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應用領域	環(huán)保,化工,能源,建材

安科瑞鮑靜君

　　摘要：主要論述無線測溫技術在興隆莊煤礦35kV變電所的應用情況，通過安裝無線測溫預警系統(tǒng)解決了供電設備因故障給礦井安全生產(chǎn)帶來的困擾，為礦井安全生產(chǎn)提供了強有力的保障。

　　關鍵詞：無線測溫；變電所；預警系統(tǒng)

　　興隆莊煤礦35kV變電所擔負著全礦井的供電任務，以往供電系統(tǒng)大多依靠人工巡檢的方式來排查發(fā)熱的故障點，但是，在惡劣的天氣條件下，在封閉性比較強的高壓柜中，很難實現(xiàn)溫度的檢測。隨著負荷的增大、安全生產(chǎn)的需要，保障電力供應的安全可靠是安全生產(chǎn)的必要條件。

　　1 供電系統(tǒng)存在的問題

　　通過對大量電力事故的統(tǒng)計分析，引起供電設備故障的直接原因主要是各種高低壓開關柜內(nèi)部觸頭，變壓器、母排、電纜的接頭等，因制作質量不良、壓接不緊、材質老化、接觸電阻增大，在負荷增加時出現(xiàn)接頭過熱、甚至燒穿。接頭的質量好壞，只能在運行中發(fā)現(xiàn)，而且運行時間越長越容易發(fā)生過熱燒穿事故。為了對這些容易發(fā)熱的觸頭、接頭、電力設備進行跟蹤監(jiān)控，興隆莊煤礦35kV變電所安裝了無線測溫預警系統(tǒng)，即在每個需要監(jiān)測的點上各安裝一個溫度傳感器，溫度傳感器把采到的溫度轉換為無線信號發(fā)送給無線接收終端，由無線接收終端完成數(shù)據(jù)的轉換，并由面板顯示測到的溫度或由測溫工作站顯示和存儲。

　　2 無線測溫預警系統(tǒng)的構成

　　2.1.系統(tǒng)拓撲圖（圖1）

　　2.2.系統(tǒng)主要設備

　　無線溫度傳感器。在每一個需要監(jiān)測溫度的節(jié)點上安裝一個無線溫度傳感器，該傳感器每隔設定時間自動測量所在位置的溫度，并將測得的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給測溫通信終端。

　　測溫通信終端。自動接收無線溫度傳感器發(fā)送的溫度數(shù)據(jù)，并在收到測溫工作站的讀取命令后把收到的數(shù)據(jù)上傳測溫工作站。

　　測溫工作站。測溫工作站為一臺工控計算機，在該計算機上運行軟件，用來定時讀取和存儲從通信終端中收集的溫度數(shù)據(jù)。

　　測溫管理中心。測溫管理中心是一套測溫管理軟件，可在連接到企業(yè)的網(wǎng)絡上的任意一臺計算機上運行。

　　3 預警系統(tǒng)主要功能

　　 3.1.無線溫度傳感器

　　無線溫度傳感器功能：

　　每個溫度探頭具有的ID號，當無線傳感器發(fā)送被監(jiān)測點溫度的同時，把其自身的編號（ID號）也傳輸出來，這些數(shù)據(jù)被傳輸?shù)接嬎銠C時，計算機根據(jù)事先在數(shù)據(jù)庫中保存的傳感器編號與安裝地點，自動確定各監(jiān)測點的溫度。這一特點非常適合運行中心具有大量監(jiān)測點的應用，提高了系統(tǒng)的自動化程度，減輕了人工測溫時的繁瑣工作。

　　無線溫度數(shù)據(jù)傳輸。傳感器與測溫終端之間的無線連接，既方便了系統(tǒng)的安裝與維護，又減少了對電網(wǎng)安全運行的影響，使系統(tǒng)的安全性、靈活性得到提高。無線通信選擇工作于ISM工作頻率，對人體無傷害、對周圍設備無電磁干擾，符合FCC標準和國家無線管理規(guī)定。

　　每天24h連續(xù)在線監(jiān)測。傳感器每隔一定時間自動發(fā)射一次監(jiān)測點的溫度數(shù)據(jù)，計算機實時收集并記錄所有監(jiān)測點的溫度數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)異常立即報警。解決了試溫片、紅外等測溫方法需要人工到現(xiàn)場查看、掃描造成延誤而引起的故障。

　　 3.2.無線溫度傳感器特點：

　　實時性。溫度采集時間間隔可以按秒級設定，保證數(shù)據(jù)的記錄、分析及時準確，為設備檢修、生產(chǎn)調度等提供可靠依據(jù)。

　　低功耗。采用電池供電，保證可靠運行6年以上。

　　準確性。測量精度可達±1℃。

　　系統(tǒng)性?？膳c電力系統(tǒng)綜合自動化系統(tǒng)融為一體，擴充現(xiàn)有系統(tǒng)功能，實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，便捷管理。

