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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)測中得到了很好的技術實踐應用。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；無線測溫；
在電力系統(tǒng)設備的長期運行中，往往容易出現(xiàn)老化或過熱現(xiàn)象，如果不及時發(fā)現(xiàn)和解決，可能會造成嚴重事故。對于變電站設備的維護和監(jiān)控，由于地理位置偏遠，管理人員無法涵蓋一切，檢查和維護更加困難。因此，通過自動化實現(xiàn)遠程監(jiān)控和預警系統(tǒng)已成為管理者的重要手段。無源電源無線溫度測量在線監(jiān)測系統(tǒng)提出了一種基于聲表面波的新溫度測量技術。
一無源電源無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)的應用意義
1實現(xiàn)設備運行溫度實時監(jiān)測
無源電源無線溫度測量在線監(jiān)測系統(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(jīng)濟危害和社會損失的可能性。
2輔助實現(xiàn)設備狀態(tài)維護
傳統(tǒng)的維護模式，通常通過定期檢查來發(fā)現(xiàn)和解決設備故障的維護，特別是對于偏遠地區(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，更好地保證設備的安全穩(wěn)定運行。
3為科學調度提供參考依據(jù)
建立溫度與負荷的相關分析模型，根據(jù)負荷情況預測溫度變化趨勢，為負荷控制提供決策依據(jù)。電力設備的狀況可能會對整個電網(wǎng)的狀況產生很大的影響，反映電網(wǎng)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。
二擅長無源供電無線測溫在線監(jiān)測系統(tǒng)
1系統(tǒng)組成
在線監(jiān)控系統(tǒng)主要由溫度傳感器、溫度采集器、溫度測量控制終端和監(jiān)控應用系統(tǒng)組成。溫度采集器的作用是收集變電站設備刀閘、開關等接觸點的溫度，溫度采集器根據(jù)需要布置在多個點。溫度傳感器收集多個開關柜多點收集的溫度數(shù)據(jù)，通過無線網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳輸?shù)綔囟葴y量控制終端，然后通過監(jiān)控應用系統(tǒng)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(shù)據(jù)和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(shù)據(jù)，為下一步的數(shù)據(jù)分析提供原始數(shù)據(jù)。
3溫度采集器
溫度采集器與溫度傳感器相對應。溫度采集器負責發(fā)射射頻信號，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428~439mHz，發(fā)射信號為單頻信號，不同的頻率代表不同的信號。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(shù)。
4測溫主控終端
溫度測量主控制終端是無源電源無線溫度測量在線監(jiān)測系統(tǒng)的核心設備。主控制終端是收集到的數(shù)據(jù)的后處理，包括數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)分析和數(shù)據(jù)統(tǒng)計、溫度報警、數(shù)據(jù)轉發(fā)、參數(shù)設置和協(xié)議轉換。向下通過CAN總線或無線連接到溫度收集器，以獲得連接到的傳感器的溫度信息。根據(jù)設定的參數(shù)，分析溫度信息，確定是否產生報警信息；向上與主站系統(tǒng)的通信采用RS485接口，按一定規(guī)定實現(xiàn)數(shù)據(jù)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(shù)設置、溫度信息獲取、數(shù)據(jù)分析應用和系統(tǒng)預警。這些功能通常可以作為嵌入式電力系統(tǒng)自動化系統(tǒng)、模塊或獨立的溫度監(jiān)測和預警系統(tǒng)。這些功能將整合多個電力設備的狀態(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。實時顯示設備各點的溫度、溫度的發(fā)展趨勢和曲線，查看和分析歷史記錄，可通過電力系統(tǒng)SCADA系統(tǒng)或主控終端外部顯示屏實現(xiàn)。
（2）報警功能。報警功能是根據(jù)現(xiàn)場管理需要設置溫度控制終端，管理溫度邊界和絕對值，超過設定值進行預警。預警方式包括主控制終端蜂鳴器預警、指示燈閃爍預警和短信息預警。
（3）設備參數(shù)設置。設備參數(shù)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。綜合分析功能是故障分析、歷史趨勢分析、數(shù)據(jù)統(tǒng)計應用等應用功能。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系統(tǒng)故障數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計結果的基礎上實現(xiàn)的遠程操作和維護，可以初始化、重啟和系統(tǒng)升級。
7通信方式
溫度采集器：開關柜內一組傳感器的溫度數(shù)據(jù)采集無線方式，安裝位置無特殊要求，原則方便取電、接線，如開關柜儀表室。
溫度測量主控終端：安裝在變電站主控室或其他方便與采集器通信的地方，提供所有站內溫度采集裝置與當?shù)刂髡鞠到y(tǒng)或遠程監(jiān)控系統(tǒng)的統(tǒng)一通信界面和協(xié)議轉換。
站內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(shù)據(jù)交換，變電站無需接線。
三應用場景
電氣接觸在線溫度測量裝置適用于高低壓開關柜內電纜接頭、斷路器接頭、閘門開關、高壓電纜中間頭、干變壓器、低壓大電流等設備的溫度監(jiān)測，防止氧化、松動、灰塵等因素導致接觸電阻過大，提高設備安全，及時、持續(xù)、準確地反映設備運行狀態(tài)，降低設備事故率。
四系統(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、通信層的邊緣計算網(wǎng)關和站控層的溫度測量系統(tǒng)主機組成，實現(xiàn)變配電系統(tǒng)關鍵電氣部件的溫度在線監(jiān)測。
五結語
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(jīng)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(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版。
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