摘要：隨著鋼鐵企業(yè)的快速發(fā)展，對電力的需求也越來越大。許多供電設(shè)備需要全年運(yùn)行，一些設(shè)備，如變壓器、傳輸電纜、高壓開關(guān)等連接部件，由于加熱容易損壞。因此，如何全面監(jiān)測供電設(shè)備的溫度已成為鋼鐵企業(yè)發(fā)展中需要解決的首要問題?；诖耍疚挠懻摿藷o線溫度測量系統(tǒng)在高壓電氣設(shè)備中的應(yīng)用，僅供參考。

關(guān)鍵詞：無線測溫系統(tǒng)；高壓電氣；優(yōu)點(diǎn)；溫度傳感器

引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步，許多新興技術(shù)被應(yīng)用于鋼鐵企業(yè)的電氣控制系統(tǒng)中。zhong所周知，電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中會產(chǎn)生大量的熱量。如何調(diào)節(jié)整個(gè)系統(tǒng)的溫度是電力開發(fā)過程中首先要解決的問題。在變電站中，由于工作的特殊性，會涉及到許多重要的設(shè)備和儀器。這些設(shè)備成本高，使用壽命長，在使用過程中容易損壞。同時(shí)，由于發(fā)電過程中會產(chǎn)生一定的熱量，如果不能及時(shí)疏散，會造成局部溫度過高，甚至火災(zāi)，嚴(yán)重威脅員工和企業(yè)的生命財(cái)產(chǎn)安全。

1無線測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析

無線溫度測量系統(tǒng)可以獨(dú)立實(shí)時(shí)地監(jiān)測溫度。如果發(fā)現(xiàn)溫度過高，會向工作人員傳達(dá)信息，使工作人員能夠及時(shí)調(diào)節(jié)溫度。無線溫度測量系統(tǒng)由兩個(gè)結(jié)構(gòu)組成:實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度(溫度傳感器)和傳輸和顯示結(jié)果。與以往常規(guī)的溫度測量系統(tǒng)相比，沒有具體的傳輸設(shè)備，其優(yōu)點(diǎn)是利用無線傳輸信息。溫度傳感器的位置一般在電纜接頭、高壓開關(guān)柜、保險(xiǎn)絲等接口處。它可以直接檢測這部分的溫度，然后通過無線技術(shù)將監(jiān)測的溫度結(jié)果傳輸并顯示在控制分析設(shè)備中。此外，高低壓各自的工作部分需要電氣隔離，以保證溫度測量系統(tǒng)的安全，避免漏電等危險(xiǎn)事件的發(fā)生。接收信息的部分應(yīng)放置在特定位置，并設(shè)置多個(gè)信息傳輸通道，以便及時(shí)接收和顯示接收到的溫度信息。此外，由于接收裝置和傳導(dǎo)裝置涉及的種類和數(shù)量較多，還可以分析和處理與溫度相關(guān)的信息，然后利用無線網(wǎng)絡(luò)將信息傳遞給工作人員，完成對溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)控。

1.1溫度傳感器

溫度傳感器主要將溫度信號轉(zhuǎn)換為電信號，可測量電路、邏輯控制電路、電源等，具有防水防塵效果，可適應(yīng)長期工作。但需要注意的是，在測量過程中，溫度傳感器需要與待測物體表面密切接觸（耐高溫尼龍絲或粘貼方法），以減少測量誤差，并包裝高溫和高溫收縮管，以適應(yīng)高溫工作。此外，為了確保溫度傳感器的線性工作范圍，應(yīng)選擇-55～130℃?zhèn)鞲衅鳎⒏鶕?jù)不同的工作場所、環(huán)境，合理控制精度和誤差。

1.2無線溫度檢測器

目前，無線溫度檢測器實(shí)現(xiàn)了多個(gè)信息接收通道，可以同時(shí)顯示和處理多個(gè)方向的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。在檢測器中，有一個(gè)由工作人員預(yù)先設(shè)置的故障處理模塊和閾值判斷模塊。一旦監(jiān)測數(shù)據(jù)與設(shè)定的閾值不一致，它將直接傳輸?shù)焦收咸幚砟K。探測器將顯示警告字樣、高低電平、驅(qū)動報(bào)警指示燈、聲音等。此外，無效溫度探測器還可以傳輸信息，將數(shù)據(jù)線或串口/并行通信芯片連接到計(jì)算機(jī)上，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控，分析各種工況，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)處理安全隱患。

1.3實(shí)時(shí)溫測軟件系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)系統(tǒng)

