劉細鳳
安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定 201801
摘 要：無源無線測溫裝置在當前環(huán)網(wǎng)柜的實際運行過程中發(fā)揮著積極作用，其能夠準確檢測出相關設備的實際溫度，為科學處理環(huán)網(wǎng)柜運行中的故障問題提供信息支持。本文主要從無源無線測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜中的作用分析入手，介紹了無源無線測溫裝置的原理和設計路徑，并提出了一些科學有效的應用策略，為保證環(huán)網(wǎng)柜的實際運行效果，提升配電網(wǎng)運行系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性提供一定界借鑒和參考。
關鍵詞：無線測溫；電氣設備；在線監(jiān)測
1前言
環(huán)網(wǎng)柜在電力系統(tǒng)運行過程中占據(jù)重要地位，其安全性和穩(wěn)定性會在很大程度上影響到配電網(wǎng)的安全。在衡量環(huán)網(wǎng)柜運行狀態(tài)時，主要是憑借高壓設備電氣連接點的溫度這一重要指標。想要確保環(huán)網(wǎng)柜的運行效果，避免高壓設備溫度過高產(chǎn)生的危害，需要切實開展在線監(jiān)測工作，切實把握好高壓設備電氣連接點的溫度。將無源無線測溫裝置積極應用在環(huán)網(wǎng)柜運行環(huán)節(jié)，可以起到良好測溫效果。
2無源無線測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜中的作用
2.1環(huán)網(wǎng)柜的基本情況
現(xiàn)階段電網(wǎng)承受的壓力逐漸增加，對于環(huán)網(wǎng)柜的運行質量提出了更高要求。環(huán)網(wǎng)柜在長期運行中無法有效監(jiān)測溫度，由于電纜終端連接點接觸不良導致的發(fā)熱無法及時進行處理，導致發(fā)生故障。特別是在夏季溫度升高時，電網(wǎng)系統(tǒng)所增加的電荷也會給環(huán)網(wǎng)柜的運行帶來較大壓力。當環(huán)網(wǎng)柜的溫度檢測系統(tǒng)無法及時作出一定反應，會容易引發(fā)一定安全事故。
2.2無源無線測溫裝置的應用優(yōu)勢
多數(shù)情況下，環(huán)網(wǎng)柜被放置在高壓電設備架設的地方，且其造價較高，更換難度較大，傳統(tǒng)測溫裝置應用中，對于環(huán)網(wǎng)柜本身的要求較高，如果環(huán)網(wǎng)柜自身質量不達標，將無法發(fā)揮應有的測量作用。無源無線測溫裝置切實發(fā)揮了測溫管理系統(tǒng)和傳感系統(tǒng)的優(yōu)勢和作用，積極利用傳感器反應靈敏的特征，有效開展溫度檢測活動。首先，該裝置中使用電磁波作為監(jiān)測信號，這一信號不會受到外界環(huán)境的負面影響，還擁有著快速的傳播速度，使用便捷程度較高。無源無線測溫裝置在當前環(huán)網(wǎng)柜運行中發(fā)揮著積極作用，可以準確檢測出其溫度狀態(tài)，主要是因為其對于傳統(tǒng)測溫裝置作了有效改善，可以在復雜天氣狀況下正常運作。其次，環(huán)網(wǎng)柜在設置過程中，多是根據(jù)電網(wǎng)情況布置的，分散程度較高，良好引進無源無線測溫裝置，一方面便捷程度較高，節(jié)約建設成本，一方面還可以直接在計算機上顯示出電信號，便于專業(yè)人員對其進行分析和整理。同時無源無線測溫裝置的運行，可以得到良好的監(jiān)控，及時處理好其中所存在著的問題，避免裝置損壞所帶來的一些損失。
再者，無源無線測溫裝置的應用，在很大程度上提升了環(huán)網(wǎng)柜在惡劣環(huán)境方面的適應力，給環(huán)網(wǎng)柜的運行提供一定保障。
3無源無線測溫裝置的原理和設計路徑
3.1原理
無源無線測溫裝置在設計過程中，主要是利用了測溫機理，針對路徑內的傳感器、測溫搭配終端進行有效整合。其中，傳感器可以有效接收和辨識好相應的測溫類數(shù)值，并在接收電磁波的基礎上，發(fā)出同一頻次的相同波形。而測溫終端實際運行過程中，主要是包含了接納數(shù)值、查詢、后續(xù)解析方面的傳感器，在波形序列的基礎上，有效上傳已經(jīng)解析好的溫度數(shù)值。實際物體表層傳遞的聲表面波(SAW)是彈性波，體現(xiàn)在無源無線測溫裝置中，這主要是使用到聲表面波傳感器，其被劃分為延遲型和諧振型兩種，本文介紹諧振型傳感器，如圖1所示。
