興隆莊煤礦35kV變電所擔負著(zhù)全礦井的供電任務(wù)，以往供電系統大多依靠人工巡檢的方式來(lái)排查發(fā)熱的故障點(diǎn)，但是，在惡劣的天氣條件下，在封閉性比較強的高壓柜中，很難實(shí)現溫度的檢測。隨著(zhù)負荷的增大、安全生產(chǎn)的需要，保障電力供應的安全可靠是安全生產(chǎn)的必要條件。

一、供電系統存在的問(wèn)題

通過(guò)對大量電力事故的統計分析，引起供電設備故障的直接原因主要是各種高低壓開(kāi)關(guān)柜內部觸頭，變壓器、母排、電纜的接頭等，因制作質(zhì)量不良、壓接不緊、材質(zhì)老化、接觸電阻增大，在負荷增加時(shí)出現接頭過(guò)熱、甚至燒穿。接頭的質(zhì)量好壞，只能在運行中發(fā)現，而且運行時(shí)間越長(cháng)越容易發(fā)生過(guò)熱燒穿事故。為了對這些容易發(fā)熱的觸頭、接頭、電力設備進(jìn)行跟蹤監控，興隆莊煤礦35kV變電所安裝了無(wú)線(xiàn)測溫預警系統，即在每個(gè)需要監測的點(diǎn)上各安裝一個(gè)溫度傳感器，溫度傳感器把采到的溫度轉換為無(wú)線(xiàn)信號發(fā)送給無(wú)線(xiàn)接收終端，由無(wú)線(xiàn)接收終端完成數據的轉換，并由面板顯示測到的溫度或由測溫工作站顯示和存儲。

二、無(wú)線(xiàn)測溫預警系統的構成

.       系統拓撲圖

.       系統主要設備

.       無(wú)線(xiàn)溫度傳感器。在每一個(gè)需要監測溫度的節點(diǎn) 上安裝一個(gè)無(wú)線(xiàn)溫度傳感器，該傳感器每隔設定時(shí)間自動(dòng) 測量所在位置的溫度，并將測得的溫度數據發(fā)送給測溫通 信終端。

.       測溫通信終端。自動(dòng)接收無(wú)線(xiàn)溫度傳感器發(fā)送的 溫度數據，并在收到測溫工作站的讀取命令后把收到的數系統主要設備溫度在線(xiàn)監測系統主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測溫系統主機組成，實(shí)現變配電系統關(guān)鍵電氣部位的溫度在線(xiàn)監測。據上傳測溫工作站。

.       測溫工作站。測溫工作站為一臺工控計算機，在 該計算機上運行專(zhuān)用軟件，用來(lái)定時(shí)讀取和存儲從通信終 端中收集的溫度數據。

.       測溫管理專(zhuān)用測溫 管理軟件，可在連接到企業(yè)的網(wǎng)絡(luò )上的任意一臺計算機 上運行。

三、預警系統主要功能

.       無(wú)線(xiàn)溫度傳感器

.       無(wú)線(xiàn)溫度傳感器功能： ①每個(gè)溫度探頭具有ID號，當無(wú)線(xiàn)傳感器發(fā)送 被監測點(diǎn)溫度的同時(shí)，把其自身的編號 （ID號） 也傳輸出 來(lái)，這些數據國家無(wú)線(xiàn)管理規定。 ③每天24h連續在線(xiàn)監測。傳感器每隔一定時(shí)間自動(dòng)發(fā) 射一次監測點(diǎn)的溫度數據，計算機實(shí)時(shí)收集并記錄所有監 測點(diǎn)的溫度數據，發(fā)現異常立即報警。解決了試溫片、紅 外等測溫方法需要人工到現場(chǎng)巡視、掃描造成延誤而引起 的故障。

