譜盟WTS-PM3無線無源測溫系統(tǒng)

 譜盟WTS-PM3無線無源測溫系統(tǒng)，無線紅外熱像儀

 上海譜盟光電科技專業(yè)從事紅外熱像儀行業(yè)多年，主營FLIR紅外熱成像儀，有研發(fā)的在線式紅外熱像儀，提供紅外在線監(jiān)測服務(wù)。

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一、簡介

1、概述

  發(fā)電廠和變電站的高壓開關(guān)柜、母線接頭、室外刀閘開關(guān)等重要的設(shè)備，在長期運(yùn)行過程中，開關(guān)的觸點(diǎn)和母線鏈接等部位因老化等原因?qū)е码娮柽^大而發(fā)熱，而這些發(fā)熱部位的溫度無法監(jiān)測，由此終導(dǎo)致事故發(fā)生。近年來，在電廠和變電站已發(fā)生多起開關(guān)過熱事故，造成火災(zāi)和大面積的停電事故，解決開關(guān)過熱問題是杜此類事故發(fā)生的關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)溫度在線監(jiān)測是保證高壓設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段。

  但是一般的在線測溫裝置都有一定的局限性，譜盟公司結(jié)合現(xiàn)場應(yīng)用實(shí)際采用的SAW（聲表面波）技術(shù)，研發(fā)生產(chǎn)的新一代無線無源在線監(jiān)測系統(tǒng)WTS-PM3從根本上解決了對電力設(shè)備局部溫度測量的難題，為供電企業(yè)實(shí)施設(shè)備的全壽命周期管理提供了有效的科學(xué)管理手段。目前，該產(chǎn)品已在電力設(shè)備上大量應(yīng)用，廣受業(yè)界好評。

2、基本原理

  譜盟WTS-PM3系統(tǒng)的基本原理聲表面波技術(shù)（SAW）是上世紀(jì)七、八十年代才逐漸成熟起來的一門新興科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，它是聲學(xué)和電子學(xué)相結(jié)合的一門邊緣學(xué)科。聲表面波是沿物體表面?zhèn)鞑サ囊环N彈性波。在壓電晶體上由于存在壓電性，電聲之間存在著耦合。壓電晶體本身是換能介質(zhì)，在傳播聲表面波的壓電晶體表面可以制作電聲換能器，使電能和聲能互相轉(zhuǎn)換。

  無線無源傳感技術(shù)是采用聲表面波傳感技術(shù)設(shè)計，當(dāng)傳感器的壓電芯片周圍環(huán)境溫度發(fā)生變化時，對延遲型傳感器會引起時延或相位的變化，對諧振型聲表面波芯片會引起諧振頻率的變化，通過這些變化量可以測量出溫度。

3、技術(shù)

   1）無需電池：SAW傳感器采用被動感應(yīng)方式，無需電池驅(qū)動，減少了電池更換帶來的維護(hù)成本，同時不會對生態(tài)環(huán)境造成影響。

   2）安全可靠：無線的溫度采樣方式無需在被測點(diǎn)或相關(guān)支撐結(jié)構(gòu)上連線，傳感器與接收設(shè)備之間無電氣聯(lián)系，從而實(shí)現(xiàn)了高壓隔離，保障設(shè)備安全運(yùn)行。

   3）安裝方便靈活：無源無線溫度傳感器體積小且與采集器之間數(shù)據(jù)無線傳輸，安裝方便靈活，不受開關(guān)柜結(jié)構(gòu)和空間影響。

   4）環(huán)境適應(yīng)性好：溫度傳感器通過匹配軟件的校正后就已經(jīng)補(bǔ)償了傳感器制作過程中的偏差。傳感器可在任何工作溫度范圍內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)試，不會受季節(jié)因素影響。通常情況下，傳感器只在安裝后調(diào)試一次，并保持多年不需再校正。同時，灰塵堆積等環(huán)境因素不會對SAW傳感器測溫產(chǎn)生影響。

   5）低成本，維護(hù)方便：SAW傳感器的價格較其他傳統(tǒng)測溫方式較低，同時，無源無線的工作方式令本系統(tǒng)的安裝、維護(hù)成本大大降低。

二、系統(tǒng)組成

1、溫度傳感器

  概述

  溫度傳感器是直接安裝在被測物體表面的測溫元件，它負(fù)責(zé)接收探詢射頻信號，并返回帶溫度信息的射頻信號到采集器。

  產(chǎn)品外形及安裝示意

  溫度傳感器根據(jù)安裝的方式不同分音叉式、捆綁式，分別適用在不同的環(huán)境。

  音叉式傳感器適用螺釘固定在待測物體表面，捆綁式傳感器利用其自帶的金屬圓環(huán)或扎帶固定在圓形待測物體表面。

2、溫度采集器

  概述

  采集器負(fù)責(zé)與一組傳感器通信，發(fā)生測溫探詢射頻信號到傳感器，接收溫度傳感器的返回信號，并解析成溫度監(jiān)測主站軟件系統(tǒng)。

