無源供電無線測溫系統的研究應用

　更新時間：2023-05-18　點擊量：576

摘要：無源電源無線溫度測量在線監測系統是一種基于聲表面波技術的溫度測量技術，在變電站監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測系統的研究和應用。

關鍵詞：設備檢測；無線溫度測量

在電力系統設備的長期運行中，往往容易老化或過熱，如果不及時發現和解決，可能會造成嚴重事故。變電站設備的維護和監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控和預警系統，也成為管理者的重要手段。無源供電無線測溫在線監測系統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控系統的應用意義

(1)實現設備運行溫度的實時監測

無源電源無線溫度測量在線監控系統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)協助實現設備的狀態維護

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

(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測將有助于電力系統的整體運行和輔助決策。

2、擅長無源供電無線測溫在線監控系統

(1)系統組成

在線監測系統主要由溫度傳感器、溫度采集器、測溫主控終端和監測應用系統組成。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，然后通過監控應用系統對溫度測量控制終端上的數據進行存儲、統計、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，可以獲得連續穩定的實時溫度數據，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。

溫度采集器的發射頻率為發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控系統的核心設備。主控制終端是數據存儲、數據分析和數據統計、溫度報警、數據轉發、參數設置和協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；主站系統的上行通信 RS485接口，并按一定規定實現數據傳輸。

(5)監控應用系統

監控系統的應用包括設備參數設置、溫度信息獲取、數據分析和系統預警。這些功能通常可以作為嵌入式電力系統自動化系統、模塊或獨立系統進行溫度監測和預警。這些功能將整合多臺電力設備的狀態監測，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、溫度的發展趨勢和曲線，通過電力系統查看和分析歷史記錄在SCADA系統中，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、發射和接收信號的頻率設置和系統時間。

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計應用的應用功能。專家系統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。系統的遠程維護功能是在分析和統計系統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或遠程監控系統的統一通信接口和協議轉換。

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。