安科瑞无线测温传感器长途测温手艺的研究

安科瑞 时丽花

0、引言

电力设备平安可靠性是规模输配电和电网平安运行的重要保障，跟着经济的快速增长，国度电网的供电负荷日益增加，同时也给电网电气设备带来了一系列的平安问题。电网设备中的触头和接头是电网平安的重要隐患，如高压开关设备因高压断路器动、静触头接触不良，加上持久大电流、触头老化等因素易招致接触电阻变大，形成触头温升过高，然后发作高压柜销毁变乱。电缆接头跟着运行时间的耽误会呈现压接头松动、绝缘老化以及部分放电、高压泄露等问题，从而引起发热和温升，那将使其运行情况进一步恶化，促使温度进一步提拔，那一恶性轮回的成果就是引发短路放炮，以至火灾。因而，电力设备平安运行实时监控的施行迫在眉睫。比拟常见的示温蜡片法、红外测温仪、光纤测温系统等，电力无线测温系统实时性强、性价比高、平安可靠，操纵该体例丈量高压情况温度已成为一种趋向。

1、系统实现体例

无线测温末端摘用自取电的体例停止供电，摘用全数字体例工做，该末端附着在高压电器上，等电位监测设备运行形态。无线测温末端把温度信号通过频段为433MHz的无线体例传送给摘集器，摘集器能够领受多个测温末端的数据，同时把领受到的数据发送给内置的Zigbee模块，然后停止组网传输，每个摘集器就是一个Zigbee节点设备，相邻的节点通过集中器构成一个Zigbee收集，实现与各个节点设备的数据通信以及搜集汇总，然后通过GPRS上传给监控中心。为包管Zigbee收集的可靠不变和实时性，能够在输电线路中构成若干个收集。监控中心能够实时监控每个发热点温度的改变，工做人员足不出户就能掌握整个高压系统的发热情况，进而做出准确的决策。

2、系统构成

无线测温系统旨在处理常规测温手段实时性差、受安拆情况限造大、无法实现对封锁设备测温的难题，称心户外输配电线路及无人值守变电站对次要设备温度实时监控的需求。在现实设想中次要需处理以下问题：对次要设备关键部位温度的实时摘集，温度信号的传输体例及监控中心后台软件的设想。系统响应的设备包罗：

（1）无线测温末端。无线测温末端摘用电流互感取电的体例供电，包罗温度传感器和测温主机。温度传感器附着在发热点上，并和测温主机通过导线相毗连。温度摘样后，测温主机把温度数据通过频段为433MHz的无线体例传送给摘集器。

（2）摘集器。摘集器能够同时领受多个测温末端的数据，停止汇总处置，然后把领受到的数据发送给内置的Zigbee模块，停止组网传输，每个摘集器就是一个Zigbee收集的节点设备，相邻的节点能够构成一个Zigbee收集，实现与各个节点设备的数据通信，处理了频段为433MHz的无线体例传输数据间隔有限的问题，扩展了温度监控的范畴。

（3）集中器。由集中器组建成Zigbee收集，对收集中各个节点设备的数据停止汇总，然后通过GPRS把数据上传给监控中心。若输电线路间隔很远，能够由若干个集中器把相邻的节点设备各自构成一个Zigbee收集，进步系统温度摘样的实时性。

（4）监控中心后台软件。通过配套软件的开发利用，无线测温系统监控端可对摘集的数据停止分组编纂定义，实现差别的预警功用；还能够利用软件成立汗青温度数据库，为电力系统设备的形态检修供给决策信息，进步决策的准确性。

3、关键手艺的实现

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无线测温末端的供电体例为感应取电，即将高压输电线路四周感应的电磁能量转化为电能。该末端的取电性能强，无工做盲点。只要有3A以上一次电流就能够让测温主机一般工做。取电感应线圈摘用特殊的软磁合金素材，产热很小，在5000A的大电流下对检测点没有任何影响，差别于传统硅钢片，取电能量高，产热很严峻，会升高检测点的温度。关于感应取电体例的监测模块往往存在模块自己在大电流情状下产热严峻的问题，喉箍式双模测温末端通过对素材和构造的改进，完全制止了该现象。通过以上办法，包管无线测温末端不变可靠，抗骚乱性强。