  產(chǎn)品外形及安裝示意

  讀取器天線通過與柜體的間隙穿過隔板吸附在柜壁。采集器放置在頂部，此柜門無需停電即可開啟，方便管理人員進(jìn)行操作。

  工作原理

  采集器的天線嵌在開關(guān)柜內(nèi)壁，這樣一來可以屏蔽外部的電波干擾。而采集器的其他部分（接收箱）則安裝在開關(guān)柜的外面。

  采集器由單獨(dú)的電源供電，并向開關(guān)柜內(nèi)發(fā)射短射頻信號。如果射頻脈沖的頻率與溫度傳感器預(yù)設(shè)的頻率相同，傳感器就能收到該射頻信號，并且改變和被動地反射脈沖信號。返回的脈沖信號由于受到了傳感器自身溫度的影響因而攜帶了傳感器的溫度信息。

3、測溫主控終端

  概述

  溫度監(jiān)測終端主要完成傳感器、采集器檔案管理、參數(shù)設(shè)定、溫度數(shù)據(jù)的存儲以及提供與自動化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接口。

  外形

4、后臺管理軟件

  開關(guān)柜溫度監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用軟件主要功能包括各溫度傳感器設(shè)備、溫度監(jiān)測各項參數(shù)設(shè)置、溫度信息的遠(yuǎn)程獲取，綜合查詢分析以及溫度預(yù)測告警等。

  根據(jù)實(shí)際情況，這些應(yīng)用功能可以作為電力自動化系統(tǒng)的一個功能模塊存在（將溫度信息通過標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口接入電力自動化系統(tǒng)），也可以單獨(dú)作為一套開關(guān)柜溫度監(jiān)測的主站系統(tǒng)。各類運(yùn)行管理人員通過遠(yuǎn)程訪問及時準(zhǔn)確的監(jiān)控開關(guān)柜溫度情況。

三、典型應(yīng)用

  實(shí)施模塊

  15個開關(guān)柜共計15套無源無線溫度傳感裝置，每套含傳感器6個、采集器1個。變電站主控室安裝測溫主控終端1臺。

  實(shí)施方案

  每個開關(guān)柜的6個傳感器分別裝于母排三相進(jìn)線和出線的6個觸點(diǎn)；

  變電站主控室安裝1臺測溫主控終端；

  測溫主控終端與采集器通過CAN總線進(jìn)行數(shù)據(jù)通信（通過變電扎的架空電纜層走線）‘

  測溫主控終端將所有開關(guān)柜的溫度信息通過485接口接入變電站監(jiān)控系統(tǒng)，在監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)溫度實(shí)時監(jiān)測、告警、預(yù)測等應(yīng)用功能。

  實(shí)施效果

  工程安裝過程簡單易行；

  現(xiàn)場安裝、溫度校準(zhǔn)一次性成功，數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定，溫度信息返回成功率高；

  系統(tǒng)性能良好，并發(fā)訪問量及數(shù)據(jù)返回時間都滿足現(xiàn)行實(shí)際工作需要；

  系統(tǒng)功能完善，覆蓋了溫度實(shí)施監(jiān)測、統(tǒng)計分析、告警、預(yù)測等；

  系統(tǒng)成功實(shí)現(xiàn)了與變電站監(jiān)控系統(tǒng)的接口，符合規(guī)約標(biāo)準(zhǔn)。

應(yīng)用領(lǐng)域

  高壓開關(guān)柜溫度監(jiān)測

  主要適用于高壓開關(guān)柜觸點(diǎn)的溫度監(jiān)測，無線溫度傳感器安裝在開關(guān)柜內(nèi)的每個開關(guān)觸頭上（每個高壓開關(guān)柜有六個觸頭）

  更多的應(yīng)用領(lǐng)域

  利用無源無線溫度傳感器與采集器之間采用無線傳輸信號，傳感器與采集器之間無電氣上的連接，具有高壓隔離性能，還可擴(kuò)展應(yīng)用于高壓開關(guān)柜觸頭及接點(diǎn)、桿式變壓器、箱變式變電站、高壓母線接頭、高壓電纜接頭、刀閘開關(guān)等高壓設(shè)備運(yùn)行溫度的測量。