无线测温技术的设计与应用

安科瑞虞佳豪

随着各种先进技术在电网中的广泛应用，智能化已经成为电网发展的必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识。而电力设备温度的在线监测，是智电电力数字化变电站的重要组件之一。

开关柜是电力系统配电网中非常重要的设备。

开关柜内部件发热，很难有直接的手段及时发现，同时也是开关柜内故障重要的诱因。

曾经有人讨论过利用红外测温仪配合红外窗口，对开关柜内设备进行测温。但实际上受制于视野受限，以及红外窗口对开关柜整体防护性能的降低，电气设备测温检测，实践中并没有被广泛的应用。

随着技术的发展，开关柜内，具备在线监测功能的无线测温系统逐渐出现。

无线测温技术主要应用与变电所，配电室，箱变等

无线测温系统结构组成

所谓无线测温系统就是能够自主对温度进行实时的监控，并在温度过高时，将信息传达给相关的工作人员，使工作人员能够及时的对温度进行调控。与以往的测温系统相比，它在于没有具体的传输设备，信息主要通过无线的方式进行传达，在这个过程中，会将温度感应设备放置在容易产生热量的部位，比如开关等位置，它可以对这些部分的温度进行直接的测量，然后将温度传导出去，将不同的分隔，从而提高整个系统运行的安全性和稳定性，降低危险事故发生的概率。而设备进行有效的信息的接收部分一般会安置在特定的位置上，并且该装置会设有多个信息传导的通道，能够将所接受到的温度信息及时地显现出来，除此之外整个接收和传导过程中所涉及到的装置种类和数量众多，还可以对温度信息进行分析处理，然后通过无线网络将信息传导给相关的工作人员，以此来完成对温度的实时监控。

1.1无线温度传感器

1.1.1温度传感器功能结构

无线的温度传感器可以对电路中不同部分的温度进行检测，然后进行下一步的操作。具体的结构如下。

图2 无线温度传感器功能结构图

1.1.2温度传感器外形及安装方式

出于作用的特殊性和为了延长设备的使用寿命，在无线温度传感器的使用过程中要注意，避免设备接触到水，灰尘等，以免给设备等运行带来困难。一般情况下，它适用于空间较为小的位置。另一方面，适用于户外的设备安装也很简单，只要使用绝缘的绳索等将它绑定在需要测量的设备上就可以正常运转。

图3 安装在母排上的传感器

1.1.3温度传感器主要性能指标

为了使温度传导设备能够更好的工作，在具体的实际工作中，会对周围的情况进行严格的规定，其中包括温度、大小等多个方面。

1.2温度监测仪

1.2.1显示报警功能

温度检测仪在运作过程中，一般用于接受传导出来的温度信息，然后将接受到的信息显示出来，在检测地点出现问题时将问题表现出来。在这之前，工作人员会预先设定好一个温度范围，当温度超过这个范围时，就会在监测仪上提示出来。

1.2.2通信功能

与一般的温度监测仪相比，无线温度检测仪就在于它不仅可以对温度进行实时的检测，它还具备通信功能，可以将检测到的信息进行传导，从而使得工作人员不必一直在现场，可以从终端对此进行监管。同时机器还可以对接受到的温度进行分析处理，判断是否超过设定的温度。

无线测温系统的技术适用范围

随着科学技术的不断发展，无线测温系统也经历了多次的换代，它的功能比以往更加强大，对温度的监控更加的准确，在当前阶段，由于对信号的频率，有很严格的要求，并且频率较高，使得它的稳定性较强，不容易受到外界的干扰。对于信息传导方面，目前所使用的是无线通信技术，该技术的操作难度性较小并且对能源的消耗较小，且目前市场上它的造价较低，具有经济效益，还可以对接收到的信息进行分析处理，因此在测温系统中有很广泛的应用。但是我们也需认识到受限于技术的影响，它只能适用于距离较短的信息传导。在温度传导的过程中，为了使得信息的传导效率提高，一般会装有摇杆设置，并且该设置的使用较为简单，体型较小，可以采用电池这种无线的供电设备，工作周期长。在对温度进行传导时，所使用的也是无线设备，在这种情况下，就不需要电线进行连接，使整个设置的安全性提高，并且由于没有实体的电线在作业中也就不会受到周围环境的影响，稳定性较好。

无线测温系统的应用实例

无线测温系统，作为21世纪电力行业的发展，自从它问世以来，就在电气行业中有了很广泛的应用。与西方的发达国家相比，我国在无线测温系统的研发上起步较晚，但是随着对该方面的不断重视，投入了大量的资金、人力和物力。在传统的电气行业中，也存在许多的设备来帮助电路的控制，其中较常见的就是对于电路的断电保护系统。通俗来讲就是在电路的运转达到某种负荷或温度过高时，该设备系统可以自行的切断电路的供应，防止发生火灾等意外事故。该发明主要应用在电压较高的设备中，它的各种接口都是预先固定好的，不能够进行更换，并且随着使用时间的推移容易发生损坏，使得该区域的电阻变大，从而在运作过程中产生更多的热量。长此以往，很容易引发安全事故，给人们的生命和财产安全带来严重的威胁。为了更好地解决这一现象，我国的一些企业开始尝试在输电过程中引入无线温度监测系统。通过对温度进行实时的监测，在温度较高时及时的进行处理，来降低安全事故发生的可能性，随着该项技术的不断普及，已经开始不局限于电气企业中，在各行各业中也都开始有了广泛的应用，在它的作用下，工作人员可以不用随时随地的对温度进行监管，可以通过远程的监控，对温度进行管理，推动了经济的发展。

应用场所

适合在泛在电力物联网、变电站、钢厂、化工、水泥、数据中心、医院、机场、电厂、煤矿等厂矿企业、变配电所等电力设备的温度监测。

系统硬件配置

温度在线监测系统主要由设备层的温度传感器和温度采集/显示单元，通讯层的边缘计算网关以及站控层的测温系统主机组成，实现变配电系统关键电气部位的温度在线监测。

目前对电气设备关键部位的温度监测无法实现全自动监控，由于部分温度监测装置落后，部分温度监测装置是定制完成的，用途相对狭窄。另外，当前没有对测温装置制定统一的规范，通用性不强，要实现电器元件的替换难度较高。因此，为了实现温度在线监测，就需要结合企业现有的电站设备，对电气设备关键部位温度监测需求进行分析，制定出满足变电站全自动化温度监测的系统，确保高压电气设备长周期稳定运行。