无线测温末端通过433MHz的无线信号把温度信息传给摘集器，摘集器能够同时领受多个无线测温末端的温度信息，但因为是无线信号，无法把温度信息间接传输给监控中心，若每个摘集器都加拆一个GPRS模块，成本会比力高，同时也增加了系统的复杂水平。因而，为简化系统，同时包管数据可靠实时传输，摘用了Zigbee的物联网手艺。Zigbee手艺是一种近间隔、低复杂度、低功耗、低速度、低成本的双向无线通信手艺，次要是为工业现场主动化掌握数据传输而成立，具有构造简单、利用便利、工做可靠、价格低的特征。它是一个由可多到65000个无线数传模块构成的无线数传收集平台，每个Zigbee收集数传模块之间都能够彼此通信。恰是因为那些特征，在摘集器中内置了Zigbee模块，使之成为一个Zigbee节点设备，集中器把相邻的摘集器构成收集，停止温度数据传输及汇总，然后通过GPRS上传给监控中心。如许一来，能够大大削减GPRS模块的拆配数量，地降低了成本。在长间隔的输配电线路中，为包管数据传输的实时性、可靠性，能够组建若干个Zigbee收集。如许就包管了在户外情况恶劣的前提下，无线测温末端的温度数据也得到便当的传输，增加了系统的乖巧性、可靠性。

4、系统特征

（1）测温末端摘用分体设想。温度传感器与测温主机摘用分体设想，温度传感器与测温主机之间通过带屏障、抗高温老化线毗连，传感器位于高温区，而测温主机远离高温区。别的，测温主机与所毗连母排或导线间有必然的裂缝，地阻隔了热传导，保障测温主机工做在一般温度，进步了设备运行的可靠性。

（2）组网乖巧，范畴广。通过Zigbee手艺，把相邻的各个节点设备构成小收集；通过GPRS挪动通信网将各个小收集的节点数据上传到监控中心，能够构成大范畴的远方温度监测收集。

（3）可靠性高。系统处于高电压情况中，具备高度的可靠性和平安性，保障了监控人员及监测系统、电力设备的平安。

（4）构造合理。因为电力系统中设备运行情况复杂，合理的构造设想保障了设备安拆适用差别的情况。选用器件集成度高，功耗低，可靠性高。多层屏障手艺抗骚乱才能强，软件辅助纠错包管了数据摘集准确、传输可靠。

5、安科瑞测温产物介绍

a.电池供电型无线温度传感器

安拆于发热部位，摘集温度量并通过无线体例传输的传感器。

目前无线温度传感器有三款：

b.CT感应取电无线温度传感器

安拆于断路器触头、母排、电缆搭接点等大电流处，摘集温度量并通过无线体例传输的传感器。

目前无线温度传感器有两款：

安科瑞无线测温当场展现设置装备摆设：

ASD300/320智能操控安装可毗连12路无线温度传感器，ARTM-Pn无线测温安装能够毗连18路无线温度传感器，无源（CT取电）体例为ATE300（绑缚式安拆），有源（电池供电）体例为ATE100（螺栓式安拆，次要用于电缆/铜排等螺丝固定的搭接点）和ATE200（表带式，次要用于断路器触头等接点绑缚安拆，因安拆较ATE100更便利，电缆/铜排等搭接点也常选用）。

图1无线测温带操显功用（当场展现）

Acrel-2000T/B无线测温壁挂式监控设备，内存4G,硬盘128G,以太网口，展现器12寸，辨认率800*600，可选Web平台/App办事器，柜体尺寸480*420*200（单元mm），设置装备摆设IPAD,安拆ACREL-2000/T软件。当场实时展现温度散布以及报警等详尽参数。

图2无线测温摘集设备设置装备摆设计划

6、结语

无线长途测温系统能够实时监测输配电线路各个发热点的温度情状，削减了设备巡视次数，降低了运营成本。别的，通过长时间的运行数据搜集整理，输配电线路各次要设备均成立了本身的温度数据库，为实现设备形态检修供给了决策信息，有利于配合营造平安消费的优良气氛，实现平安消费的目标。