實(shí)時(shí)溫度測量軟件系統(tǒng)的研發(fā)解決了人力短缺的問題，減少了人員的工作量，實(shí)現(xiàn)了實(shí)時(shí)溫度測量和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理分析，與無線檢測系統(tǒng)相連，實(shí)現(xiàn)了顯示溫度、與歷史數(shù)據(jù)相比、存儲數(shù)據(jù)、故障預(yù)警、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)分析等功能，幫助工作人員及時(shí)明確當(dāng)前溫度測量結(jié)果和異常情況，確保各設(shè)備正常運(yùn)行。此外，通過計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和可視化能力，可以生動地顯示溫度的變化，使工作人員能夠直觀地判斷異常點(diǎn)，及時(shí)處理，便于維護(hù)。

2無線測溫系統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)及應(yīng)用范圍

2.1無線測溫系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢

（1）無線測溫系統(tǒng)具有抗干擾能力強(qiáng)、功耗低、成本低、實(shí)時(shí)處理能力強(qiáng)、使用復(fù)雜度低等優(yōu)點(diǎn)，通信頻段一般為2.3～2.5gHz區(qū)間，處于高頻波段。

（2）無線溫度測量系統(tǒng)中的溫度傳感器配備了天線，不僅縮小了面積，而且保證了工作效率，即通信效果，提高了安裝使用方便的簡單性。此外，溫度測量系統(tǒng)采用鋰電池供電，將大大延長使用壽命。

（3）無線測溫系統(tǒng)中的傳感器采用二進(jìn)制編碼，更方便處理分析。

（4）無線溫度測量系統(tǒng)中的溫度傳感器采用無線傳輸技術(shù)，不再需要傳統(tǒng)的外部數(shù)據(jù)線，降低泄漏等安全風(fēng)險(xiǎn)，提高整體工作安全，也因?yàn)椴恍枰糁猛獠繑?shù)據(jù)線，使當(dāng)前無線溫度測量系統(tǒng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力，不受振動、溫度、灰塵等外部影響，提高系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。

（5）無線溫度測量系統(tǒng)中的溫度傳感器與計(jì)算機(jī)相連，可利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理，大大節(jié)省人力，提高工作效率。

（6）在信息傳導(dǎo)方面，無線溫度測量系統(tǒng)采用無線通信技術(shù)，操作難度小，能耗小，特別是市場成本低，經(jīng)濟(jì)效益強(qiáng)。

2.2無線測溫系統(tǒng)的適用范圍

ZiBee技術(shù)用于無線溫度測量系統(tǒng)，特別適用于短距離通信。隨著技術(shù)的發(fā)展，其工作范圍包括：35kV以下高壓開關(guān)、110kV以下地下電纜、各種接觸點(diǎn)和繼電器。并在使用過程中注意限制工作電壓。

3無線測溫系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)例

無線溫度測量系統(tǒng)作為21世紀(jì)電力工業(yè)的重要發(fā)展，自問世以來就廣泛應(yīng)用于電氣工業(yè)。隨著無線溫度測量系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善，其工作效率和效益得到了大多數(shù)企業(yè)的認(rèn)可和青睞。雖然中國的趨勢比英國和美國等發(fā)達(dá)國家要好。

實(shí)例一：

高壓開關(guān)柜是電路中的斷電保護(hù)器，主要用于高壓傳輸設(shè)備中的發(fā)電設(shè)備、變壓器、大功率負(fù)載、配電器和傳輸電纜。在傳統(tǒng)電氣行業(yè)，可以通過更多的設(shè)備輔助電路控制，其中*是電路斷電保護(hù)系統(tǒng)中常見的一種，即當(dāng)電路運(yùn)行達(dá)到一定負(fù)荷或溫度過高時(shí)，系統(tǒng)可以自動切斷電路供應(yīng)，防止安全事故發(fā)生。這說明在高壓設(shè)備中，每個(gè)接口都是提前固定的，位置隱秘，更換困難。隨著時(shí)間的推移，故障率增加，電阻增加，產(chǎn)生更多的熱量，形成惡性循環(huán)，降低安全性。如果手動測量溫度，不能獲得實(shí)時(shí)信息，也容易因經(jīng)驗(yàn)差異，忽視潛在問題，不能及時(shí)識別安全風(fēng)險(xiǎn)，造成安全事故，為了避免不良風(fēng)險(xiǎn)，引入無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，如河北宣化鋼鐵集團(tuán)，實(shí)現(xiàn)變電站高壓開關(guān)柜觸電和電纜接頭溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況，及時(shí)處理異常溫度過熱，確保安全，降低安全事故發(fā)生率。

實(shí)例二：

某化工集團(tuán)擁有30MWW、60MW、13.5MW不同功率的發(fā)電機(jī)組，數(shù)量1～3、功能：工廠供水、供電、供熱，由于負(fù)荷大，近年來工廠電力需求增加，電氣設(shè)備不斷改造，進(jìn)一步增加電力負(fù)荷，使企業(yè)多年前發(fā)現(xiàn)發(fā)電組接線部分過熱損壞，增加安全風(fēng)險(xiǎn)。企業(yè)投入無線溫度測量系統(tǒng)，將溫度傳感器系統(tǒng)與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控，方便員工及時(shí)掌握設(shè)備實(shí)時(shí)情況，及時(shí)處理異?，F(xiàn)象，及時(shí)調(diào)查安全風(fēng)險(xiǎn)，確保企業(yè)工廠的安全。