在聲表面波傳感器運行過程中，每個傳感器都存在著相應的諧振頻帶，其針對生產(chǎn)工藝、壓電基片加以有效改變可以得到良好的處理效果。傳感器要和本體諧振頻帶之間保持著良好的匹配性，針對諧振頻帶進行有效劃分，使其轉變?yōu)?2個，為有效校準傳感器提供有效前提，這樣將能夠為科學測定好已經(jīng)擬定的流程奠定重要基礎。與傳統(tǒng)的測溫裝置進行對比，無源無線測溫裝置擁有著明顯的優(yōu)勢，表現(xiàn)在：不需要和電源進行搭配，送電隱患被排除，巡檢步驟也被省略了，維護電纜工作量有效減少；傳感器擁有著良好的絕緣性能，抗干擾能力較強。
3.2設計路徑
無源無線測溫裝置積極利用CPRS無線網(wǎng)絡創(chuàng)建出全新的測溫體系，該測溫系統(tǒng)運行過程中，主要是裝置了傳感器、網(wǎng)絡設備、計算機以及測溫類終端，同時還設計出常規(guī)性通訊路徑。
首先，傳感器能夠針對某一時點的溫度進行準確辨識，使其傳遞到已經(jīng)設定好的通信管控配件之中。無源無線測溫裝置處于在線狀態(tài)下，針對高壓類的配件進行隨時隨地的查驗，將連接點中所表現(xiàn)出的溫度加以辨別。
其次，管理機是無源無線測溫裝置中的重要組成部分，其能夠有效提升測溫系統(tǒng)原有的分析層次，并針對通訊管理加以設定，按照已經(jīng)配置好的文件，科學預設出各項算法，包含常規(guī)、閾值以及突發(fā)故障情況下的算法?？刂扑惴☉眠^程中，已經(jīng)擁有了延時特點，減少頻繁告警情況的出現(xiàn)，同時針對調控流程進行科學設置。
再者，無源無線測溫裝置的合理使用，將能夠針對相關配件的運轉態(tài)勢進行細致識別，并對其科學劃分，使其成為雙重類型，包含常規(guī)類別和非常規(guī)類型，為及時發(fā)現(xiàn)其中的故障問題加以處理，從而提升良好的處理效果。
現(xiàn)代信息化技術手段為無源無線測溫裝置的設計和運行提供了良好支持，裝置轉變傳統(tǒng)路徑下的定時防控為狀態(tài)檢修，可以從全過程入手開展監(jiān)控，信息化程度較高，還能夠及時尋找到環(huán)網(wǎng)柜運行中的缺陷和故障，為后續(xù)切實開展防護提供條件。
*后，無源無線測溫裝置中擁有更多新功能，包含插畫曲線、數(shù)值查驗方面，這些模塊之間保持著清晰獨立的運行狀態(tài)，能夠針對已經(jīng)建構好的框架進行有效延展，切實提升了環(huán)網(wǎng)柜測溫活動的順利實施。
4無源無線測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜中的應用
加大科研力度。環(huán)網(wǎng)柜的正常運行，在整個系統(tǒng)的運行過程中發(fā)揮著積極作用，積極引進無源無線測溫裝置，將能夠更為準確的檢測出環(huán)網(wǎng)柜的實際運行溫度，便于合理控制環(huán)網(wǎng)柜運行狀態(tài)。實際結合無源無線測溫裝置和環(huán)網(wǎng)柜時，需要較高的技術要求，我國電力運輸工作存在著較大壓力，切實開展電力運輸活動，需要不斷開展理論研究工作，推進技術研發(fā)工作的順利開展，良好促進無源無線測溫裝置的順利運行。做好無源無線測溫裝置研發(fā)工作，給該項工作的有效開展提供重要的技術支持，需要切實加大技術研發(fā)投資力度，提升科技研發(fā)工作的整體實施效果。
第二，嚴格把控好生產(chǎn)流程。實際保證無源無線測溫裝置的運行質量，需要有效控制好各項設備的運行狀態(tài)，嚴格管控好生產(chǎn)企業(yè)的工作環(huán)節(jié)，做好把控，使得各個工序都能夠符合工作的要求。確保測試工作的實施效果，其中強化無源無線測溫裝置運行效果的重要前提，因而需要做好切實把控工作。在完成生產(chǎn)任務之后，需要積極做好細致的測試工作，有效的測試，能夠及時發(fā)現(xiàn)無源無線測溫裝置中存在著的問題，并對其進行有效處理，切實發(fā)揮無源無線測溫裝置的優(yōu)勢。很多小企業(yè)都可以參與到生產(chǎn)重要零件的工作中，但是需要注意到的是，這些小企業(yè)自身的生產(chǎn)工序不夠科學，生產(chǎn)技術還存在著不夠完善的情況，監(jiān)測系統(tǒng)運行也不達標，這樣會導致生產(chǎn)出的零件設備質量不夠高，影響到后續(xù)無源無線測溫裝置的正常運行。在實際生產(chǎn)無源無線測溫裝置的過程中，需要掌控好各項生產(chǎn)環(huán)節(jié)，使其具備良好的精細化，確保零件和裝置整體都符合生產(chǎn)標準。
