摘要：無源電源無線溫度測量在線監(jiān)測系統(tǒng)是一種基于聲表面波技術的溫度測量技術，在變電站監(jiān)測中得到了良好的技術實踐應用。本文分析了無源電源無線溫度測量在線監(jiān)測系統(tǒng)的研究和應用。

   關鍵詞：設備檢測；無線溫度測量

   在電力系統(tǒng)設備的長期運行中，往往容易老化或過熱，如果不及時發(fā)現和解決，可能會造成嚴重事故。變電站設備的維護和監(jiān)控往往由于地理位置偏遠，管理人員無法涵蓋一切，難以檢查和維護。因此，需要通過自動化實現遠程監(jiān)控和預警系統(tǒng)，也成為管理者的重要手段。無源供電無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)提出了基于聲表面波的新型測溫技術。

1、無源供電無線測溫在線監(jiān)控系統(tǒng)的應用意義

(1)實現設備運行溫度的實時監(jiān)測

   無源電源無線溫度測量在線監(jiān)控系統(tǒng)為消除開關柜過熱帶來的安全運行風險提供了技術手段，消除了經濟危害和社會損失的可能性。

(2)協(xié)助實現設備的狀態(tài)維護

   傳統(tǒng)的維護模式往往通過定期檢查發(fā)現和解決設備故障的維護，特別是偏遠地區(qū)的維護時間和周期較長，往往無法及時解決。通過建立在線監(jiān)控系統(tǒng)，可以對設備狀態(tài)進行監(jiān)控和預警，更新變電站設備的維護模式，確保設備的安全穩(wěn)定運行。

(3)為科學調度提供參考依據

   建立溫度與負荷相關的分析模型，根據負荷情況預測溫度變化趨勢，為負荷控制提供決策依據。電力設備的狀況可能會對整個電網的狀況產生很大的影響，并反映電網的運行和負荷。因此，對電力設備狀況的研究和監(jiān)測將有助于電力系統(tǒng)的整體運行和輔助決策。

2、擅長無源供電無線測溫在線監(jiān)控系統(tǒng)

(1)系統(tǒng)組成

   在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由溫度傳感器、溫度采集器、測溫主控終端和監(jiān)測應用系統(tǒng)組成。溫度采集器的作用是采集變電站設備刀閘、開關等接觸點的溫度，溫度采集器根據需要布置在多個點。溫度傳感器匯總多個開關柜多點收集的溫度數據，通過無線網絡將數據傳輸到溫度測量控制終端，然后通過監(jiān)控應用系統(tǒng)對溫度測量控制終端上的數據進行存儲、統(tǒng)計、分析和預警。

(2)溫度傳感器

   溫度傳感器利用材料的物理特性，通過聲表面波原理將信號轉換為電信號。通過安裝在設備表面的溫度收集器收集溫度數據，接收溫度傳感器的反射波，可以獲得連續(xù)穩(wěn)定的實時溫度數據，為下一步的數據分析提供原始數據。

(3)溫度采集器

   溫度收集器與溫度傳感器相對應。溫度收集器負責發(fā)射頻信號，溫度傳感器負責通過無線通信處理信號，并上傳到主控終端。

   溫度采集器的發(fā)射頻率為 發(fā)射信號為單頻信號的428~439mHz，不同頻率代表不同信號。接收信號后，通過放大信號、濾波器等處理，轉換為可識別的電信號，以獲得溫度參數。

(4)測溫主控終端

   溫度測量控制終端是無源電源無線溫度測量在線監(jiān)控系統(tǒng)的核心設備。主控制終端是數據存儲、數據分析和數據統(tǒng)計、溫度報警、數據轉發(fā)、參數設置和協(xié)議轉換等收集到的數據的后處理。通過CAN總線或無線連接到溫度收集器，獲取連接到傳感器的溫度信息。根據設定的參數，分析溫度信息，確定是否產生報警信息；主站系統(tǒng)的上行通信 RS485接口，并按一定規(guī)定實現數據傳輸。

(5)監(jiān)控應用系統(tǒng)

   監(jiān)控系統(tǒng)的應用包括設備參數設置、溫度信息獲取、數據分析和系統(tǒng)預警。這些功能通?？梢宰鳛榍度胧诫娏ο到y(tǒng)自動化系統(tǒng)、模塊或獨立系統(tǒng)進行溫度監(jiān)測和預警。這些功能將整合多臺電力設備的狀態(tài)監(jiān)測，幫助設備管理人員了解和分析情況，確保設備的正常運行。

(6)系統(tǒng)功能設計

         1.溫度顯示。對于設備各點的溫度實時顯示、溫度的發(fā)展趨勢和曲線，通過電力系統(tǒng)查看和分析歷史記錄 在SCADA系統(tǒng)中，也可以通過主控終端外接顯示屏進行顯示。

         2.報警功能。報警功能是根據現場管理需要，通過設置溫度測量主控終端來管理溫度邊界和絕對值，并在溫度超過設定值時進行預警。預警方式包括主控終端蜂鳴預警、指示燈閃爍預警和短信息預警。

         3.設備參數設置。設備參數的設置包括傳感器溫度校準、預警溫度設置、發(fā)射和接收信號的頻率設置和系統(tǒng)時間。

         4.綜合分析。綜合分析功能是設備溫度故障分析、歷史趨勢分析和數據統(tǒng)計應用的應用功能。專家系統(tǒng)將為管理者提供設備故障分析結果，供參考和輔助決策。

         5.遠程維護。系統(tǒng)的遠程維護功能是在分析和統(tǒng)計系統(tǒng)故障數據結果的基礎上實現的遠程運行維護，可以初始化、重啟和升級設備。

(7)通信方式

   溫度收集器：開關柜內一組傳感器的溫度數據采集無線，安裝位置無特殊要求，方便電源、接線，如開關柜儀表室等。

   溫度控制終端：安裝在變電站主控室或其他方便與收集器通信的地方，提供所有站內溫度收集裝置與當地主站系統(tǒng)或遠程監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一通信接口和協(xié)議轉換。

   站內所有溫度采集器和溫度測量控制終端均配備無線通信模塊，通過無線通信通道進行數據交換，變電站無需布線。

3、應用場景

   電氣接點在線測溫裝置適用于低壓開關柜內電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關、壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監(jiān)測，防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發(fā)熱成為安全隱患，提設備安全保障，及時、持續(xù)、準確反映設備運行狀態(tài)，降低設備事故率。

4、系統(tǒng)硬件配置

   溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)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關以及站控層的測溫系統(tǒng)主機組成，實現變配電系統(tǒng)關鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。

5、結語

   無線溫度傳感裝置及配套管理系統(tǒng)，溫度測量傳感器無需供電，從而減少了日常檢測維護成本。該配套管理系統(tǒng)提供溫度異常告警、實時設備溫度采集、日常溫度監(jiān)測、設備狀態(tài)評估等功能，避免重大因溫度導致的故障的發(fā)生。系統(tǒng)的研究和實施產生了良好的經濟效益和社會效益，具有一定的推廣前景。

【參考文獻】

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[2]安科瑞企業(yè)微電網設計與應用手冊.2022.05版。