摘要:隨著企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)張,用電負(fù)荷逐步增加,給電纜安全運(yùn)行帶來(lái)隱患,本文主要通過(guò)現(xiàn)在成熟的無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù),解決實(shí)時(shí)檢測(cè)電纜中間接頭溫度的問(wèn)題,保證電纜安全平穩(wěn)運(yùn)行。

關(guān)鍵詞:電纜;無(wú)線(xiàn)測(cè)溫;中間接頭;傳感器;性能指標(biāo)

1 電纜中間頭溫度升高故障的后果

近年來(lái),諸多用電設(shè)施環(huán)境因?yàn)殡娎|著火引起的火災(zāi)事故頻繁發(fā)生。據(jù)不完全統(tǒng)汁,全國(guó)近十年來(lái)發(fā)生因電纜著火蔓延成災(zāi)的重大事故逾百起,累計(jì)燒毀電纜32萬(wàn)多米,恢復(fù)重建工作耗資大,費(fèi)時(shí)長(zhǎng),數(shù)據(jù)損毀,造成不可估量的損失。電纜火災(zāi)事故還有其特殊的危害,那就是控制回路失效造成事故擴(kuò)大,甚至損壞主設(shè)備,而且修復(fù)困難,長(zhǎng)時(shí)間不能恢復(fù)生產(chǎn)。

電纜在企業(yè)供電中充當(dāng)著重要能源輸送角色,電纜中間頭無(wú)處不在,由于電纜中間接頭是由人工在現(xiàn)場(chǎng)安裝完成的,受到施工環(huán)境和運(yùn)行環(huán)境的影響,可能會(huì)因?yàn)榘惭b失誤、外力破壞、電纜進(jìn)水等原因造成擊穿和爆炸事故。在電纜接頭發(fā)生擊穿和爆炸事故時(shí)會(huì)釋放出大量的能量,對(duì)周邊其它電力設(shè)施或人員造成危害,會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)系統(tǒng)停電癱瘓,且搶修恢復(fù)周期長(zhǎng),經(jīng)濟(jì)損失巨大。

2 電纜中間接頭現(xiàn)狀及存在問(wèn)題

動(dòng)力廠(chǎng)承擔(dān)著公司電纜線(xiàn)路的運(yùn)行和維護(hù)任務(wù),在長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)公司新區(qū)電纜中間接頭的運(yùn)行維護(hù)存在很大的問(wèn)題:

投運(yùn)時(shí)間長(zhǎng),新區(qū)現(xiàn)有電纜中間頭投運(yùn)時(shí)間為2004年,至今已達(dá)17年,絕緣老化,故障率增高。

(2)分布廣,新區(qū)分布著22個(gè)電纜中間接頭室,每個(gè)接頭室之間距離不等,有的近有的遠(yuǎn),巡檢測(cè)溫時(shí)間長(zhǎng),浪費(fèi)人力較多。

(3)數(shù)量多,22個(gè)電纜中間接頭室共有電纜中間接頭383個(gè),平均每個(gè)電纜中間接頭室有17個(gè)電纜中間頭,有36個(gè)電纜中間頭,互相交叉,電纜測(cè)溫難度大,不能準(zhǔn)確及時(shí)檢測(cè)電纜頭溫度,為安全運(yùn)行埋下隱患。

(4)人員少,電力設(shè)施一直在增加,但巡檢人員一直未增加,逐年減少,設(shè)備線(xiàn)路多,人員少存在矛盾,對(duì)電纜中間接頭室的巡檢頻次減少,不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜運(yùn)行中的溫度變化。

3 電纜中間接頭無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)應(yīng)用

針對(duì)存在的問(wèn)題,提出了解決辦法,安裝一套電纜中間頭無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng),既可以解決人員少不能保證檢測(cè)頻率問(wèn)題,又能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)每個(gè)電纜中間頭工作溫度,并將檢測(cè)結(jié)果上傳至長(zhǎng)鋼站后臺(tái)系統(tǒng),當(dāng)某個(gè)電纜中間頭溫度達(dá)到70度時(shí),報(bào)警提醒變電站值班人員,并及時(shí)通知巡檢工到現(xiàn)場(chǎng)檢查處理,必要時(shí)停電更換中間頭,避免了因中間頭溫度過(guò)高,電纜擊穿,導(dǎo)致電纜著火停電等重大事故發(fā)生。

