安科瑞 呂夢怡

前言

近年來隨著電子設備的廣泛應用，企業在生產過程中使用的電力負荷也隨之加重，經常會發生因負載過多而導致電路設備燒毀的情況，對企業造成不小的財產損失。為有效檢測設備運行時的溫度變化狀況，研制了一種無線測溫系統，利用溫度傳感器與無線傳輸系統相結合的方法，達到實時監測設備溫度變化的目的。

無線測溫系統結構分析

無線測溫系統由兩部分組成，一部分是實時監測溫度的硬件結構，即溫度傳感器，另一部分是傳輸并顯示檢測結果的結構，本研究將其集成在溫度檢測器中。溫度傳感器一般位于高壓開關柜、電纜接頭、保險絲等接口處，為保證測量精度，傳感器與被測點一般處于同一點位，然后通過無線傳輸技術將所得數據傳輸并顯示到控制分析器件中。為保證該測溫系統的用電安全，高壓工作部分與低壓工作部分應實現電氣隔離，以免發生漏電等事故。溫度接收裝置一般安裝在工作器件的外表面，并設置有多個通道，以實現對多個位置的實時監測和數據處理，之后將接收器收到的數據通過串口或者并口數據線傳輸到計算機中，由事先編輯好的程序進行分析和處理。

1.溫度傳感器

溫度傳感器的主要功能是將溫度信號轉變為電信號，常用的有Pt100熱電偶傳感器，測量精度為0.1℃。無線溫度傳感器除溫度檢測元件外，還包括供電電源、測量電路、邏輯控制電路以及一定頻率下的無線通信電路，溫度傳感器要與被測物體表面緊密接觸。為了適應高溫工作環境，無線溫度傳感器 通常要用高溫高壓的熱縮管進行封裝，還要具備一定的防水防塵能力，以滿足長時間工作需求。由于無線溫度檢測系統的工作空間一般都比較小，因此在封裝時應盡量減小其體積，以適應工作環境。

在使用溫度傳感器時，可利用耐高溫的尼龍絲或粘貼的方法將已經封裝好的溫度檢測器固定于物體表面，但要注意保持接觸的緊密度，以減少測量誤差。溫度傳感器應有比較寬的線性工作范圍，一般選擇-55~130℃的傳感器，對于不同的工作環境，應根據精度和誤差要求進行選擇。

2.無線溫度檢測器

無線溫度檢測器有多個接收通道，可同時對來自多個位置的測量數據進行處理并顯示。檢測器中設置有閾值判定模塊和故障處理模塊，工作人員事先設定一個安全范圍，檢測器在接收到數據之后與設定閾值進行對比，一旦發現溫度高于閾值就轉入故障處理模塊，檢測器顯示屏上會輸出警告字樣，同時輸出一系列高低電平以驅動報警指示燈和音響工作。

3.實時溫度檢測軟件系統

為降低工作人員的工作量，技術人員設計開發了與上述無線溫度檢測系統相匹配的實時溫度檢測軟件，以實現數據分析和處理。該軟件安裝于與無線溫度檢測系統相連接的計算機上，具備溫度顯示功能、數據存儲功能、歷史數據分析對比功能、故障警示功能和設備運行狀態分析功能，可以幫助技 術人員處理海量數據，提煉有用信息，對各個設備溫度的變化情況進行對比和分析，及時匯報異常狀態，保證各個設備的安 全運行。同時，該軟件還具有強大的數學計算功能和可視化能力，可以將一段時間內的數據以曲線圖的方式展示，并標注其中的異常點，提醒維修人員檢查。

無線測溫系統的應用實例

無線測溫系統的通信頻段一般設置為2.3~2 .5GHz，處于高頻波段，抗干擾能力強。通信技術選擇ZigBee技術，適用于短距離通信，使用復雜度較低，具有低功耗、低成本的優點，實時處理能力強。溫度傳感器中安裝有天線，可以保證通信效率，體積較小，便于安裝和使用，內部采用鋰電池供電，使用壽命長。傳感器使用二進制編碼，處理分析方便。

溫度傳感器在使用時應用無線傳輸技術，不需外接數據線，系統安全性能高，漏電風險小。由于溫度傳感器在信息傳輸時不需要使用外部數據線， 因此不會受到溫度、濕度、灰塵、振動等的影響，數據傳輸穩定性高，抗干擾能力強。溫度傳感器與計算機連接并通過計算機中的軟件對檢測數據進行處理 和分析，具有良好的實時性，同時還可節省人力資源，提高工作效率。與傳統的紅外測溫傳感器相比，本研究提出的無線測溫系統不需要人工進行操作，受周圍環境、設備構造的影響比較小，測量精度比較高。

目前研制的無線測溫系統工作范圍為35kV以下高壓開關、繼電器以及多種接觸點，地下電纜的檢測電壓為 110 kV，在使用時要注意工作電壓的限制。

安科瑞溫度在線監測系統

1概述

電氣接點在線測溫裝置適用于高低壓開關柜內電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開關、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設備的溫度監測，防止在運行過程中因氧化、松動、灰塵等因素造成接點接觸電阻過大而發熱成為安全隱患，提高設備安全保障，及時、持續、準確反映設備運行狀態，降低設備事故率。

Acrel-2000T無線測溫監控系統通過RS485總線或以太網與間隔層的設備直接進行通訊，系統設計遵循國際標準Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規約，安全性、可靠性和開放性都得到了提高。該系統具有遙信、遙測、遙控、遙調、遙設、事件報警、曲線、棒圖、報表和用戶管理功能，可以監控無線測溫系統的設備運行狀況，實現快速報警響應，預防嚴重故障發生。

2應用場所

適合在泛在電力物聯網、鋼廠、化工、水泥、數據中心、醫院、機場、電廠、煤礦等廠礦企業、變配電所等電力設備的溫度監測。

3系統結構

4.系統硬件配置

溫度在線監測系統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關以及站控層的測溫系統主機組成，實現變配電系統關鍵電氣部位的溫度在線監測。

審核編輯 黃宇