.       無(wú)線(xiàn)溫度傳感器特點(diǎn)： ①實(shí)時(shí)性。溫度采集時(shí)間間隔可以按秒級設定，保證 數據的記錄、分析及時(shí)準確，為設備檢修、生產(chǎn)調度等提 供可靠依據。 ②低功耗。采用高效電池供電，保證可靠運行6年以 上。 ③準確性。測量精度可達±1℃。 ④系統性?？膳c電力系統綜合自動(dòng)化系統融為一體， 擴充現有系統功能，實(shí)現數據共享，便捷管理。 ⑤安全性。等電位、單點(diǎn)、絕緣安裝，沒(méi)有任何連接 導線(xiàn)，方便安裝維護，且系統具有較高的安全可靠性。 ⑥低成本高效益。使用該系統后，可以節約購置昂貴 的測溫儀 （如紅外成像儀、點(diǎn)式測穩儀等）；可以節省人 員，提高工作效率；有的放矢地開(kāi)展設備維修，減少維護 工作量；減少事故。

.       無(wú)線(xiàn)溫度傳感器技術(shù)指標： ①測量溫度范圍：- 25～125℃。 ②測量精度：±1℃。 ③測溫時(shí)間間隔：1s～10min可設定。 ④探頭使用壽命：大于6年。 ⑤工作頻率：915MHz （免申請）。 ⑥最遠傳輸距離：≥100m （無(wú)阻擋）。 ⑧探頭尺寸：35mm×35mm×45mm。

.       無(wú)線(xiàn)溫度接收終端 （1） 無(wú)線(xiàn)通信終端功能特點(diǎn)： ①界面人性化設計。中文面板，操作簡(jiǎn)單。 ②安裝方便?？梢栽陂_(kāi)關(guān)柜上，也可以固定在墻壁或 其他物體上。 ③抗干擾能力強。能夠準確識別和接收探頭發(fā)出的溫度信號，而不受其他設備的影響。 ④傳感器與測溫終端之間采用無(wú)線(xiàn)連接。無(wú)線(xiàn)連接既 方便了系統的安裝與維護，又減少了對電網(wǎng)安全運行的影 響，使系統的安全性、靈活性得到提高。 ⑤無(wú)線(xiàn)通信選擇工作于ISM工作頻率，對人體無(wú)傷害、 對周?chē)O備無(wú)電磁干擾，符合FCC標準和最大容量可接收 100個(gè)測溫探頭; 給以后擴容留有足夠的空間，而無(wú)需增加 新的接收裝置。

.       無(wú)線(xiàn)通信終端技術(shù)指標：接收頻率915MHz；接收 靈敏度- 100dBm；功耗＜1W；管理探頭數量100個(gè)；與 管理主機傳輸協(xié)議為Modbus協(xié)議；終端地址設置范圍為 1～250號；與管路主機的電氣接口RS- 485；終端報警方式 為蜂鳴器報警或外接報警設備；工作電壓AC220V±10%， 50Hz或60Hz；繼電器承受負載最大交流250V，7A；尺寸 96mm×96mm×115mm(WTR- 10)，180mm×125mm×36mm (WTR- 20)；開(kāi)孔尺寸92mm×92mm(WTR- 10)；重量為0.5kg (WTR- 10)，0.6kg(WTR- 20)；環(huán)境溫度- 20~65℃。

四、測溫工作站功能特點(diǎn)

測溫工作站為一臺工控計算機，在該計算機上運行專(zhuān) 用軟件，用來(lái)定時(shí)讀取從通信終端中收集的溫度和ID數據， 并寫(xiě)入本地硬盤(pán)中作長(cháng)期保存。對數據進(jìn)行處理、維護， 異常報警，以及溫度變化趨勢分析。

.       能通過(guò)工作站實(shí)時(shí)、直觀(guān)地觀(guān)察到開(kāi)關(guān)柜內斷路 器一次插頭和電纜接頭等電氣接點(diǎn)運行溫度的變化情況。

.       通過(guò)對所有現場(chǎng)檢測到的數據，能自動(dòng)生成開(kāi)關(guān) 柜內一次插頭和電纜接頭時(shí)間段的溫度變化趨勢、歷 史事件統計，以及所需要的曲線(xiàn)圖和圖表。 （3） 系統能夠對所檢測到的數據進(jìn)行分析，提前預知 和判斷以后多少天內開(kāi)關(guān)柜內一次插頭及電纜接頭出現故 障并形成報表，詳細顯示故障點(diǎn)的位置并打印報表。