(1)電纜中間頭無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)的組成。電纜中間頭無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)是由溫度傳感器、溫度監(jiān)測(cè)器、通訊網(wǎng)絡(luò)、在線(xiàn)監(jiān)測(cè)軟件平臺(tái)四部分組成。

發(fā)電行業(yè)是個(gè)龐大復(fù)雜的工業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)，大量使用中低壓開(kāi)關(guān)柜、高壓電動(dòng)機(jī)、變壓器等電氣設(shè)備，對(duì)自動(dòng)化程度和連續(xù)生產(chǎn)的高要求，不僅對(duì)其供電可靠性要求越來(lái)越高，而且對(duì)發(fā)電行業(yè)系統(tǒng)內(nèi)關(guān)鍵的配電及高壓電動(dòng)機(jī)設(shè)備的穩(wěn)定可靠性也提 出了更高的要求。電氣設(shè)備在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，電氣一次模塊觸點(diǎn)和連接等部位因老化或接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱，進(jìn)而導(dǎo)致接頭異常升溫甚至引發(fā)燃爆事故。電廠(chǎng)電氣設(shè)備安裝密集，電動(dòng)機(jī)也都是各工藝段的關(guān)鍵設(shè)備，此類(lèi)設(shè)備損壞及引起的事故可能會(huì)引發(fā)下游大范圍供電線(xiàn)路或重要用電設(shè)備突然 停電,造成巨大的直接和間接經(jīng)濟(jì)損失。

近年來(lái)，傳感器及物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)備的在線(xiàn)監(jiān)測(cè)，及大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)的快速發(fā)展，結(jié)合發(fā)電行業(yè)的特點(diǎn)及需求，新技術(shù)的研究與應(yīng)用對(duì)解決此類(lèi)問(wèn)題提供了新的方案

1關(guān)鍵新技術(shù)的研究

針對(duì)上述提出的問(wèn)題，結(jié)合溫度傳感器,Zig- bee 無(wú)線(xiàn)傳輸，云應(yīng)用及大數(shù)據(jù)分析技術(shù)現(xiàn)狀，提出了多種新技術(shù)的解決方案，并結(jié)合實(shí)際需求提出應(yīng)用方案。

1.1溫度傳感器選擇

傳統(tǒng)的測(cè)溫方法包括通過(guò)熱電偶、熱電阻、半導(dǎo)體溫度傳感器等測(cè)溫，溫度傳感器與測(cè)溫儀之間采用金屬導(dǎo)線(xiàn)傳輸溫度信號(hào)。由于溫度傳感器直接安裝于高壓接點(diǎn)、觸點(diǎn)上，其傳輸溫度信號(hào)的金屬導(dǎo)線(xiàn)的絕緣性能無(wú)法保證，同時(shí)，對(duì)于改造類(lèi)項(xiàng)目，實(shí)施難度較大。目前無(wú)線(xiàn)測(cè)溫方法包括感應(yīng)供電無(wú)線(xiàn)測(cè)溫、CT取電測(cè)溫、電池供電無(wú)線(xiàn)測(cè)溫方式及紅外在線(xiàn)測(cè)溫方式。各無(wú)線(xiàn)測(cè)溫技術(shù)性能比較如表1所示。

編輯

相比其他測(cè)溫方式，感應(yīng)供電測(cè)溫具有測(cè)溫速度快，周期短,免維護(hù)，使用壽命長(zhǎng)，故障率低等特點(diǎn)。

1.2無(wú)線(xiàn)傳輸技術(shù)選用

無(wú)線(xiàn)通信是利用電磁波信號(hào)在自由空間中傳播的特性進(jìn)行信息交換的一種通信方式，其中應(yīng)用較為廣泛及具有較好發(fā)展前景的短距離無(wú)線(xiàn)通信標(biāo)準(zhǔn)有Zigbee,藍(lán)牙(Bluetooth)、無(wú)線(xiàn)寬帶(Wi-Fi)、超寬帶(UWB)和近場(chǎng)通信（NFC）。