4應(yīng)用場所

適合在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)、鋼廠、化工、水泥、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、機(jī)場、電廠、煤礦等廠礦企業(yè)、變配電所等電力設(shè)備的溫度監(jiān)測。

5系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

6系統(tǒng)功能

測溫系統(tǒng)主機(jī)Acrel-2000T安裝于值班監(jiān)控室，可以遠(yuǎn)程監(jiān)視系統(tǒng)內(nèi)所有開關(guān)設(shè)備運(yùn)行溫度狀態(tài)。系統(tǒng)具有以下主要功能：

溫度顯示；溫度曲線；運(yùn)行報(bào)表；實(shí)時(shí)告警；歷史事件查詢

7系統(tǒng)硬件配置

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設(shè)備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元，通訊層的邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)以及站控層的測溫系統(tǒng)主機(jī)組成，實(shí)現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部位的溫度在線監(jiān)測。

8結(jié)語

傳統(tǒng)電氣設(shè)備無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測，也不具備全自動溫度監(jiān)測，設(shè)備落后，難以及時(shí)辨別異常溫度升高的情況，降低工作效率，加上部分電氣設(shè)備中的溫度監(jiān)測是定制完成，統(tǒng)一規(guī)格，導(dǎo)致應(yīng)用范圍狹窄，并且缺乏測溫的統(tǒng)一規(guī)定，導(dǎo)致通用型不強(qiáng)，尤其是零件出現(xiàn)故障、損害后，難以替換，從而影響推廣性。因此，要想進(jìn)行溫度監(jiān)測的技術(shù)革新，就需要結(jié)合目前實(shí)際情況，包括：高壓電氣企業(yè)的電站設(shè)備、溫度監(jiān)測需求等，制定出符合實(shí)際情況的全自動化溫度監(jiān)測系統(tǒng)，確保高壓電氣設(shè)備周期的穩(wěn)定運(yùn)行。無線測溫系統(tǒng)又稱“無線溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)"，其具備實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、工作環(huán)境惡劣、安裝方便、預(yù)警及時(shí)等特點(diǎn)，可以有效保證高壓電氣設(shè)備的安全性。無線測溫系統(tǒng)由無線溫度傳感器、測溫通信終端（溫度接收儀）、溫度監(jiān)測預(yù)警工作站三部分組成，其中，無線溫度傳感器可以測量接觸點(diǎn)的溫度，無線溫度接收儀負(fù)責(zé)接收各無線溫度傳感器（探頭）測量和發(fā)送出的溫度數(shù)據(jù)，通過總線連接，將數(shù)據(jù)上傳至管理計(jì)算機(jī)，響應(yīng)管理軟件命令，而工作站系統(tǒng)屬于無線測溫客戶端軟件，可以便于實(shí)時(shí)觀察到監(jiān)測的結(jié)果，包括溫度數(shù)據(jù)的變化曲線，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)溫度過熱、或急劇升溫到設(shè)置報(bào)警溫度立即報(bào)警。因此，在無線測溫系統(tǒng)的干預(yù)下，工作人員可以及時(shí)明確溫度測量結(jié)果，發(fā)現(xiàn)溫度變化，及時(shí)鑒別安全隱患，并處理，保證生產(chǎn)設(shè)備的效率以及安全性能，此外，無線傳輸技術(shù)摒棄了外置數(shù)據(jù)線，*大限度減少了傳輸過程中的電容、電感耦合，提升了高壓電氣設(shè)備的使用安全性。并且隨著該項(xiàng)技術(shù)的不斷普及，無線測溫系統(tǒng)已經(jīng)不局限于電氣企業(yè)中，于各行各業(yè)都有了廣泛的推廣，在其作用下，工作人員可以進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)管，通過遠(yuǎn)程監(jiān)控，對溫度進(jìn)行高效管理，*大限度的推動了我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

【1】李運(yùn)甲,陳川,關(guān)桐,鞠登峰,郭經(jīng)紅.基于柔性電阻式溫度傳感器的GIS無線測溫系統(tǒng)[J/OL].中國測試:1-7[2022-01-28].

【2】劉賓.無線測溫技術(shù)在高壓系統(tǒng)中的應(yīng)用[J].新型工業(yè)化，2021,11(08):31-32.

【3】企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.6.

【4】謝明楊.無線測溫系統(tǒng)在高壓電氣設(shè)備上的應(yīng)用[J].中國設(shè)備工程,2022:3.