　　安全性。等電位、單點、絕緣安裝，沒有任何連接導線，方便安裝維護，且系統(tǒng)具有很高的安全可靠性。

　　低成本大效益。使用該系統(tǒng)后，可以節(jié)約購置昂貴的測溫儀（如紅外成像儀、點式測穩(wěn)儀等）；可以節(jié)省人員，提高工作效率；有的放矢地開展設備維修，減少維護工作量；減少事故。

　　 3.3.無線溫度傳感器技術指標：

　　測量溫度范圍：-25～125℃。

　　測量精度：±1℃。

　　測溫時間間隔：1s～10min可設定。

　　探頭使用壽命：大于6年。

　　工作頻率：915MHz（免申請）。

　　發(fā)射功率：≤10MW。

　　傳輸距離：≥100m（無阻擋）。

　　探頭尺寸：35mm×35mm×45mm。

　　 3.4.無線溫度接收終端

　　無線通信終端功能特點：

　　界面人性化設計。中文面板，操作簡單。

　　安裝方便?？梢栽陂_關柜上，也可以固定在墻壁或其他物體上。

　　抗干擾能力強。能夠準確識別和接收探頭發(fā)出的溫度信號，而不受其他設備的影響。

　　傳感器與測溫終端之間采用無線連接。無線連接既方便了系統(tǒng)的安裝與維護，又減少了對電網(wǎng)安全運行的影響，使系統(tǒng)的安全性、靈活性得到提高。

　　無線通信選擇工作于ISM工作頻率，對人體無傷害、對周圍設備無電磁干擾，符合FCC標準和國家無線管理規(guī)定。

　　可擴展性。每個測溫接收通信終端容量可接收100個測溫探頭;給以后擴容留有足夠的空間，而無需增加新的接收裝置。

　　無線通信終端技術指標：接收頻率915MHz；接收靈敏度-100dBm；功耗＜1W；管理探頭數(shù)量100個；與管理主機傳輸協(xié)議為Modbus協(xié)議；終端地址設置范圍為1～250號；與管路主機的電氣接口RS-485；終端報警方式為蜂鳴器報警或外接報警設備；工作電壓AC220V±10%，50Hz或60Hz；繼電器承受負載交流250V，7A；尺寸96mm×96mm×115mm(WTR-10)，180mm×125mm×36mm(WTR-20)；開孔尺寸92mm×92mm(WTR-10)；重量為0.5kg(WTR-10)，0.6kg(WTR-20)；環(huán)境溫度-20~65℃。

　　4 測溫工作站功能特點

　　測溫工作站為一臺工控計算機，在該計算機上運行軟件，用來定時讀取從通信終端中收集的溫度和ID數(shù)據(jù)，并寫入本地硬盤中作長期保存。對數(shù)據(jù)進行處理、維護，異常報警，以及溫度變化趨勢分析。

　　能通過工作站實時、直觀地觀察到開關柜內(nèi)斷路器一次插頭和電纜接頭等電氣接點運行溫度的變化情況。

　　通過對所有現(xiàn)場檢測到的數(shù)據(jù)，能自動生成開關柜內(nèi)一次插頭和電纜接頭時間段的溫度變化趨勢、歷史事件統(tǒng)計，以及所需要的曲線圖和圖表。

　　系統(tǒng)能夠對所檢測到的數(shù)據(jù)進行分析，提前預知和判斷以后多少天內(nèi)開關柜內(nèi)一次插頭及電纜接頭出現(xiàn)故障并形成報表，詳細顯示故障點的位置并打印報表。

　　報警溫度可以根據(jù)用戶的實際情況自行設定，對到達預警值和越線值的監(jiān)測點能進行聲光報警顯示報警點的具體位置并記錄在案。報警值的設置有兩種方式：

　　相對報警溫度。指當溫度傳感器的測量溫度比終端測量的環(huán)境溫度高出多少即認為異常，需要報警。取值范圍：0～60℃；②報警溫度。指當溫度傳感器測量的溫度值達到多少度后即認為異常，需要報警。取值范圍：10～100℃。

　　能對報警事件實時打印記錄，可以實現(xiàn)歷史的查詢。對監(jiān)測點的預警值、報警值能在線修改，對傳感器的故障能進行在線診斷并顯示打印。

　　系統(tǒng)具有強大的擴展功能，當新設備納入檢測范圍時，僅增加相應的新設備接入即可，原系統(tǒng)不受任何影響。

　　控制中心的計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)可以實現(xiàn)遠程通信、無人職守、數(shù)據(jù)可以接入企業(yè)網(wǎng)。

　　軟件操作簡單，易維護，非專業(yè)人員只要是稍加培訓就可以對系統(tǒng)進行配置和修改。

　　5 安科瑞無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)及在線測溫產(chǎn)品介紹

　　5.1系統(tǒng)介紹

　　 Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)，是我司根據(jù)電力設備安全性的要求，總結國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的先進經(jīng)驗，專門研制出的新一代無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有超溫告警等功能，可以幫助值班人員盡早發(fā)現(xiàn)問題，去除隱患，確保電力系統(tǒng)的安全運行。為電力設備的安全、經(jīng)濟、可靠運行提供了全新的解決方案。

　　5.2結構圖