其中，Zigbee技術(shù)是一種具有低速率、近距離、低功耗、低復(fù)雜度、通信可靠、網(wǎng)絡(luò)容量大等特點(diǎn)的無(wú)線(xiàn)通信技術(shù)。Zigbee協(xié)議由IEEE802.15.4任務(wù)小組與Zigbee聯(lián)盟共同制定，其PHY層和MAC層采用IEEE802.15.4協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，網(wǎng)絡(luò)層由Zigbee聯(lián)盟制定，應(yīng)用層則允許根據(jù)用戶(hù)的應(yīng)用需求進(jìn)行開(kāi)發(fā)。

Zigbee有三個(gè)工作頻段,本項(xiàng)目采用的無(wú)源測(cè)溫傳感器采用2.4 GHz頻段,該頻段的數(shù)據(jù)傳輸速率為250 Kbps,其分為16個(gè)信道，目前為全球通用，且免申請(qǐng)免付費(fèi)。在通信上，采用免沖突多載波信道接入(CSMA-CA)方式，有效避免了無(wú)線(xiàn)電載波間的沖突，并采用密鑰長(zhǎng)度為128位的加密算法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，確保了通信數(shù)據(jù)的安全保密性。并且，Zigbee設(shè)備能耗低，發(fā)射輸出為0~3.6 dBm[3IoZigbee支持星形和網(wǎng)格對(duì)等兩種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。實(shí)際應(yīng)用可將兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)結(jié)合，使用混合型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，簇樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)示意圖如圖1所示。

簇樹(shù)狀網(wǎng)絡(luò)中，采用分布式地址分配方案來(lái)分配網(wǎng)絡(luò)地址,即為每一個(gè)父設(shè)備分配一個(gè)有限的網(wǎng)絡(luò)地址段，并由父設(shè)備分配給其自身。對(duì)于給定深度的節(jié)點(diǎn),作為父設(shè)備所能分配的自區(qū)段地址數(shù)為Cskip(d),計(jì)算公式為

利用Cskip(d)作為偏移，向子設(shè)備分配網(wǎng)絡(luò)地址。父設(shè)備為它的第一個(gè)子簇頭設(shè)備分配一個(gè)比自己大1的地址，隨后分配給子簇頭設(shè)備的地址將以Cskip(d)為間隔，以此類(lèi)推為所有的子簇頭分配地址。

1.3移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與云技術(shù)選用

傳統(tǒng)的系統(tǒng)監(jiān)控及運(yùn)行一般以集中式或者分布式的SCADA系統(tǒng)應(yīng)用為主，并在控制室內(nèi)由操作員及工程師使用。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)及智能手機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用，通過(guò)傳感器監(jiān)測(cè)到的關(guān)鍵設(shè)備的各種實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)也可以通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)方云服務(wù)器，特別是對(duì)于區(qū)域廣，布線(xiàn)困難的區(qū)段,數(shù)據(jù)的獲取將會(huì)變得更加方便和容易。其二，傳輸?shù)皆品?wù)器上的數(shù)據(jù)比起傳統(tǒng)專(zhuān)門(mén)的服務(wù)器存儲(chǔ)，成本更低，可靠性更高，供不同用戶(hù)使用更方便。其三，通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)皆品?wù)器的數(shù)據(jù)，可以通過(guò)智能手機(jī)的APP顯示出來(lái),并通過(guò)不同的功能模塊定制

化實(shí)現(xiàn)。其四，根據(jù)不同用戶(hù)的需求和設(shè)備使用情況，可以對(duì)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)按照既定算法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，及早通過(guò)數(shù)據(jù)對(duì)比發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)，并給予用戶(hù)提示或者告警信息，減少及降低設(shè)備故障甚至事故的發(fā)生。