（4）報警溫度可以根據用戶(hù)的實(shí)際情況自行設定， 對到達預警值和越線(xiàn)值的監測點(diǎn)能進(jìn)行聲光報警顯示報 警點(diǎn)的具體位置并記錄在案。報警值的設置有兩種方式： ①相對報警溫度。指當溫度傳感器的測量溫度比終端測 量的環(huán)境溫度高出多少即認為異常，需要報警。取值范圍 ：0～60℃；②絕對報警溫度。指當溫度傳感器測量的溫 度值達到多少度后即認為異常，需要報警。取值范圍： 10～100℃。

（5）能對報警事件實(shí)時(shí)打印記錄，可以實(shí)現歷史的查 詢(xún)。對監測點(diǎn)的預警值、報警值能在線(xiàn)修改，對傳感器的 故障能進(jìn)行在線(xiàn)診斷并顯示打印。

（6） 系統具有強大的擴展功能，當新設備納入檢測范圍 時(shí)，僅增加相應的新設備接入即可，原系統不受任何影響。

（7） 控制中心的計算機網(wǎng)絡(luò )系統可以實(shí)現遠程通信、 無(wú)人職守、數據可以接入企業(yè)網(wǎng)。

（8） 軟件操作簡(jiǎn)單，易維護，非專(zhuān)業(yè)人員只要是稍加 培訓就可以對系統進(jìn)行配置和修改

五、安科瑞無(wú)線(xiàn)測溫系統解決方案

1.Acrel-2000T 無(wú)線(xiàn)測溫監控系統，具有實(shí)時(shí)監測、溫度曲線(xiàn)、事件告警等功能，可以幫助值班人員盡早發(fā)現問(wèn)題，消除隱患，確保電力設備的安全運行。為電力設備的安全、經(jīng)濟、可靠運行提供了全新的解決方案。支持 Web 訪(fǎng)問(wèn)和安卓 APP。

Acrel-2000T 無(wú)線(xiàn)測溫監控系統通過(guò) RS-485 總線(xiàn)或以太網(wǎng)與間隔層的設備直接進(jìn)行通信，系統設計遵循國際標準 IEC 60870-5-103、Modbus RTU、Modbus TCP 等傳輸規約，安全性、可靠性和開(kāi)放性都得到了提高。
Acrel-2000T 無(wú)線(xiàn)測溫監控系統具有遙信、遙測、遙控、遙調、遙設、事件報警、曲線(xiàn)、棒圖、報表和用戶(hù)管理功能?？梢员O控無(wú)線(xiàn)測溫系統下設備的運行狀況，實(shí)現快速報警響應，預防嚴重故障發(fā)生。

適用場(chǎng)合：泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、鋼廠(chǎng)、化工、水泥、數據中心、醫院、機場(chǎng)、電廠(chǎng)、煤礦等廠(chǎng)礦企業(yè)、變配電所。

六、產(chǎn)品配置

七、結語(yǔ)

由于傳感器、無(wú)線(xiàn)數據通信、數據挖掘等技術(shù)的不斷發(fā)展，高壓電氣的溫度實(shí)時(shí)監測系統將會(huì )變得更為科學(xué)。隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)測溫系統的應用和普及，我國的電力工業(yè)也更加穩定和安全，其技術(shù)的進(jìn)步為我國的發(fā)展作出了貢獻。

【參考文獻】

[1]兗礦集團興隆莊煤礦田旭東、董軍、牛兵《無(wú)線(xiàn)測溫技術(shù)在供電系統中的應用》

[2]劉慧瑾,張大鵬,基于物聯(lián)網(wǎng)無(wú)線(xiàn)測溫系統在電廠(chǎng)的應用和研究[J],上海節能,2022(5):590-595。

[3]李徽勝,基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的無(wú)線(xiàn)測溫系統設計[J],自動(dòng)化技術(shù)與應用,2022,41(5):103-106。

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