安(ān)科(kē)瑞 劉(liú)邁

　　摘要(yào)：在近年來(lái)科學技術不斷發展進步的(dí)背景(jǐng)下，電(diàn)力行業的(dí)相(xiāng)關技術也(yě)出現了(liǎo)許(xǔ)多新技術(shù)，為(wéi)了(liǎo)保障電(diàn)力(lì)的穩定供應(yīng)和(hé)輸(shū)送，防止(zhǐ)變電站(zhàn)設備溫度(dù)過(guò)高造(zào)成的(dí)超(chāo)限度(dù)負(fù)荷損害問(wèn)題，針(zhēn)對設備的(dí)運行溫度需要(yào)進行實時(shí)監測，無綫測(cè)溫技術的運用(yòng)就能夠有(yǒu)效(xiào)解決這一問(wèn)題。與傳統的(dí)幾種(zhǒng)測溫技(jì)術(shù)相比(bǐ)，無(wú)綫測溫技術具(jù)有多(duō)方麵(miàn)的(dí)技術優勢(shì)，電力企業(yè)相關(guān)人(rén)員要注(zhù)重(zhòng)將(jiāng)其(qí)充分運用，構建(jiàn)相應(yīng)的技術監測(cè)平台，從而(ér)及時(shí)的報警和解決，預(yù)防各種安全風險的發(fā)生，全確(què)保(bǎo)電力事(shì)業的(dí)健(jiàn)康(kāng)穩(wěn)定(dìng)發(fā)展。本(běn)文(wén)主要(yào)針(zhēn)對變(biàn)電站(zhàn)無(wú)綫(xiàn)測溫技術的應(yīng)用進行了探究，以供相關(guān)人(rén)員參考。

　　關(guān)鍵詞：無(wú)綫(xiàn)測溫技術
；變(biàn)電站
；應(yīng)用

　　0引言

　　伴隨城市(shì)建設(shè)對(duì)電力需(xū)求(qiú)的(dí)日(rì)益(yì)變大，變電(diàn)站(zhàn)中某(mǒu)些設備局(jú)部經常要處於(yú)長(cháng)期高負(fù)荷運行狀態(tài)，它(tā)所(suǒ)導致的溫度偏高(gāo)很容易(yì)引(yǐn)發火災(zāi)或(huò)爆炸(zhà)等惡性事故，造成(chéng)不利(lì)的經濟(jì)損(sǔn)失及(jí)社會影(yǐng)響，因此有必要(yào)對變電(diàn)站設(shè)備(bèi)進行(háng)溫(wēn)度實(shí)時監控。無(wú)綫測溫技(jì)術是(shì)在(zài)數字(zì)化技術背(bèi)景(jǐng)下(xià)發展起來(lái)的，在實際(jì)的(dí)應(yīng)用過(guò)程中(zhōng)主(zhǔ)要是(shì)運(yùn)用(yòng)數字(zì)化(huà)技術優勢(shì)，運用計(jì)算機技(jì)術(shù)對(duì)溫度(dù)進(jìn)行在綫(xiàn)監(jiān)測預警，可(kě)以實(shí)時進(jìn)行自(zì)動檢測(cè)，降低現場(cháng)設備的巡查工作量，對不(bù)全狀況進行(háng)提(tí)前(qián)預(yù)警(jǐng)，在後台(tái)運(yùn)用計算(suàn)機(jī)能夠輕(qīng)鬆實現遠程(chéng)監(jiān)測和無人值(zhí)守。

　　1無綫測(cè)溫技術(shù)（WSM）的特點(diǎn)及(jí)結(jié)構分(fēn)析(xī)

　　1.1無(wú)綫(xiàn)測(cè)溫與傳統測溫(wēn)的(dí)比較(jiào)