2具體應(yīng)用方案

常見(jiàn)的兩臺(tái)60 MW或者100 MW機(jī)組的火電廠(chǎng)，一般使用數(shù)百臺(tái)中低壓開(kāi)關(guān)柜及使用大量的輔機(jī)電動(dòng)機(jī)，對(duì)開(kāi)關(guān)柜及高壓電動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部位進(jìn)行智能測(cè)溫改造。經(jīng)過(guò)技術(shù)對(duì)比,使用無(wú)線(xiàn)無(wú)源“溫度傳感器+Zigbee”溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，準(zhǔn)確地采集關(guān)鍵設(shè)備及設(shè)備關(guān)鍵部位的溫度信號(hào)，通過(guò)智能網(wǎng)關(guān)，可以接入既有的光纖通信網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)共享，通過(guò)控制中心的無(wú)線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)溫度信號(hào)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，超溫部位及設(shè)備定位，超溫報(bào)警，保證關(guān)鍵設(shè)備壽命及生產(chǎn)連續(xù)性，減少及避免潛在事故的風(fēng)險(xiǎn)。并且，依靠云服務(wù)及邊緣系統(tǒng)的云邊協(xié)同，實(shí)現(xiàn)了測(cè)溫信號(hào)的移動(dòng)運(yùn)維，不僅可以通過(guò)智能手機(jī)監(jiān)測(cè)到關(guān)鍵設(shè)備的溫度信號(hào)，并能 在超溫時(shí)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，及時(shí)推送到具體負(fù)責(zé) 人員的智能手機(jī)終端，實(shí)現(xiàn)高效的問(wèn)題處理，較大地降低配電柜設(shè)備事故風(fēng)險(xiǎn)，保證供電可靠性、生產(chǎn)連續(xù)性及安全生產(chǎn)。初設(shè)應(yīng)用方案的基本架構(gòu)如圖2所示。

2.1無(wú)線(xiàn)無(wú)源“溫度傳感器+Zigbee”

經(jīng)過(guò)技術(shù)對(duì)比，選定Easergy TH110溫度傳感器,其主要性能參數(shù)如表2所示。

Easergy TH110自供電基于網(wǎng)絡(luò)電流，與測(cè)量點(diǎn)直接接觸可以確保高性能的、準(zhǔn)確的溫度監(jiān)測(cè)。并且,TH110非常小巧不占用空間，便于安裝調(diào)試及后期維護(hù)。

TH110采用Zigbee節(jié)能型通信協(xié)議，Easergy TH110確保有可靠和強(qiáng)大的通信能力，可以用來(lái)創(chuàng)建共享的操作解決方案的圖片及在項(xiàng)目應(yīng)用中的場(chǎng)景如圖3所示。

建議比較重要的工藝段相關(guān)配電室開(kāi)關(guān)柜及高壓電動(dòng)機(jī)都安裝TH110的溫度傳感器，包括各類(lèi)水泵、風(fēng)機(jī)、漿液循環(huán)泵、氧化風(fēng)機(jī)等區(qū)間。

2.2測(cè)溫系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

由于測(cè)溫傳感器分布區(qū)域廣，數(shù)量多，測(cè)溫系統(tǒng)架構(gòu)采用以太網(wǎng)作為主要架構(gòu)，并可使用既有的視頻監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，節(jié)省成本及較大地降低施工難度。

——現(xiàn)場(chǎng)的各TH110溫度傳感器通過(guò)Zigbee協(xié)議無(wú)線(xiàn)傳輸?shù)綔囟冉邮昭b置。

——溫度接收裝置通過(guò)Modbus RTU通信協(xié)議將溫度信號(hào)傳輸?shù)礁鱾€(gè)現(xiàn)場(chǎng)的網(wǎng)關(guān)。網(wǎng)關(guān)將協(xié)議轉(zhuǎn)換為Modbus TCP規(guī)約，并經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)的以太網(wǎng)交換機(jī)，通過(guò)光纖通道傳輸?shù)娇刂浦行牡墓ぷ髡局小?/p>

——現(xiàn)場(chǎng)的千里眼服務(wù)器也接入通信網(wǎng)絡(luò)，將各TH110的測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)上傳到云平臺(tái)，以供智能手機(jī)的千里眼APP使用。

2.3測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)SCADA的設(shè)計(jì)

測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)SCADA操作員工作站可以置于控制中心內(nèi)，通過(guò)既有網(wǎng)絡(luò)由現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫接收裝置上傳的溫度數(shù)據(jù)。監(jiān)測(cè)工作站可以通過(guò)簡(jiǎn)潔明了的—次系統(tǒng)，清晰地顯示各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù),及各個(gè)區(qū)間的具體架構(gòu)。所有區(qū)間測(cè)溫傳感器的歷史數(shù)據(jù)都可以通過(guò)SCADA系統(tǒng)顯示出來(lái)，便于用戶(hù)與常規(guī)溫度數(shù)據(jù)相比較。當(dāng)傳感器測(cè)溫?cái)?shù)據(jù)高于設(shè)定的報(bào)警值，SCADA系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警指示給操作員，并可以定位到具體的設(shè)備及安裝部位， 方便工程師去現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行查看及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，消除潛在故障的風(fēng)險(xiǎn)。

