运用物联网设计的电力无线测温系统

1、项目概况

电力行业经常发生电力电缆和设备因过热而引起火灾，导致大面积的电缆烧损和设备损坏而被迫停机，短时间内无法恢复生产，从而造成重大经济损失。通过事故的分析，引起电设备过热和火灾发生的直接原因是电缆中间接头制作质量不良、压接头不紧、接触电阻过大，长期运行造成的电缆头过热、烧穿绝缘等。电缆中间接头的压接质量好坏，只能在运行中发现，运行时间越长越容易发生过热烧穿事故，统计表明建设10年后的变电站，基建时制作的电缆头90％以上均因质量不良引发故障而更换。

电站设备需要监测温度的具体位置包括：导电母排接头、高压开关柜触头、刀闸开关、干式变压器、箱式变电站等设备的表面，这些测温位置的特点是：

（1）需要测温的检测点多：初步统计一个220KV变电站的各种电缆接头达数千个。

（2）检测点的位置千差万别：有的在室内、有的在室外；有的在控制柜内、有的裸露在高空。

（3）检测点的电压高达几十万伏，电流几十安培甚至上百安培，设备周围分布着极强的电磁场干扰。

由此可见，这些检测点根本不能使用常规有线方式对其进行温度检测。

工业物联网专家中科院沈阳自动化研究所与产品推广实践者金德创科技在实际应用中采用工业控制的无线标准WIA有效地解决了这一长期困扰电力行业的特殊应用难题。

2、系统组成

如图1所示，该系统的基本组成部分包括：

（1）无线温度传感器：简称采集器，负责采集监测点的温度数据，并通过无线方式把采集数据发送出来。

（2）无线网关：负责收集无线温度传感器发出的温度数据，形成局域网，把所收集的数据通过网络方式上传到测温管理主机。

（3）测温管理机：简称主机，负责对数据收发终端进行工作参数设定，自动周期地从终端中读取所接收的测温数据，并对数据进行分析，发现超过警戒的温度或温度发生异常波动则即时报警。测温数据可在计算机中作长期存储记录，供随时查询显示。

3、产品特点

（1）接触式检测，数据准确可靠。

（2）无线温度监测

无线通信彻底解决高压隔离与爬电难题，不需要在复杂的电网环境下增加额外的线路，既方便了系统的安装与维护，又减少了对电网安全运行的影响，使系统的安全性、灵活性得到极大提高。

无线通信选择工作于2.4-2.5 GHz 工作频率，对人体无伤害、对周围设备无电磁干扰，符合FCC标准和国家无线管理规定。

（3）连续实时在线监测，无时空盲点。

4、技术指标

（1）测量温度范围：-25 ℃～+125 ℃

（2）测量精度：±0.5℃

（3）温度反应时间：小于10S

（4）采集器使用寿命：大于5年

（5）监控区域：0～1500米（可扩展）；

示意图：

应用范围：

主要用于国家电力系统220KV及以下各电压等级的高压强磁环境下接触式多点在线温度监测预警。

其次适用于国家粮库，冷库，货仓，造纸厂，煤矿，油田，化工，冶金，酒厂等行业的温度/液位/压力的监测预警。