第三，發(fā)揮各部門的支持作用。各部門可以給無源無線測溫裝置生產(chǎn)和裝配提供一定的政策支持，通過合理有效的優(yōu)惠政策，將能夠促進電力行業(yè)的健康發(fā)展。在各部門的支持和引導下，積極引進和更新相關設備，良好使用掌握各項技術手段，加強先進技術手段的融合效果?？茖W使用電磁波接收信號的過程中，良好針對不同波段進行設置，每隔上一段時間要接受好相應的信號，并準確觀察到電磁波信號的實際變化情況，為科學使用無源無線測溫裝置提供良好前提。為充分發(fā)揮無源無線測溫裝置的應用優(yōu)勢，可以結合地區(qū)的實際情況，比如在溫度變化較大的區(qū)域，適當增加好相應裝置的數(shù)量，將能夠更好發(fā)揮相應的作用。
5 安科瑞Acrel-2000T無線測溫解決方案
5.1系統(tǒng)結構
溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結構圖
5.2系統(tǒng)功能
測溫系統(tǒng)主機Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室，可以遠程監(jiān)視系統(tǒng)內所有開關設備運行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能：
溫度顯示：顯示配電系統(tǒng)內每個測溫點的實時值，也可實現(xiàn)電腦WEB/手機APP遠程查看數(shù)據(jù)。
溫度曲線：查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。
運行報表：查詢及打印各測溫點時間的溫度數(shù)據(jù)。
實時告警：系統(tǒng)能夠對各測溫點異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實時語音報警功能，能夠對所有事件發(fā)出語音告警，告警方式有彈窗、語音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時提醒值班人員。
歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)事件和報警進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析等。
6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，通訊層的邊緣計算網(wǎng)關以及站控層的測溫系統(tǒng)主機組成，實現(xiàn)變配電系統(tǒng)關鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。
名稱 | 外形 | 型號 | 參數(shù)說明 |
系統(tǒng)組態(tài)軟件 | 
| Acrel-2000/T | 硬件：內存4G，硬盤500G，以太網(wǎng)口。 顯示器：21寸，分辨率1280*1024。 操作系統(tǒng)：Windows764位簡體中文旗艦版。 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：MicrosoftSQLServer2008R2。 通訊協(xié)議：IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、ModbusRTU、ModbusTCP等國際標準通信規(guī)約 |
智能通信管理機 | 
| Anet-2E4SM | 通用網(wǎng)關，2路網(wǎng)口，4路RS485，可選配1路LORA，帶電告警功能，支持485，4G從模塊擴展。 |
無線測溫集中采集設備 | 
| Acrel-2000T/A | 壁掛式安裝 標配一路485接口、一路以太網(wǎng)口 自帶蜂鳴器告警 柜體尺寸480*420*200（單位mm） |
| Acrel-2000T/B | 硬件：內存4G，硬盤128G，以太網(wǎng)口 顯示器：12寸，分辨率800*600 操作系統(tǒng)：Windows7 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)：MicrosoftSQLServer2008R2 可選Web平臺/APP服務器 柜體尺寸為480*420*200（單位mm) |
顯示終端 | 
