變電站無線智能溫度監(jiān)控系統(tǒng)簡介

1、.實時準確測溫 迅速遠傳數(shù)據(jù)智能分析處理 超限自動報警變電站無線智能溫度監(jiān)控系統(tǒng)西安交通大學工業(yè)自動化研究所2012年1月:系統(tǒng)情況簡介在供電系統(tǒng)中，變電站數(shù)量多，分布廣，它的安全運行，是保證國民經(jīng)濟安全運行至關重要的環(huán)節(jié)。而變電站高壓開關柜內(nèi)的母線接頭和室外刀閘開關以及各類設備線夾等重要設備，數(shù)量眾多，在長期運行過程中，因老化或接觸電阻過大而發(fā)熱。由于這些發(fā)熱部位的溫度沒有得到及時有效的監(jiān)測，往往導致火災和大面積停電等事故的發(fā)生。實現(xiàn)母線接頭、刀閘開關及設備線夾等關鍵部位的溫度實時在線監(jiān)測，防止出現(xiàn)過熱故障，可以顯著地減少此類事故的發(fā)生。在工程實踐中，高壓大電流設備內(nèi)的接頭部位都具有裸露高壓

2、，導致這些部位的溫度很難監(jiān)測，通常的溫度測量方法因無法解決高壓絕緣問題而不能使用。因此，如何實現(xiàn)這些關鍵節(jié)點的溫度監(jiān)測，盡早發(fā)現(xiàn)存在的故障隱患，防止出現(xiàn)過熱損壞故障，成為安全供電的工作重點和一大難題。變電站無線智能溫度監(jiān)控系統(tǒng)采用先進的電子技術和無線通訊技術，能夠自動采集各測點溫度，自動實現(xiàn)過熱故障預警分析和診斷，自動將數(shù)據(jù)通過無線通信遠傳至調(diào)度值班中心，從而為安全操作提供科學依據(jù)，有效解決傳統(tǒng)監(jiān)測方法中存在的巡檢效率低、實時性能差、測溫精度易受干擾、數(shù)據(jù)無法快速遠傳、無法實現(xiàn)故障預警等問題，為變電站的安全維護提供真實可信的數(shù)據(jù)，為供電系統(tǒng)的智能化、信息化奠定基礎。變電站無線智能溫度監(jiān)控系統(tǒng)在

3、出廠時，按照項目情況進行包裝，其中含有以下內(nèi)容： 1）無線測溫模塊（含安裝件） 2）太陽能中繼器（含安裝件） 3）集中器 4）計算機系統(tǒng)技術特色變電站無線溫度智能監(jiān)控系統(tǒng)適用于高壓設備母排、高壓開關柜觸頭、刀閘開關、干式變壓器、箱式變電站等設備的表面及各類設備線夾等的實時測溫，可應用于室內(nèi)環(huán)境，亦可應用于室外環(huán)境。其主要技術特色如下：·采用433MHZ（ISM）頻段，無線擴頻技術，抗干擾能力更強。智能無線組網(wǎng)技術,徹底消除同頻干擾問題，通訊誤碼率大大降低。·測量點和接收點無直接聯(lián)系，無絕緣問題，不受外部環(huán)境影響，尤其適合于高壓系統(tǒng)，不再擔心測量的安全問題。·超低功

4、耗設計，高性能鋰電池供電使得測溫模塊的穩(wěn)定性、可靠性更好，使用壽命更長。·測溫模塊無線組網(wǎng)靈活，可擴展性強，可適用不同電壓等級、不同環(huán)境帶電設備的實時溫度監(jiān)測，安裝施工簡便宜行。·系統(tǒng)采用分布式分層結(jié)構(gòu)設計，拓撲結(jié)構(gòu)靈活，既可融入自動化系統(tǒng)運行，亦可獨立成系統(tǒng)運行。 系統(tǒng)主要功能·采樣與上報獨立，實現(xiàn)密集監(jiān)控與模塊長工作壽命間的協(xié)調(diào)與統(tǒng)一采樣周期：5s60min 可配置主動上報周期：5s24hour 可配置報警上報周期：5s60min 可配置·功率可調(diào)，確保低功耗下的可靠通訊 無線溫度傳感器單元：10mw50mw 可配置 中繼裝置與數(shù)據(jù)集中器：100mw

