安科瑞 鮑靜君

　　摘要：主要論述無線測溫技術(shù)在興隆莊煤礦35kV變電所的應(yīng)用情況,，通過安裝無線測溫預(yù)警系統(tǒng)解決了供電設(shè)備因故障給礦井安全生產(chǎn)帶來的困擾，為礦井安全生產(chǎn)提供了強有力的保障,。

　　關(guān)鍵詞：無線測溫,；變電所；預(yù)警系統(tǒng)

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

　　1 供電系統(tǒng)存在的問題

　　  通過對大量電力事故的統(tǒng)計分析,，引起供電設(shè)備故障的直接原因主要是各種高低壓開關(guān)柜內(nèi)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,，在負荷增加時出現(xiàn)接頭過熱、甚至燒穿,。接頭的質(zhì)量好壞,，只能在運行中發(fā)現(xiàn)，而且運行時間越長越容易發(fā)生過熱燒穿事故,。為了對這些容易發(fā)熱的觸頭,、接頭、電力設(shè)備進行跟蹤監(jiān)控,，興隆莊煤礦35kV變電所安裝了無線測溫預(yù)警系統(tǒng),，即在每個需要監(jiān)測的點上各安裝一個溫度傳感器，溫度傳感器把采到的溫度轉(zhuǎn)換為無線信號發(fā)送給無線接收終端,，由無線接收終端完成數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換,，并由面板顯示測到的溫度或由測溫工作站顯示和存儲。

　　2 無線測溫預(yù)警系統(tǒng)的構(gòu)成

　　2.1.系統(tǒng)拓撲圖（圖1）

　　2.2.系統(tǒng)主要設(shè)備

　　  無線溫度傳感器,。在每一個需要監(jiān)測溫度的節(jié)點上安裝一個無線溫度傳感器,，該傳感器每隔設(shè)定時間自動測量所在位置的溫度，并將測得的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給測溫通信終端,。

　　  測溫通信終端,。自動接收無線溫度傳感器發(fā)送的溫度數(shù)據(jù)，并在收到測溫工作站的讀取命令后把收到的數(shù)據(jù)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，在該計算機上運行軟件,，用來定時讀取和存儲從通信終端中收集的溫度數(shù)據(jù),。

　　  測溫管理中心。測溫管理中心是一套測溫管理軟件,，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,。

　　3 預(yù)警系統(tǒng)主要功能

　　  3.1.無線溫度傳感器

　　  無線溫度傳感器功能：

　　  每個溫度探頭具有的ID號，當無線傳感器發(fā)送被監(jiān)測點溫度的同時,，把其自身的編號（ID號）也傳輸出來,，這些數(shù)據(jù)被傳輸?shù)接嬎銠C時，計算機根據(jù)事先在數(shù)據(jù)庫中保存的傳感器編號與安裝地點,，自動確定各監(jiān)測點的溫度,。這一特點非常適合運行中心具有大量監(jiān)測點的應(yīng)用,，提高了系統(tǒng)的自動化程度，減輕了人工測溫時的繁瑣工作,。

　　  無線溫度數(shù)據(jù)傳輸。傳感器與測溫終端之間的無線連接,，既方便了系統(tǒng)的安裝與維護,，又減少了對電網(wǎng)安全運行的影響，使系統(tǒng)的安全性,、靈活性得到提高,。無線通信選擇工作于ISM工作頻率，對人體無傷害,、對周圍設(shè)備無電磁干擾,，符合FCC標準和國家無線管理規(guī)定。

　　  每天24h連續(xù)在線監(jiān)測,。傳感器每隔一定時間自動發(fā)射一次監(jiān)測點的溫度數(shù)據(jù),，計算機實時收集并記錄所有監(jiān)測點的溫度數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)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(xiàn)場查看、掃描造成延誤而引起的故障,。

　　  3.2.無線溫度傳感器特點：

　　  實時性,。溫度采集時間間隔可以按秒級設(shè)定，保證數(shù)據(jù)的記錄,、分析及時準確,，為設(shè)備檢修、生產(chǎn)調(diào)度等提供可靠依據(jù),。

　　  低功耗,。采用電池供電，保證可靠運行6年以上,。

　　  準確性,。測量精度可達±1℃。

　　  系統(tǒng)性,?？膳c電力系統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)融為一體，擴充現(xiàn)有系統(tǒng)功能,，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享,，便捷管理。

　　  安全性,。等電位,、單點,、絕緣安裝，沒有任何連接導(dǎo)線,，方便安裝維護,，且系統(tǒng)具有很高的安全可靠性。

　　  低成本大效益,。使用該系統(tǒng)后,，可以節(jié)約購置昂貴的測溫儀（如紅外成像儀、點式測穩(wěn)儀等）,；可以節(jié)省人員,，提高工作效率；有的放矢地開展設(shè)備維修,，減少維護工作量,；減少事故。

　　  3.3.無線溫度傳感器技術(shù)指標：

　　  測量溫度范圍：-25～125℃,。

　　  測量精度：±1℃,。

　　  測溫時間間隔：1s～10min可設(shè)定。

　　  探頭使用壽命：大于6年,。

　　  工作頻率：915MHz（免申請）,。

　　  發(fā)射功率：≤10MW。

　　  傳輸距離：≥100m（無阻擋）,。

　　  探頭尺寸：35mm×35mm×45mm,。

　　  3.4.無線溫度接收終端

　　  無線通信終端功能特點：

　　  界面人性化設(shè)計。中文面板,，操作簡單,。

　　  安裝方便?？梢栽陂_關(guān)柜上,，也可以固定在墻壁或其他物體上。

　　  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(shè)備的影響。

　　  傳感器與測溫終端之間采用無線連接,。無線連接既方便了系統(tǒng)的安裝與維護,，又減少了對電網(wǎng)安全運行的影響，使系統(tǒng)的安全性,、靈活性得到提高,。