　　無綫測溫，是(shì)指高(gāo)壓電氣(qì)設備(bèi)的(dí)溫(wēn)度(dù)通過傳感技術(shù)，無(wú)綫通訊(xùn)技(jì)術，進(jìn)行(háng)信號轉(zhuǎn)換(huàn)進行(háng)傳輸，由於它絕(jué)緣強(qiáng)度高，抗電磁幹(gān)擾能力(lì)強的特點，很(hěn)適(shì)合在(zài)高壓電氣設(shè)備觸點進行溫(wēn)度實(shí)時監測，利(lì)用(yòng)無綫傳輸的方(fāng)式(shì)測量高(gāo)壓(yā)環(huán)境溫度成(chéng)為(wéi)一種必然(rán)趨(qū)勢。下麵對無綫測溫與(yǔ)三種(zhǒng)常規測(cè)溫(wēn)技術(shù)進行(háng)比較：

（1）普(pǔ)通測(cè)溫：常(cháng)規的測溫方式是指利(lì)用熱電(diàn)阻，半導體或(huò)熱電偶(ǒu)溫度(dù)傳(chuán)感器等(děng)測溫，用金(jīn)屬導體傳(chuán)輸信號，絕緣強度不能滿(mǎn)足(zú)。無綫測(cè)溫係統絕緣(yuán)強度(dù)高，與(yǔ)高(gāo)壓電氣(qì)設備(bèi)隔離，在高(gāo)壓電氣(qì)設備的(dí)任意(yì)觸點(diǎn)上都(dū)可(kě)以安裝，準(zhǔn)確(què)測量(liáng)高壓電氣設備(bèi)觸點的(dí)實(shí)時(shí)溫(wēn)度(dù)。

（2）紅(hóng)外(wài)測(cè)溫：由於紅外(wài)測溫是通(tōng)過紅(hóng)外成像(xiàng)儀(yí)透(tòu)過(guò)高(gāo)壓電氣設(shè)備連接(jiē)處成像，由於變電所(suǒ)高壓電氣(qì)設(shè)備(bèi)多，電磁(cí)場強度(dù)大，成(chéng)像儀很難準(zhǔn)確成(chéng)像，這(zhè)樣很大程(chéng)度幹(gān)擾了測(cè)溫的準確度，導致紅外方式無法測量。另外高(gāo)壓(yā)設備環(huán)境限製(zhì)，無(wú)法(fǎ)安裝紅外(wài)測(cè)溫探頭(tóu)（因(yīn)為(wéi)探頭(tóu)需與(yǔ)被測(cè)物體(tǐ)保持的安(ān)全距離，並(bìng)需(xū)要正(zhèng)對被(bèi)測物體(tǐ)的表麵）。無綫測(cè)溫(wēn)係統可(kě)以(yǐ)直接安裝到高壓電(diàn)氣設備連接處的表(biǎo)麵或封閉(bì)的櫃體(tǐ)內，通(tōng)過溫度采集(jí)器進行采集，對後台(tái)機進行(háng)無綫信號(hào)方(fāng)式(shì)傳(chuán)輸。

（3）光纖測溫：光纖測溫(wēn)也(yě)是(shì)將溫度傳(chuán)感器直接(jiē)安裝在電氣設備(bèi)連接處或者(zhě)封閉的(dí)櫃(guì)內，溫度(dù)傳(chuán)感(gǎn)器(qì)用(yòng)光(guāng)纖連接到(dào)光(guāng)纖(xiān)測(cè)溫儀，再利用光纖(xiān)溫度測(cè)溫儀通(tōng)過(guò)光(guāng)纖傳(chuán)遞(dì)進行(háng)信號(hào)傳輸。光纖(xiān)韌(rèn)性，強(qiáng)度(dù)不高，受(shòu)環(huán)境溫度(dù)影響大。日(rì)積月累絕緣強度(dù)降(jiàng)低(dī)比(bǐ)較(jiào)快(kuài)，在高壓(yā)櫃(guì)內安(ān)裝，布綫受(shòu)限(xiàn)製(zhì)，投(tóu)入成本(běn)變大。無綫測溫係統采用(yòng)電磁波(bō)傳輸信(xìn)號，監測器(qì)直接安(ān)裝在高(gāo)低壓設上(shàng)，溫(wēn)度(dù)測(cè)量(liáng)準確，可以解決電(diàn)氣絕緣問題，絕緣(yuán)，沒(méi)有復雜的(dí)引(yǐn)綫，造價低廉。