2.4云平臺(tái)“千里眼”系統(tǒng)的應(yīng)用

IOT由IT信息技術(shù)和OT運(yùn)營(yíng)技術(shù)深度融合，千里眼APP系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)QT技術(shù)的應(yīng)用體現(xiàn)之一。圖4為千里眼APP在其他行業(yè)的應(yīng)用截圖。

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設(shè)計(jì)方案中，通過(guò)既有電力設(shè)備關(guān)鍵部位加裝測(cè)溫傳感器，獨(dú)立測(cè)溫SCADA系統(tǒng)及千里眼APP 云邊端協(xié)同應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)的進(jìn)一步透明化,并提高系統(tǒng)管理水平。將電廠(chǎng)內(nèi)各安裝TH110溫度傳感器的開(kāi)關(guān)柜、變壓器及高壓電動(dòng)機(jī)關(guān)鍵部位的溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，為配電設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)監(jiān) 視、運(yùn)行維護(hù)作業(yè)管理和設(shè)備資產(chǎn)管理提供“互聯(lián)網(wǎng)+”靈活應(yīng)用方案。而且，千里眼可以提供報(bào)警管理，可以根據(jù)嚴(yán)重程度區(qū)分不同等級(jí)的報(bào)警，并通過(guò)短信通知用戶(hù)，讓用戶(hù)在獲取報(bào)警信息，并可以通過(guò)手機(jī)APP確認(rèn)和記錄報(bào)警事件，篩

選和導(dǎo)出報(bào)警信息，形成專(zhuān)門(mén)的報(bào)告，預(yù)防事故及故障的發(fā)生。除了智能手機(jī)端顯示溫度型號(hào)及提供報(bào)警之外，千里眼還可提供資產(chǎn)快查及工單派工的功能，提高用戶(hù)的運(yùn)維效率及智能化程度。其他行業(yè)的試點(diǎn)應(yīng)用，監(jiān)測(cè)到了數(shù)次設(shè)備的異常溫度信號(hào)，并且及時(shí)檢修維護(hù)，成功避免了重大事故的發(fā)生。

3安科瑞溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述

電氣接點(diǎn)在線(xiàn)測(cè)溫裝置適用于高低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開(kāi)關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)，防止在運(yùn)行過(guò)程中因氧化、松動(dòng)、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸 電阻過(guò)大而發(fā)熱成為安全隱患，提高設(shè)備安全保障，及時(shí)、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，降低設(shè)備事故率。

Acrel-2000T無(wú)線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)RS 485總線(xiàn)或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通訊，系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開(kāi)放性都得到了較大地提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙設(shè)、事件報(bào)警、曲線(xiàn)、棒圖、報(bào)表和用戶(hù)管理功能，可以監(jiān)控?zé)o線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警響應(yīng)，預(yù)防嚴(yán)重故障發(fā)生。

溫度傳感器。數(shù)字式溫度傳感器,它體積小,電壓適用范圍寬(3~5V),只有一個(gè)數(shù)據(jù)輸入/輸出口,屬于單總線(xiàn)專(zhuān)用芯片之一。被測(cè)溫度值直接以“單總線(xiàn)”的數(shù)字方式傳輸,大大提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。一條測(cè)溫電纜能帶64個(gè)溫度傳感器,距離為1000米。測(cè)溫總線(xiàn)電纜采用防水阻燃兩芯屏蔽雙絞線(xiàn),規(guī)格型號(hào):RVVSP2?0.75mm2。

溫度傳感器技術(shù)參數(shù):

溫度測(cè)量范圍:-40℃~+85℃;

測(cè)溫精度:±0.5℃;

封裝:不銹鋼金屬殼封裝,防水,抗電磁干擾;

數(shù)據(jù)傳輸接口:單總線(xiàn)數(shù)字信號(hào)傳輸;