| ATP007 ATP010 | DC24V供電；一路上行RS485接口；一路下行RS485接口； 可接收20個ATC200/1個ATC400/1個ATC450-C。 |
| ARTM-Pn | 面框96*96*17mm，深度65mm；開孔92*92mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收60個ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。 |
| ASD320 ASD300 | 面框237.5*177.5*15.3mm，深度67mm；開孔220*165mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收12個ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。 |
智能溫度巡檢儀 | 
| ARTM-8 | 開孔88*88mm嵌入式按照； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接入8路PT100傳感器，適用于低壓開關柜電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場合的測溫； |
| ARTM-24 | 35MM導軌安裝； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 24路NTC或PT100、1路溫濕度測溫、2路繼電器告警輸出，用于低壓電氣接點、變壓器繞組、點擊繞組等場所測溫； |
無線收發(fā)器 | 
| ATC450-C | 可接收60個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。 |
| ATC600 | ATC600有兩種規(guī)格；ATC600-C可接收240個ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。ATC600-Z做中繼透傳。 |
電池型無線測溫傳感器 | 
| ATE100M | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 32.4*32.4*16mm(長*寬*高)。 |
| ATE200 | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 35*35*17mm，L=330mm(長*寬*高，三色表帶)。 |
| ATE200P | 電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米,防護等級IP68；35*35*17mm，L=330mm(長*寬*高，三色表帶)。 |
CT取電型無線測溫傳感器 | 
| ATE400 | CT感應取電，啟動電流≥5a；-50℃~125℃；精度±1℃470MHz，空曠距離150米； 合金片固定、取電；三色外殼；25.82*20.42*12.8mm(長*寬*高)。 |
有線溫度傳感器 | 
| PT100 | 用于低壓接點測溫時，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應商聯(lián)系； 用于變壓器、電機繞組測溫時，建議變壓器或電機內部預埋好Pt100 |
| NTC | 用于低壓接點測溫時，具體封裝、精度、線制、線材、線長與供應商聯(lián)系； 用于變壓器、電機繞組測溫時，建議變壓器或電機內部預埋好 |
7結語
無源無線測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜的實際應用過程中發(fā)揮著積極作用，能夠在很大程度上提升環(huán)網(wǎng)柜的總體運行效果。為強化環(huán)網(wǎng)柜中無源無線測溫裝置的總體運行質量，需要加大科研力度，嚴格把控好生產(chǎn)流程，并發(fā)揮政府的支持作用。
參考文獻
趙寶,陳亮亮,柴凡,何德強,劉剛,周琥.無源無線測溫裝置在環(huán)網(wǎng)柜中的應用探討.[J]電子世界，2020:90-91.
企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.6.
作者簡介
劉細鳳，女，現(xiàn)任職于安科瑞電氣股份有限公司，主要從事無線測溫相關產(chǎn)品的研發(fā)及應用
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