5、1w 可配置·跳頻技術與沖突自協(xié)調(diào)機制，網(wǎng)絡規(guī)模與配置更加靈活 跳頻技術：自主選擇通訊信道 沖突自協(xié)調(diào)機制：確保網(wǎng)絡通訊可靠·完善的報警機制，確保故障預警的有效性 上下限報警：報警閾值可設置 溫度變化報警：變化閾值可設置 電量低報警：電壓閾值可設置·系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理軟件功能實時溫度顯示：通過圖表方式顯示各監(jiān)測點的實時溫度值。溫度報警：通過畫面閃爍、語音提示等多種方式進行報警提醒。實時曲線：可顯示各測點的實時溫度變化曲線歷史數(shù)據(jù)與曲線：可查詢各測點歷史溫度數(shù)據(jù)曲線及數(shù)據(jù)，方便用戶生成報表。系統(tǒng)技術指標1輸配電網(wǎng)無線溫度監(jiān)控系統(tǒng)管理分析軟件·系統(tǒng)容量：60000

6、測點·系統(tǒng)硬件：可根據(jù)用戶和系統(tǒng)需要進行配置·操作系統(tǒng)：WINDOWOS 2003、WINDOWS XP、WINDOWS 72智能數(shù)據(jù)集中器·接口方式：以太網(wǎng)接口 1個 (RJ45)·管理測溫模塊個數(shù)：典型值500個·工作電源：DC 934v·工作溫度范圍：-4085·工作濕度：5% 95%·無線通訊 頻率：433MHz功率：100mW1W可選，典型值1W距離：典型值100mw 1000米 （可視距離） 1000mw 3000米 （可視距離）3智能中繼器·管理采集無線溫度傳感器個數(shù)：典型值100個

7、3;無線通訊：頻率：433MHz距離：100mw 1000米（可視距離） 1000mw 3000米（可視距離）功率：100mw-1W，典型值1w。·工作電源：外供12V 或配12V 10W 10AH專用太陽能電源·工作溫度范圍：-4085·防護等級：IP654無線測溫模塊·溫度指標：溫度范圍：-50150采集精度：全范圍±1溫度采集分辨率：0.5·無線通訊：頻率：433MHz距離：外置天線1000米（100mw 可視距離）功率：10-100mW·工作電源：3.6V鋰電池·工作時間：典型值 不少于5年（與工作模式有關

8、）·工作溫度范圍：-4085·防護等級：IP67系統(tǒng)組成概況1系統(tǒng)組成變電站溫度無線智能監(jiān)控系統(tǒng)由無線測溫模塊、智能中繼器、智能數(shù)據(jù)集中器和數(shù)據(jù)服務器及客戶機等構(gòu)成，其中無線測溫模塊實現(xiàn)變電站中各類設備線夾、母排、高壓隔離開關等處的溫度實時檢測，并將結(jié)果通過無線方式發(fā)送；智能中繼器實現(xiàn)無線溫度傳感器獲取的溫度數(shù)據(jù)上傳過程的通訊接力與中轉(zhuǎn)，從而實現(xiàn)更遠距離的通訊網(wǎng)絡覆蓋；智能數(shù)據(jù)集中器實現(xiàn)區(qū)域范圍內(nèi)的無線溫度數(shù)據(jù)收集并上傳至計算機；數(shù)據(jù)服務器及終端客戶計算機均實現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、查詢、分析等。2無線測溫模塊（Wireless Temperature Sensor）無線測溫模塊安裝

