摘要：針對(duì)目前變電設(shè)備運(yùn)行溫度在采集傳感器的供能、數(shù)據(jù)傳輸和遠(yuǎn)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(cè)溫傳感器的變電設(shè)備溫度在線智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，主要解決高電壓、強(qiáng)電場(chǎng)干擾環(huán)境下對(duì)變電運(yùn)行設(shè)備溫度實(shí)時(shí)準(zhǔn)確采集和數(shù)據(jù)可靠傳輸問題，同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)變電站各類運(yùn)行設(shè)備溫度的統(tǒng)一集中監(jiān)測(cè)、趨勢(shì)分析、異常預(yù)警及聯(lián)動(dòng)保護(hù)裝置跳閘保護(hù)等功能，有力提高運(yùn)維人員對(duì)設(shè)備隱患的預(yù)控能力，有效防止溫度異常造成的事故，確保電網(wǎng)及設(shè)備運(yùn)行。

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

1 溫度測(cè)量技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
1.1 傳統(tǒng)接觸式測(cè)溫技術(shù)
 傳統(tǒng)接觸式測(cè)溫方法主要以熱電偶測(cè)溫和熱電阻測(cè)溫為代表。熱電偶是基于賽貝克效應(yīng)采集導(dǎo)體回路熱電流信號(hào)實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量的。

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

2 變電設(shè)備溫度在線智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)
 本文設(shè)計(jì)開發(fā)的變電設(shè)備溫度在線智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，融合數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)、無線通信傳輸技術(shù)，對(duì)高壓強(qiáng)電磁干擾環(huán)境下變?cè)O(shè)備實(shí)現(xiàn)運(yùn)行溫度實(shí)時(shí)準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。

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(gòu)成。為保證數(shù)據(jù)傳輸連續(xù)可靠，采用抗干擾性能強(qiáng)的無線通信模塊

2.2 無線測(cè)溫終端
 無線測(cè)溫終端主要實(shí)現(xiàn)傳感器數(shù)據(jù)的收集，并能通過GPRS網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)上傳到后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)，也可以按照主機(jī)的召喚指令上傳監(jiān)測(cè)點(diǎn)溫度數(shù)據(jù)。

2.3 后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)
 后臺(tái)監(jiān)控主機(jī)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(diǎn)
（1）溫度超限預(yù)警
（2）趨勢(shì)分析預(yù)警
（3）主動(dòng)上報(bào)和主站召喚
（4）故障跳閘保護(hù)
（5）異常自動(dòng)記錄及統(tǒng)計(jì)功能

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

3.1 Acrel-2000T無線測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
 Acrel-2000T無線測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)通過RS485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通信（如圖1），系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國際標(biāo)準(zhǔn)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(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)具有遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙設(shè)、事件報(bào)警、曲線、棒圖、報(bào)表和用戶管理功能。
 Acrel-2000T無線測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)主要特點(diǎn)是開放式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，硬件兼容性強(qiáng)，軟件移植性好，應(yīng)用功能豐富。

圖1 Acrel-2000T無線測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

3.2 Acrel-2000T無線測(cè)溫系統(tǒng)功能
■實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)
■溫度查詢
■運(yùn)行報(bào)表
■實(shí)時(shí)報(bào)警
■設(shè)備提供以下凡種告警方式：
■歷史告警査詢
Acrel-2000T無線測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)λ袇叹录涗涍M(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶對(duì)系統(tǒng)和告警等事件進(jìn)行歷史追溯，查詢統(tǒng)計(jì)、事故分析。
■用戶權(quán)限管理■定值設(shè)置

3.3 安科瑞ARTM系列無線測(cè)溫終端產(chǎn)品選型
 安科瑞電氣接點(diǎn)無線測(cè)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(dòng)觸頭、靜觸頭、電纜接頭、母排等發(fā)熱接點(diǎn)，將測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)通過無線射頻技術(shù)傳至接收裝置，再由接收器485通訊至測(cè)溫終端或無線測(cè)溫系統(tǒng)（如圖2）。

圖2 電氣接點(diǎn)在線測(cè)溫結(jié)構(gòu)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(duì)應(yīng)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(cè)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(hào)進(jìn)行匹配，同時(shí)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(cè)溫的變電設(shè)備溫度在線智能監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)已經(jīng)在試點(diǎn)變電站進(jìn)行安裝應(yīng)用。