技术文章

1无线测温技术的原理及特点

1.1基本原理

对于无线测温技术而言，其主要原理就是结合各种温度传感元件来进行测温的，而涉及到的温度传感元件包括：半导体传感器、红外测温度传感器、热敏电阻温度传感器、无源无线温度传感器、声表面温度传感器等等。

1.2技术特点

安全性，可以通过点位绝缘安装，降低爬电影响，所以不会影响电气设备的安全运行，具有较高的安全性；第二，准确性，在无线传感器系统当中往往会应用一些精度较高的数字传感器，且这些传感器大多以接触式测温为主，将传感器设置在发热点附近能够将测温部位的温度变化情况快速、准确测量出来，从而为监测系统提供准确的测温数据；第三，灵活性，通常情况下，无线测温元件的体积都比较小，因此，其安装较为方便，能够进行灵活的组网，既可以使用有线网络，也可以使用无线网络，而且能够满足多点安装的需求，确保测量工作的全面性；第四，易用性，通常会采用模块化的方式进行无线测温平台的设计，通过这种设计方式，能够有效提升系统操作的便捷性和简单性，且便于和网络的连接，实现系统的自动化控制，确保了系统的易用性；第五，能耗低，无线测温技术的应用较为重视低功耗理念的应用，所以在应用该项技术进行测温时，不仅不会造成太大的能源消耗问题，还会使测温元件的使用寿命得到有效的延长。

2在高压开关柜上应用无线测温技术的必要性

2.1有效降低事故发生率

从高压开关柜的应用现状来说，由于温度过高且没有及时发现而造成事故的状况越来越多，利用无线测温技术对其进行实时的监控已经势在必行。该技术能够帮助相关工作人员在问题发生初期就采取相应的措施，以此来避免事故范围的进一步扩大，这对电力系统的整体安全运行有积极的意义。

2.2及时发现隐患故障

由于电力资源的应用规模与应用需求不断增长，高压开关柜多处于长时间运行状态，这会加速其老化的速度。且随着其相应功能的不断损耗，事故发生概率会逐渐提升，应用无线测温技术的报警系统，能够及时地发现系统中存在的隐患与故障，有利于高压开关柜的长时间运行。

3高压开关柜中的无线测温技术

3.1整体设计

1. 对温度传感器进行优选。由于无线测温技术涉及到各种温度传感器，而针对这些传感器进行分析可以发现，它们都有着特定的温度测量范围，且适用的温度环境也有所不同，但具体应用何种温度传感器，需要结合高压开关柜的具体情况来考虑，要尽可能的选择测温电路简单、测量精度高、占用口线少、扩展方便、便于使用以及成本投入低的温度传感器，从而为高压开关柜的平稳运行提供支持。第二，合理选择高低压侧的信号传输方式。对于高压开关柜中的无线测温系统而言，无线信号传输方式是一项需要重点考虑的设计内容，要对其进行合理的选择，而常用的无线信号传输方式包括Zigbee技术、IEEE802.11技术、蓝牙技术以及红外技术等等，在选择过程中，需要对各项技术的标准、功耗进行综合的考虑。第三，要对高压侧供电方式进行科学的选择。通常情况下，高压侧电路的供电电源需要具备较为稳定输出。而目前较为常用的几种供电方式包括CT互感器电源、电池供电、激光供电以及太阳能供电等等，其中，CT互感器电源不仅能够对高压侧供电需求加以满足，在结构安全性、应用成熟度以及环境适用性方面也具有较大的优势。

3.2硬件设计

3.2.1微控制器

微控制器作为无线测温系统的控制单元，它主要负责读取温度数据。

3.2.2温度显示仪

温度显示仪的主要作用是接收温度传感器传输过来的温度数据，并且在LCD屏幕上实时显示该数据的真实数值，再将温度数据的数值与地址传输到监控中心。

3.2.3温度采集器

温度采集器是硬件设计的主要内容，其主要包括电源设备、通信设备和传感器设备。

3.2.4传感器设备

传感器设备主要负责温度节点的温度数据采集与转换，通信设备的主要作用是处理和传输数据。

3.2.5协调器

协调器与终端相比，虽然没有测温功能，但是它添加了相关接口芯片。

3.2.6综合管理

为了方便对无线测温系统硬件的后续管理，同时也为了保障高压开关柜的安全运行，一般情况下会选择将传感器设备进行牢固捆扎后，再安装在高压开关柜刀闸的A相、B相或者C相的相关位置。

4安科瑞无线测温系统

4.1系统结构

Acrel-2000T无线测温监控系统通过RS485总线或以太网与间隔层的设备直接进行通讯，系统设计遵循国际标准Modbus-RTU、Modbus-TCP等传输规约，安全性、可靠性和开放性都得到了极大地提高。该系统具有遥信、遥测、遥控、遥调、遥设、事件报警、曲线、棒图、报表和用户管理功能，可以监控无线测温系统的设备运行状况，实现快速报警响应，预防严重故障发生。

温度在线监测系统结构图

4.2系统功能

测温系统主机Acrel-2000T安装于值班监控室，可以远程监视系统内所有开关设备运行温度状态。系统具有以下主要功能：

1. 温度显示：显示配电系统内每个测温点的实时值，也可实现电脑WEB/手机APP远程查看数据。

2. 温度曲线：查看每个测温点的温度趋势曲线。

3. 运行报表：查询及打印各测温点时间的温度数据。

4. 实时告警：系统能够对各测温点异常温度发出告警。系统具有实时语音报警功能，能够对所有事件发出语音告警，告警方式有弹窗、语音告警等，还可以短信/APP推送告警消息，及时提醒值班人员。

5. 历史事件查询：能够温度越限等事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析等。