摘要：針對目前變電設備運行溫度在采集傳感器的供能、數(shù)據(jù)傳輸和遠程監(jiān)控功能不足問題，本文開發(fā)出一種基于無線無源測溫傳感器的變電設備溫度在線智能監(jiān)測預警系統(tǒng)，主要解決高電壓、強電場干擾環(huán)境下對變電運行設備溫度實時準確采集和數(shù)據(jù)可靠傳輸問題，同時實現(xiàn)對變電站各類運行設備溫度的統(tǒng)一集中監(jiān)測、趨勢分析、異常預警及聯(lián)動保護裝置跳閘保護等功能，有力提高運維人員對設備隱患的預控能力，有效防止溫度異常造成的事故，確保電網(wǎng)及設備運行。

0 引言
 變電站母線、電纜、斷路器、互感器等運行設備由于長期工作在高電壓、大電流環(huán)境條件下，對各設備溫度的監(jiān)測維護是保證電網(wǎng)可靠工作環(huán)節(jié)。

1 溫度測量技術發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 傳統(tǒng)接觸式測溫技術
 傳統(tǒng)接觸式測溫方法主要以熱電偶測溫和熱電阻測溫為代表。熱電偶是基于賽貝克效應采集導體回路熱電流信號實現(xiàn)溫度測量的。

1.2 非接觸式測溫技術
 非接觸式測溫技術典型的應用是基于物體輻射的紅外線測溫方法、以及基于溫度變化對光柵波長變化的光纖光柵測溫方法。
紅外測溫傳感器（也稱紅外探頭）是市面上應用較普遍的一類非接觸式測溫裝置，測溫速度快、靈敏度高，但由于對設備自身材質(zhì)和測溫環(huán)境及距離等有較高要求，因此通常只用來測量物體表面溫度，對金屬類物體測溫誤差較大，無法實時測量，不具有監(jiān)測功能。
 光纖測溫傳感器依靠其靈敏度高、抗干擾性強、體積小等特點，目前主要應用于測量領域。但其系統(tǒng)整體造價成本較高，安裝布線較復雜且一定要停電操作，光纖易折、不耐高溫，在應用上具有一定局限性。
 

2 變電設備溫度在線智能監(jiān)測預警系統(tǒng)設計
 本文設計開發(fā)的變電設備溫度在線智能監(jiān)測預警系統(tǒng)，融合數(shù)據(jù)采集處理技術、無線通信傳輸技術，對高壓強電磁干擾環(huán)境下變設備實現(xiàn)運行溫度實時準確監(jiān)測。

2.1 無線溫度傳感器
 無線無源溫度傳感器主要由溫度采集模塊和無線通信模塊構成。為保證數(shù)據(jù)傳輸連續(xù)可靠，采用抗干擾性能強的無線通信模塊

2.2 無線測溫終端
 無線測溫終端主要實現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的收集，并能通過GPRS網(wǎng)絡自動上傳到后臺監(jiān)控主機，也可以按照主機的召喚指令上傳監(jiān)測點溫度數(shù)據(jù)。

2.3 后臺監(jiān)控主機
 后臺監(jiān)控主機主要由通信單元、智能控制單元、顯示單元等組成。

2.4 功能特點
（1）溫度超限預警
（2）趨勢分析預警
（3）主動上報和主站召喚
（4）故障跳閘保護
（5）異常自動記錄及統(tǒng)計功能

3 安科瑞無線測溫系統(tǒng)介紹與選型
 安科瑞無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)是根據(jù)當前無線測溫系統(tǒng)的要求，在廣泛征求用戶和家意見的基礎上,充分吸收當前國內(nèi)外廠家的成功案例。

3.1 Acrel-2000T無線測溫系統(tǒng)結(jié)構
 Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設備直接進行通信（如圖1），系統(tǒng)設計遵循國際標準Modbus-RTU, Modbus TCP等傳輸規(guī)約，可靠性和開放性都得到了很大地提高。
 Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)具有遙信、遙測、遙控、遙調(diào)、遙設、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能。
 Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)主要特點是開放式系統(tǒng)結(jié)構，硬件兼容性強，軟件移植性好，應用功能豐富。

圖1 Acrel-2000T無線測溫系統(tǒng)結(jié)構圖

3.2 Acrel-2000T無線測溫系統(tǒng)功能
■實時監(jiān)測
■溫度查詢
■運行報表
■實時報警
■設備提供以下凡種告警方式：
■歷史告警査詢
Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)λ袇叹录涗涍M行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)和告警等事件進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。
■用戶權限管理■定值設置

3.3 安科瑞ARTM系列無線測溫終端產(chǎn)品選型
 安科瑞電氣接點無線測溫方案由無線溫度傳感器、收發(fā)器、顯示單元組成。溫度傳感器直接安裝于斷路器動觸頭、靜觸頭、電纜接頭、母排等發(fā)熱接點，將測溫數(shù)據(jù)通過無線射頻技術傳至接收裝置，再由接收器485通訊至測溫終端或無線測溫系統(tǒng)（如圖2）。

圖2 電氣接點在線測溫結(jié)構圖

3.3.1 安科瑞無線溫度傳感器
 無線溫度傳感器共有5種，分別對應螺栓固定、表帶固定、扎帶捆綁、合金片固定等安裝方式。

3.3.2 安科瑞無線收發(fā)器
 無線測溫收發(fā)器共有3種，通過無線射頻方式接收溫度數(shù)據(jù)。收發(fā)器根據(jù)不同的傳感器型號進行匹配，同時傳感器的傳輸距離決定接收裝置能否多柜接收。

3.3.3 安科瑞顯示終端
 顯示裝置通過RS485連接收發(fā)器，可嵌入式安裝于柜體上，若柜體開孔不便，也可選擇壁掛式安裝于配電室內(nèi)。

4結(jié)語
 本文研究開發(fā)的基于無源測溫的變電設備溫度在線智能監(jiān)測預警系統(tǒng)已經(jīng)在試點變電站進行安裝應用。