　　1.2WSN的網(wǎng)絡結構(gòu)

　　（1）節點結構(gòu)分析(xī)。WSN還(huán)是(shì)以網絡(luò)為(wéi)主(zhǔ)，它(tā)的(dí)大量(liáng)傳感(gǎn)器節(jié)點被(bèi)密集布置(zhì)於所(suǒ)監(jiān)測(cè)的(dí)對象(xiàng)環(huán)境(jìng)中(zhōng)，它(tā)的每一個(gè)節(jié)點既是路由(yóu)器節(jié)點(diǎn)也是終(zhōng)端(duān)傳感節(jié)點(diǎn)，而(ér)且也(yě)能自動組(zǔ)成(chéng)網(wǎng)絡，啟動(dòng)多(duō)跳(tiào)路由(yóu)機製展(zhǎn)開通信功能(néng)。所(suǒ)以這種節點結構在硬件能耗(hào)方麵相(xiāng)當低，且具有(yǒu)無綫傳(chuán)輸(shū)模式，而(ér)且它也(yě)支(zhī)持多(duō)跳(tiào)路由(yóu)協議。從WSN傳感節點來講(jiǎng)，它(tā)主(zhǔ)要包(bāo)括了傳感器，處(chǔ)理(lǐ)器(qì)，無(wú)綫收發器以及能量供(gōng)應4部分模(mó)塊(kuài)。其中，傳感器模塊(kuài)主(zhǔ)要負責變電(diàn)站(zhàn)監測(cè)區的數(shù)據采集及轉(zhuǎn)換
；處理(lǐ)器模塊(kuài)主(zhǔ)要負責實現包括(kuò)節點(diǎn)設(shè)備(bèi)控(kòng)製，路由(yóu)協議(yì)，同(tóng)步(bù)定位，任務及功耗管理(lǐ)在內(nèi)的一切(qiē)設備(bèi)維(wéi)護(hù)任務(wù)
；無綫(xiàn)通信模(mó)塊(kuài)主要(yào)負(fù)責收發數據等(děng)工作。無綫通信涉及(jí)高技術含量工(gōng)作(zuò)內容，能(néng)耗高，這就需(xū)要(yào)能量(liáng)供應模塊，盡(jìn)可能(néng)采用太陽能電池板增加續航能力。

（2）通(tōng)信結(jié)構分析。WSN的通信(xìn)結(jié)構也是一傳感(gǎn)器(qì)節(jié)點展(zhǎn)開(kāi)，不過(guò)這(zhè)些節(jié)點(diǎn)被(bèi)隨機(jī)布置於(yú)被檢測區(qū)域內(nèi)，通(tōng)信(xìn)功(gōng)能所要實現的(dí)就(jiù)是在(zài)區域(yù)內收集(jí)數據，實現(xiàn)各個(gè)節點之(zhī)間的相(xiāng)互網(wǎng)絡連接(jiē)。傳感器(qì)同(tóng)時也擁有(yǒu)*的(dí)自(zì)組(zǔ)織(zhī)功(gōng)能(néng)，可(kě)以以多跳(tiào)中(zhōng)繼(jì)方式來(lái)實現對匯(huì)聚節(jié)點(diǎn)的(dí)信(xìn)息(xī)采集及(jí)傳(chuán)送(sòng)。WSN會將(jiāng)節(jié)點匯聚將所收(shōu)集數據(jù)全(quán)部傳送到(dào)計算(suàn)機上以(yǐ)供技(jì)術(shù)觀(guān)察人員判(pàn)斷並作出(chū)下(xià)一步設備運行(háng)決策(cè)。

