含む無線送信部と、
前記本体ケースの内部に設けられ、前記変調波を識別するための固有の識別情報を前記変調波に付与して予め定めた送信周期で送信させる制御部を有し、
前記空中線部は、前記本体ケースの内部に設けられたアンテナと、前記本体ケースの外部に設けられた前記温度センサのグランド線とを有し、
前記グランド線は、前記アンテナに接続された増幅器に電力を供給する電源線に接続され、前記アンテナおよび前記グランド線により無線電波を空間に放射させ、
前記制御部は、乱数発生回路で発生させた乱数の値に基づく送信タイミングで前記無線送信部に前記変調波の送信動作を実行させることを特徴とする温度監視装置。The body case of the temperature monitoring device;
A temperature sensor that is provided outside the main body case and generates a temperature signal corresponding to the temperature of the monitoring target;
A wireless transmission unit including an antenna unit that is provided inside the main body case and wirelessly transmits a modulated wave generated by encoding the acquired temperature signal;
Provided inside the main body case, and having a control unit that gives unique identification information for identifying the modulated wave to the modulated wave and transmits it in a predetermined transmission cycle,
The antenna portion includes an antenna provided inside the main body case, and a ground wire of the temperature sensor provided outside the main body case,
The ground line is connected to a power supply line that supplies power to an amplifier connected to the antenna, and radiates radio waves into space by the antenna and the ground line.
The temperature monitoring device, wherein the control unit causes the wireless transmission unit to execute the modulated wave transmission operation at a transmission timing based on a random number value generated by a random number generation circuit.
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