9、于高壓線路上，與輸電線路等電位，通過直接接觸方式測量被測點的溫度，從而提高溫度檢測精度，測量結(jié)果通過無線通訊模塊定期上傳到智能中繼器/智能數(shù)據(jù)集中器。根據(jù)檢測對象的差異有3種溫度檢測裝置：WTS-I型溫度檢測裝置（用于線夾的溫度）、WTS-II型溫度檢測裝置（用于監(jiān)測隔離開關的溫度）、WTS-III型溫度檢測裝置（用于檢測母排的溫度）。各類型之間的差異在于安裝件不同，具體可參考第三章 安裝部分。無線測溫模塊的技術指標如下：·溫度指標：溫度范圍：-50150采集精度：全范圍±1溫度采集分辨率：0.5·無線通訊：頻率：433MHz距離：外置天線1000米（50mw 可

10、視距離）功率：10-50mW·溫度采集：采樣間隔：5秒60分鐘可配置 主動上報時間間隔：5秒24小時可配置 報警上報時間間隔：5秒60分鐘可配置·報警功能：溫度超上限報警 溫度超下限報警 溫度變化報警 電池電壓低報警·溫度在線校準功能·工作電源：3.6V鋰電池·工作時間：不少于5年·工作溫度范圍：-4085·防護等級：IP673智能中繼器（Smart Relay&Router）智能中繼器是無線測溫系統(tǒng)的重要組成部分，主要完成無線測溫模塊數(shù)據(jù)的中轉(zhuǎn)上傳，從而使得無線測溫模塊以較小的無線發(fā)射功率即可將數(shù)據(jù)上傳至數(shù)據(jù)處理中

11、心，從而為模塊的長期工作節(jié)省大量電源。智能中繼器根據(jù)供電電源的不同分為兩種類型，一種是采用太陽能電池供電，其型號為SRR-S；另一種為采用外部220V供電，其型號為SRR-A型。智能中繼器的具體技術指標如下：·管理采集無線溫度傳感器個數(shù)：典型值100個，主要根據(jù)實際覆蓋區(qū)域進行配置中繼器·智能中繼器管理無線溫度傳感器范圍：典型值100米 可視距離·無線通訊：頻率：433MHz距離：50mw 1000米（可視距離） 500mw 3000米（可視距離）功率：10mw-1W。·工作電源：外供DC 934v 或配12V 10W 10AH專用太陽能電源·

12、太陽能電源供電：連續(xù)陰天狀況下，可持續(xù)供電10天。·功耗：發(fā)送數(shù)據(jù) 5W 接收數(shù)據(jù) 2W 偵聽狀態(tài) 500mW·工作溫度范圍：-4085·防護等級：IP654智能數(shù)據(jù)集中器（Smart Receiver）智能數(shù)據(jù)集中器主要完成所有模塊溫度數(shù)據(jù)的收集以及數(shù)據(jù)處理中心命令的下傳，其與計算機之間采用100T以太網(wǎng)連接，與中繼器以及測溫模塊之間通過無線進行通訊。其具體技術指標如下：·接口方式：以太網(wǎng)接口 1個 (RJ45)·管理采集單元個數(shù)：典型值500個·工作電源：DC 934v，推薦12V·工作溫度范圍：-4085·工作濕度：5% 95%·無線通訊 頻率：433MHz功率：100mW1W可選距離：典型值100mw 1000米 （可視距離） 1000mw 3000米 （可視距離）·功耗：發(fā)送數(shù)據(jù) 5W 接收數(shù)據(jù) 2W 偵聽狀態(tài) 500mW5計算機無線測溫系統(tǒng)中計算機主要安裝服務器軟件和客戶端軟件，既可將兩個軟件安裝到同一臺計算機上，實現(xiàn)獨立運行；也可安裝到不同的計算機上，從而實現(xiàn)組網(wǎng)運行。 服務器軟件實現(xiàn)