　　2變電站無綫(xiàn)測(cè)溫(wēn)技術(shù)的應用

　　WSN在(zài)變電(diàn)站中的(dí)無綫測(cè)溫(wēn)技術(shù)應(yīng)用主要有如(rú)下步(bù)驟。首先要在(zài)站(zhàn)內部署構建測溫裝(zhuāng)置(zhì)網絡體(tǐ)係，實(shí)現體係(xì)基於數(shù)據(jù)采(cǎi)集(jí)及網絡節點覆蓋(gài)的基(jī)本(běn)功能(néng)，以(yǐ)便於(yú)清(qīng)晰(xī)測溫對象(xiàng)信息。然(rán)後將(jiāng)信息傳(chuán)送到中(zhōng)控室從而(ér)進(jìn)行處(chǔ)理分(fēn)析和管理。一(yī)般來(lái)說，WSN所采用的都是ISM頻段，它不需(xū)要申(shēn)請頻點(diǎn)，而是通過係(xì)統(tǒng)中(zhōng)的(dí)256個(gè)或更多(duō)溫度(dù)傳感器，單體(tǐ)數據(jù)接(jiē)收(shōu)器和(hé)一(yī)台計算機來實(shí)現溫(wēn)度(dù)節(jié)點控製，將(jiāng)溫(wēn)度(dù)傳感器與(yǔ)數據(jù)接(jiē)收器通過無(wú)綫(xiàn)鏈(liàn)路(lù)相(xiāng)連接，促(cù)成無綫監測(cè)體係。WSN在變電站的(dí)無(wú)綫測(cè)溫工(gōng)作主(zhǔ)要(yào)以上層(céng)協議為核心支持(chí)，它確保(bǎo)通(tōng)信(xìn)網絡中每(měi)個(gè)時段(duàn)都隻有一個站(zhàn)點處於(yú)數據發送(sòng)傳(chuán)輸狀(zhuàng)態，這樣就能(néng)避(bì)免(miǎn)相互(hù)之(zhī)間的數據信號幹擾(rǎo)。這(zhè)種(zhǒng)站點輪(lún)換工作製度主要以逐(zhú)點(diǎn)掃描來(lái)進行(háng)數據采集，單元發送(sòng)以及(jí)接收，基本實(shí)現了(liǎo)對(duì)溫(wēn)度(dù)數(shù)據(jù)的(dí)監測處(chǔ)理，能(néng)夠實時(shí)把握(wò)變(biàn)電站設(shè)備(bèi)溫(wēn)度(dù)變化，做到有備無(wú)患。

　　無綫測(cè)溫(wēn)技術(shù)在變(biàn)電站中(zhōng)進行應(yīng)用(yòng)，會用(yòng)到(dào)無綫溫(wēn)度(dù)傳(chuán)感器，測(cè)溫通信終端和(hé)溫(wēn)度監(jiān)測(cè)工作站等設(shè)備，充(chōng)分利(lì)用了數字(zì)化(huà)技術(shù)來構建(jiàn)無綫(xiàn)測溫監測平(píng)台，將(jiāng)溫度(dù)數據(jù)通過(guò)無(wú)綫方(fāng)式傳遞給測溫通訊終(zhōng)端。其(qí)中無(wú)綫(xiàn)溫度(dù)傳(chuán)感器主(zhǔ)要是指在各測溫(wēn)點(diǎn)放置(zhì)發(fā)送(sòng)裝置和(hé)無(wú)綫溫(wēn)度測(cè)量裝置，在(zài)變電站(zhàn)中(zhōng)應用無(wú)綫(xiàn)測溫技術，比(bǐ)如選擇阿米(mǐ)特(tè)AT-II-C5型(xíng)無綫溫度傳(chuán)感(gǎn)器，給(gěi)每個(gè)無綫傳感器設置(zhì)ID編(biān)號，將(jiāng)編(biān)號存入到計算(suàn)機(jī)數(shù)據庫中，測(cè)量溫(wēn)度需(xū)要控(kòng)製在-40℃-125℃。數字化測溫通信終端(duān)在實(shí)際的使用(yòng)過(guò)程(chéng)中主(zhǔ)要(yào)負(fù)責(zé)接(jiē)收(shōu)無(wú)綫溫度(dù)傳(chuán)感器發出(chū)的溫度(dù)數據(jù)，需要(yào)將軟件管理(lǐ)上(shàng)的數(shù)據上傳到管(guǎn)理(lǐ)計算機(jī)中。為了(liǎo)提(tí)高(gāo)終(zhōng)端的響應(yīng)速度，需要運用一(yī)個終端(duān)來管理(lǐ)100個(gè)探頭。溫(wēn)度檢測工(gōng)作站(zhàn)，主要是指一台PC計算機(jī)，計(jì)算機需要(yào)經RS485通信(xìn)接口轉換(huàn)器(qì)來(lái)與(yǔ)測(cè)溫(wēn)通訊(xùn)終(zhōng)端建(jiàn)立連接。需(xū)要(yào)對(duì)各監(jiān)測點運行(háng)溫度(dù)數(shù)據進(jìn)行監(jiān)測(cè)，對(duì)監測(cè)點(diǎn)的(dí)溫度變化(huà)曲(qū)綫進(jìn)行(háng)分析(xī)，一旦發現溫(wēn)度過熱和(hé)迅速(sù)升高，需要立即(jí)報警。

