无源供电无线测温系统的研究应用

　更新时间：2023-05-18　点击量：420

摘要：无源电源无线温度测量在线监测系统是一种基于声表面波技术的温度测量技术，在变电站监测中得到了良好的技术实践应用。本文分析了无源电源无线温度测量在线监测系统的研究和应用。

关键词：设备检测；无线温度测量

在电力系统设备的长期运行中，往往容易老化或过热，如果不及时发现和解决，可能会造成严重事故。变电站设备的维护和监控往往由于地理位置偏远，管理人员无法涵盖一切，难以检查和维护。因此，需要通过自动化实现远程监控和预警系统，也成为管理者的重要手段。无源供电无线测温在线监测系统提出了基于声表面波的新型测温技术。

1、无源供电无线测温在线监控系统的应用意义

(1)实现设备运行温度的实时监测

无源电源无线温度测量在线监控系统为消除开关柜过热带来的安全运行风险提供了技术手段，消除了经济危害和社会损失的可能性。

(2)协助实现设备的状态维护

传统的维护模式往往通过定期检查发现和解决设备故障的维护，特别是偏远地区的维护时间和周期较长，往往无法及时解决。通过建立在线监控系统，可以对设备状态进行监控和预警，更新变电站设备的维护模式，确保设备的安全稳定运行。

(3)为科学调度提供参考依据

建立温度与负荷相关的分析模型，根据负荷情况预测温度变化趋势，为负荷控制提供决策依据。电力设备的状况可能会对整个电网的状况产生很大的影响，并反映电网的运行和负荷。因此，对电力设备状况的研究和监测将有助于电力系统的整体运行和辅助决策。

2、擅长无源供电无线测温在线监控系统

(1)系统组成

在线监测系统主要由温度传感器、温度采集器、测温主控终端和监测应用系统组成。温度采集器的作用是采集变电站设备刀闸、开关等接触点的温度，温度采集器根据需要布置在多个点。温度传感器汇总多个开关柜多点收集的温度数据，通过无线网络将数据传输到温度测量控制终端，然后通过监控应用系统对温度测量控制终端上的数据进行存储、统计、分析和预警。

(2)温度传感器

温度传感器利用材料的物理特性，通过声表面波原理将信号转换为电信号。通过安装在设备表面的温度收集器收集温度数据，接收温度传感器的反射波，可以获得连续稳定的实时温度数据，为下一步的数据分析提供原始数据。

(3)温度采集器

温度收集器与温度传感器相对应。温度收集器负责发射频信号，温度传感器负责通过无线通信处理信号，并上传到主控终端。

温度采集器的发射频率为发射信号为单频信号的428~439mHz，不同频率代表不同信号。接收信号后，通过放大信号、滤波器等处理，转换为可识别的电信号，以获得温度参数。

(4)测温主控终端

温度测量控制终端是无源电源无线温度测量在线监控系统的核心设备。主控制终端是数据存储、数据分析和数据统计、温度报警、数据转发、参数设置和协议转换等收集到的数据的后处理。通过CAN总线或无线连接到温度收集器，获取连接到传感器的温度信息。根据设定的参数，分析温度信息，确定是否产生报警信息；主站系统的上行通信 RS485接口，并按一定规定实现数据传输。

(5)监控应用系统

监控系统的应用包括设备参数设置、温度信息获取、数据分析和系统预警。这些功能通常可以作为嵌入式电力系统自动化系统、模块或独立系统进行温度监测和预警。这些功能将整合多台电力设备的状态监测，帮助设备管理人员了解和分析情况，确保设备的正常运行。

(6)系统功能设计

1.温度显示。对于设备各点的温度实时显示、温度的发展趋势和曲线，通过电力系统查看和分析历史记录在SCADA系统中，也可以通过主控终端外接显示屏进行显示。

2.报警功能。报警功能是根据现场管理需要，通过设置温度测量主控终端来管理温度边界和绝对值，并在温度超过设定值时进行预警。预警方式包括主控终端蜂鸣预警、指示灯闪烁预警和短信息预警。

3.设备参数设置。设备参数的设置包括传感器温度校准、预警温度设置、发射和接收信号的频率设置和系统时间。

4.综合分析。综合分析功能是设备温度故障分析、历史趋势分析和数据统计应用的应用功能。专家系统将为管理者提供设备故障分析结果，供参考和辅助决策。

5.远程维护。系统的远程维护功能是在分析和统计系统故障数据结果的基础上实现的远程运行维护，可以初始化、重启和升级设备。

(7)通信方式

温度收集器：开关柜内一组传感器的温度数据采集无线，安装位置无特殊要求，方便电源、接线，如开关柜仪表室等。

温度控制终端：安装在变电站主控室或其他方便与收集器通信的地方，提供所有站内温度收集装置与当地主站系统或远程监控系统的统一通信接口和协议转换。

站内所有温度采集器和温度测量控制终端均配备无线通信模块，通过无线通信通道进行数据交换，变电站无需布线。