摘要：本文從電力安全生產(chǎn)的角度提出了電力設備溫度無(wú)線(xiàn)監測系統，詳細研究了系統實(shí)現的關(guān)鍵技術(shù)，并介紹了該系統的硬件設備組成及應用軟件設計。
關(guān)鍵詞：電力設備；溫度監測；無(wú)線(xiàn)通信
1、引言
電力系統的“發(fā)、輸、配、用”的各個(gè)環(huán)節存在大量的電氣連接點(diǎn)，這些連接點(diǎn)因各種原因存在或大或小的接觸電阻，接觸電阻直接造成接觸處溫度升高，而運行過(guò)程中這些連接點(diǎn)因機械振動(dòng)、過(guò)熱氧化、膨脹松弛、表面腐蝕等原因使接觸電阻進(jìn)一步增加，導致連接點(diǎn)金屬局部熔焊，產(chǎn)生火花甚至電弧放電，殃及周?chē)^緣材料，導致電氣設備損壞、停電、火災或者爆炸等事故，威脅著(zhù)電網(wǎng)的經(jīng)濟、運行安全。生產(chǎn)過(guò)程中，因電氣設備接點(diǎn)過(guò)熱造成的事故，占整體電氣事故的很大比例，如不及時(shí)發(fā)現，不僅白白耗費電能加大線(xiàn)損，更重要的是這將成為事故的隱患，給安全供電帶來(lái)的威脅?；谝陨夏康?，本文提出了基于無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)絡(luò )通信技術(shù)、實(shí)時(shí)的、在線(xiàn)式溫度監測與預警解決方案。
2、系統組成
本系統由無(wú)線(xiàn)溫度傳感器、數據轉發(fā)器、數據集中器（通信中繼器）、溫度顯示儀、后臺監測分析軟件組成，系統組成如圖1。系統在物理上和功能上均采用分層分布式結構，以保證系統組態(tài)的靈活性和功能配置方便。無(wú)線(xiàn)溫度傳感器、數據轉發(fā)器、數據集中器、溫度顯示儀均內置了16位的ID，無(wú)需任何配置，即裝即用。傳感器、轉發(fā)器、集中器和顯示儀的數量均可按需配置，沒(méi)有規模限制，只要在無(wú)線(xiàn)通信距離內沒(méi)有重復的ID即可，因此可以適應較多規模的溫度監測預警工程之需要；無(wú)線(xiàn)通信具備通信異常告警和自恢復功能。
圖1 電力設備溫度監測預警系統結構圖
3、硬件設計
無(wú)線(xiàn)溫度傳感器具有自動(dòng)射頻功率調整、網(wǎng)絡(luò )路由發(fā)現與維護、網(wǎng)絡(luò )路由（中繼）選擇等自適應能力，可以降低功耗，延長(cháng)電池的使用壽命。利用通用的ISM和SRD免許可頻段射頻通信，采用精簡(jiǎn)型ZigBee無(wú)線(xiàn)傳感網(wǎng)通信協(xié)議傳遞溫度和工作狀態(tài)信息，通信穩定、效率高，耗電量更低。溫度顯示儀用于顯示數據轉發(fā)器和數據集中器收集到的各測溫點(diǎn)溫度值、各傳感器工作狀態(tài)，并產(chǎn)生報警信息等。
4、后臺管理軟件功能
監測計算機能夠與若干臺通信集中器交換數據，并配置全站或的溫度傳感器、數據轉發(fā)器、數據集中器和溫度顯示儀的工作參數。
圖2 電力設備溫度監測預警系統用戶(hù)界面
管理軟件的工程實(shí)例畫(huà)面如圖2所示。管理軟件提供了各種常見(jiàn)的電力設備圖符（支持用戶(hù)擴充），以便根據現場(chǎng)需要設計或修改顯示畫(huà)面、報警設置和報表，并可嵌入現場(chǎng)地理分布圖，變壓器、斷路器和隔離開(kāi)關(guān)等設備的圖片，利用這些圖片作為背景放置文本框、溫度計等圖符，直觀(guān)地顯示設備接頭的溫度。通過(guò)給各測溫點(diǎn)設定報警限值，可在發(fā)生以下情況時(shí)產(chǎn)生報警：溫度超過(guò)設定值、溫度迅速升高且其變化率高于設定值、三相溫度不平衡度超出閥值等。各母線(xiàn)接頭、電纜接頭及開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)等溫度值按照設定的方式保存在歷史數據庫中，可按測溫點(diǎn)、電氣間隔、監測時(shí)段、報警記錄等條件組合查詢(xún)，其結果自動(dòng)生成報表，報表可以根據用戶(hù)需要進(jìn)行調整，包括欄目和樣式等，并且支持動(dòng)態(tài)的數據連接功能。為了便于相關(guān)崗位的不同人員及時(shí)了解信息，管理軟件內嵌了WEB服務(wù)器，并設計了基于SSL的*訪(fǎng)問(wèn)，局域網(wǎng)（如調度數據專(zhuān)網(wǎng)等）的計算機可在本地網(wǎng)絡(luò )瀏覽器上實(shí)現監控主機的功能。
5、安科瑞無(wú)線(xiàn)測溫產(chǎn)品介紹
5.1測溫傳感器
a.電池供電型無(wú)線(xiàn)溫度傳感器
安裝于發(fā)熱部位，采集溫度量并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳輸的傳感器。
目前無(wú)線(xiàn)溫度傳感器有三款：
b.CT感應取電無(wú)線(xiàn)溫度傳感器
安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點(diǎn)等大電流處，采集溫度量并通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳輸的傳感器。
目前無(wú)線(xiàn)溫度傳感器有兩款：
5.2接收/顯示單元
a.接收單元
b.顯示單元
6、結束語(yǔ)
結果表明，基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的溫度監測與預警系統能夠準確地報告被測高壓設備易發(fā)熱部件的溫升，消除傳統溫度的死角問(wèn)題，及時(shí)消除隱患、減少事故、降低經(jīng)濟損失，對電網(wǎng)運行的可靠性、安全性的提高具有重要的現實(shí)意義。
【參考文獻】
[1]楊武，王小華，榮命哲，基于紅外測溫技術(shù)的高壓電力設備溫度在線(xiàn)監測傳感器的研究[J]，中國電機工程學(xué)報，2002，22(9):113-116。
[2]鄭敏，基于無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的電力設備溫度監測預警系統的設計。
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.06版。