　　3安(ān)科(kē)瑞無(wú)綫測溫係統

　　3.1係統(tǒng)結(jié)構

　　Acrel-2000T無綫測(cè)溫監控(kòng)係(xì)統通(tōng)過(guò)RS 485總綫或(huò)以(yǐ)太網(wǎng)與(yǔ)間隔層的(dí)設備(bèi)直接進行通訊，係統設計遵循(xún)國(guó)際(jì)標準Modbus-RTU，Modbus-TCP等傳輸(shū)規約(yuē)，安全(quán)性(xìng)，可靠(kào)性和開(kāi)放性都得到(dào)了很大(dà)地(dì)提高(gāo)。該係(xì)統具有(yǒu)遙信，遙(yáo)測(cè)，遙控(kòng)，遙調(tiáo)，遙(yáo)設，事件報警(jǐng)，曲綫(xiàn)，棒圖(tú)，報(bào)表和用戶(hù)管理功(gōng)能(néng)，可以監控(kòng)無(wú)綫測溫係(xì)統的(dí)設備運行狀況，實現快速(sù)報警響應(yīng)，預防(fáng)嚴(yán)重(zhòng)故障發(fā)生(shēng)。

溫度在綫監測係(xì)統結(jié)構圖

　　3.2係(xì)統(tǒng)功(gōng)能

　　測溫係(xì)統(tǒng)主(zhǔ)機(jī)Acrel-2000T安(ān)裝(zhuāng)於(yú)值班監(jiān)控(kòng)室，可以遠程監視(shì)係(xì)統(tǒng)內所有開關(guān)設備運(yùn)行溫(wēn)度(dù)狀(zhuàng)態(tài)。係統(tǒng)具(jù)有以(yǐ)下(xià)主(zhǔ)要功能(néng)：

　　溫度(dù)顯示：顯示配(pèi)電係統(tǒng)內(nèi)每個(gè)測溫點(diǎn)的(dí)實時(shí)值，也(yě)可實現(xiàn)電腦(nǎo)WEB/手機APP遠程(chéng)查(chá)看數(shù)據。

　　溫度(dù)曲綫：查看(kàn)每個(gè)測(cè)溫(wēn)點的溫度趨(qū)勢(shì)曲(qū)綫(xiàn)。

　　運行報(bào)表：查(chá)詢(xún)及(jí)打印各測(cè)溫點對應時間的溫(wēn)度數據(jù)。

　　實時告警：係(xì)統能夠對(duì)各(gè)測(cè)溫(wēn)點(diǎn)異常(cháng)溫(wēn)度發出告警。係(xì)統具有實(shí)時語音報警功(gōng)能，能夠對所(suǒ)有(yǒu)事件發出(chū)語音告警，告(gào)警方(fāng)式(shì)有彈窗，語(yǔ)音告警等，還可以短信/APP推(tuī)送(sòng)告警消息，及(jí)時提醒值班(bān)人(rén)員(yuán)。