　　  無線通信選擇工作于ISM工作頻率，對人體無傷害、對周圍設(shè)備無電磁干擾,，符合FCC標準和國家無線管理規(guī)定,。

　　  可擴展性。每個測溫接收通信終端容量可接收100個測溫探頭;給以后擴容留有足夠的空間,，而無需增加新的接收裝置,。

　　  無線通信終端技術(shù)指標：接收頻率915MHz；接收靈敏度-100dBm,；功耗＜1W,；管理探頭數(shù)量100個；與管理主機傳輸協(xié)議為Modbus協(xié)議,；終端地址設(shè)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(shè)備,；工作電壓AC220V±10%，50Hz或60Hz,；繼電器承受負載交流250V,，7A；尺寸96mm×96mm×115mm(WTR-10),，180mm×125mm×36mm(WTR-20),；開孔尺寸92mm×92mm(WTR-10)；重量為0.5kg(WTR-10),，0.6kg(WTR-20),；環(huán)境溫度-20~65℃。

　　4 測溫工作站功能特點

　　  測溫工作站為一臺工控計算機,，在該計算機上運行軟件,，用來定時讀取從通信終端中收集的溫度和ID數(shù)據(jù)，并寫入本地硬盤中作長期保存,。對數(shù)據(jù)進行處理,、維護，異常報警,，以及溫度變化趨勢分析,。

　　  能通過工作站實時、直觀地觀察到開關(guān)柜內(nèi)斷路器一次插頭和電纜接頭等電氣接點運行溫度的變化情況,。

　　  通過對所有現(xiàn)場檢測到的數(shù)據(jù),，能自動生成開關(guān)柜內(nèi)一次插頭和電纜接頭時間段的溫度變化趨勢、歷史事件統(tǒng)計,，以及所需要的曲線圖和圖表,。

　　  系統(tǒng)能夠?qū)λ鶛z測到的數(shù)據(jù)進行分析，提前預(yù)知和判斷以后多少天內(nèi)開關(guān)柜內(nèi)一次插頭及電纜接頭出現(xiàn)故障并形成報表,，詳細顯示故障點的位置并打印報表,。

　　  報警溫度可以根據(jù)用戶的實際情況自行設(shè)定,，對到達預(yù)警值和越線值的監(jiān)測點能進行聲光報警顯示報警點的具體位置并記錄在案。報警值的設(shè)置有兩種方式：

　　  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℃,。

　　  能對報警事件實時打印記錄，可以實現(xiàn)歷史的查詢,。對監(jiān)測點的預(yù)警值,、報警值能在線修改，對傳感器的故障能進行在線診斷并顯示打印,。

　　  系統(tǒng)具有強大的擴展功能,，當新設(shè)備納入檢測范圍時，僅增加相應(yīng)的新設(shè)備接入即可,，原系統(tǒng)不受任何影響,。

　　  控制中心的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程通信、無人職守,、數(shù)據(jù)可以接入企業(yè)網(wǎng),。

　　  軟件操作簡單，易維護,，非專業(yè)人員只要是稍加培訓(xùn)就可以對系統(tǒng)進行配置和修改,。

　　5 安科瑞無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)及在線測溫產(chǎn)品介紹

　　5.1系統(tǒng)介紹

　　  Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)，是我司根據(jù)電力設(shè)備安全性的要求,，總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的先進經(jīng)驗,，專門研制出的新一代無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有超溫告警等功能,，可以幫助值班人員盡早發(fā)現(xiàn)問題,，去除隱患，確保電力系統(tǒng)的安全運行,。為電力設(shè)備的安全,、經(jīng)濟、可靠運行提供了全新的解決方案,。

　　5.2結(jié)構(gòu)圖

5.3主要功能

　　  數(shù)據(jù)采集與處理（模擬量,、開關(guān)量、電度、SOE,、定值）

　　  控制操作（斷路器,、隔離開關(guān)、分接頭,、復(fù)歸）

　　  報警及處理功能（設(shè)備狀態(tài)異?；蚬收稀y量值越限,，聲音,、顏色、閃爍）

　　  事件順序記錄SOE（分合閘記錄,、保護及自動裝置的動作順序記錄）

　　  遠動功能（為調(diào)度中心提供相關(guān)運行數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)）

　　  時鐘同步（北斗GPS納秒級,，滿足間隔層子系統(tǒng)標準時鐘誤差不大于1ms）

　　  人機聯(lián)系與運行管理（控制、查看,、數(shù)據(jù)庫定義修改,、報警確認、二次開發(fā),、事故記錄檢索、在線設(shè)備管理）

　　  與其他設(shè)備接口（微機保護,、電力儀表,、直流屏、故障錄波儀,、模擬屏,、調(diào)度）

　　5.4軟件功能

5.5測溫產(chǎn)品介紹

　　  溫度傳感器

　　  電池供電型無線溫度傳感器

　　  安裝于發(fā)熱部位，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

　　  目前安科瑞無線溫度傳感器有三款：

  CT感應(yīng)取電無線溫度傳感器

　　  安裝于斷路器觸頭,、母排,、電纜搭接點等大電流處，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/p>

　　  目前無線溫度傳感器有兩款：

  接收/顯示單元

　　  接收單元

  顯示單元