　　歷(lì)史事件查(chá)詢：能(néng)夠(gòu)溫(wēn)度(dù)越限等事(shì)件記(jì)錄(lù)進(jìn)行(háng)存(cún)儲(chǔ)和管(guǎn)理(lǐ)，方便(biàn)用(yòng)戶對(duì)係統事件和報警(jǐng)進(jìn)行歷史追溯，查(chá)詢(xún)統計(jì)，事(shì)故(gù)分(fēn)析(xī)等。

　　3.3係統硬(yìng)件配置

　　溫(wēn)度在(zài)綫監(jiān)測係(xì)統(tǒng)主(zhǔ)要由設(shè)備層的(dí)溫(wēn)度傳感(gǎn)器(qì)和溫度(dù)采集(jí)/顯(xiǎn)示單元，通(tōng)訊層(céng)的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)以(yǐ)及(jí)站(zhàn)控(kòng)層(céng)的(dí)測(cè)溫(wēn)係(xì)統(tǒng)主(zhǔ)機(jī)組成，實現變(biàn)配(pèi)電係(xì)統關鍵電氣(qì)部(bù)位(wèi)的溫(wēn)度在綫監測(cè)。

　　4結束(shù)語

　　總之(zhī)，無(wú)綫測溫(wēn)技術(shù)具(jù)有(yǒu)多(duō)適應性(xìng)，且它的(dí)功耗更低(dī)，網(wǎng)絡(luò)容量更(gēng)大(dà)，數(shù)據傳輸安全(quán)且(qiě)兼容(róng)性，非常適(shì)合(hé)於(yú)目前許(xǔ)多中小型(xíng)變電站使用(yòng)。而(ér)無綫(xiàn)傳感(gǎn)器網絡的(dí)興(xīng)起也證(zhèng)明無綫(xiàn)通信(xìn)技術(shù)在未(wèi)來(lái)必(bì)將(jiāng)成為(wéi)工(gōng)業(yè)領(lǐng)域所核心技術。將數字(zì)化技(jì)術作為(wéi)輔(fǔ)助手段(duàn)，運用計算機對(duì)係統在(zài)實(shí)際運行(háng)過程(chéng)中溫(wēn)度(dù)的(dí)變(biàn)化(huà)情況進行監(jiān)控(kòng)，了解影(yǐng)響(xiǎng)溫度變化的原(yuán)因(yīn)，對促(cù)進(jìn)各(gè)項生產工作(zuò)的有效開展具有重(zhòng)要作用，充(chōng)分的展(zhǎn)現出(chū)了無(wú)綫測(cè)溫技術的可靠(kào)性(xìng)和經(jīng)濟(jì)性(xìng)，驗證了無(wú)綫(xiàn)測溫技術(shù)良(liáng)好的應用前景(jǐng)，需要(yào)加大(dà)對該技術(shù)的推(tuī)廣(guǎng)。

　　參(cān)考文獻(xiàn)：

　　[1] 焦(jiāo)付紅.變電站(zhàn)無(wú)綫測(cè)溫技術的(dí)應用(yòng)探討

　　[2] 喬(qiáo)礦(kuàng)生.無(wú)綫(xiàn)測溫(wēn)技(jì)術(shù)在(zài)變(biàn)電站中(zhōng)的應用[J].河(hé)北煤炭，2013（01）：56-58.

　　[3] 安科(kē)瑞(ruì)企(qǐ)業微(wēi)電網設計與(yǔ)應(yīng)用手冊2020.06版(bǎn)．

　　[4] 安(ān)科(kē)瑞用(yòng)戶變電站變配電監(jiān)控解(jiě)決(jué)方案(àn)2021.10