外形尺寸:51mm?26mm?12mm。

溫度監(jiān)測(cè)器。溫度監(jiān)測(cè)器具有較高的可靠性和安全性,溫度監(jiān)測(cè)器的LED數(shù)碼顯示屏循環(huán)顯示出每個(gè)探測(cè)點(diǎn)的溫度值,通過(guò)RS485方式上傳到監(jiān)控計(jì)算機(jī),方便運(yùn)行人員能夠?qū)﹄娎|溫度進(jìn)行準(zhǔn)確地巡檢,對(duì)電纜運(yùn)行狀態(tài)能夠及時(shí)地掌握。一臺(tái)溫度監(jiān)測(cè)器可帶兩條測(cè)溫電纜,每條測(cè)溫電纜可帶64個(gè)溫度傳感器,即一臺(tái)監(jiān)測(cè)器可帶128個(gè)溫度傳感器。

溫度監(jiān)測(cè)器的性能指標(biāo):

工作電壓:交流220VAC;

工作溫度:-40℃~+85℃;

顯示分辨率:0.1℃;

通訊方式:RS-485串口;

報(bào)警輸出:1個(gè)(無(wú)源接點(diǎn))250VAC、0.6A或24VDC、5A。

通訊網(wǎng)絡(luò)。采用RS485通訊方式組網(wǎng),可以直接上傳到后臺(tái)計(jì)算機(jī)。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況,采用無(wú)線(xiàn)RS485通訊方式組網(wǎng);

無(wú)線(xiàn)485模塊特點(diǎn):可以直接代替有線(xiàn)的RS485網(wǎng),實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)485組網(wǎng);

無(wú)線(xiàn)傳輸距離可選擇:1公里,2公里,5公里,不同功率模塊可組網(wǎng);

ISM開(kāi)放頻段433MHz,無(wú)需申請(qǐng)頻點(diǎn);具備穿透能力;

通信接口:RS232/RS485,1200/9600/19200/38400bps;

支持多種協(xié)議:透明傳輸協(xié)議、Modbus協(xié)議;

工業(yè)設(shè)計(jì):可確保無(wú)線(xiàn)485模塊工作于各種惡劣環(huán)境工業(yè)場(chǎng)合長(zhǎng)期運(yùn)行。無(wú)線(xiàn)485模塊沒(méi)有后續(xù)費(fèi)用,后期維護(hù)方便,當(dāng)某一個(gè)模塊故障(比如斷電或損壞),不會(huì)影響其他無(wú)線(xiàn)模塊通信。

在線(xiàn)監(jiān)測(cè)軟件平臺(tái)。

無(wú)線(xiàn)監(jiān)測(cè)軟件由實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和顯示、歷史數(shù)據(jù)和報(bào)警數(shù)據(jù)管理、報(bào)警聯(lián)動(dòng)等部分組成,它能對(duì)分布在不同地點(diǎn)電站實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、集中管理,對(duì)電纜接頭室內(nèi)電纜中間頭溫度、各種開(kāi)關(guān)量傳感器等進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和處理,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和隱患,并具有如下優(yōu)點(diǎn):

可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境位置不同配置各個(gè)傳感器位置報(bào)警提醒迅速直觀。

可以對(duì)不同地點(diǎn)的機(jī)房集中進(jìn)行管理,對(duì)機(jī)房電纜層內(nèi)電纜溫度,環(huán)境狀態(tài)、報(bào)警信息等進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)視,具有良好的擴(kuò)充性。

系統(tǒng)可以提供聲光、手機(jī)短信等多種報(bào)警方式,保證警情及時(shí)發(fā)出。

網(wǎng)絡(luò)斷線(xiàn)自動(dòng)報(bào)警、設(shè)備工作異常引起數(shù)據(jù)中斷報(bào)警。提供精確定位式報(bào)警。報(bào)警信息查詢(xún)?yōu)橛脩?hù)提供警情的準(zhǔn)確位置和狀態(tài)。

系統(tǒng)具歷史數(shù)據(jù)查詢(xún),報(bào)警數(shù)據(jù)查詢(xún)等各種數(shù)據(jù)查詢(xún)功能。

4 現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施

現(xiàn)場(chǎng)對(duì)22個(gè)電纜中間接頭室383個(gè)電纜中間接頭溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),并在變電站建立后臺(tái)監(jiān)控中心,每個(gè)電纜中間接頭安裝1個(gè)溫度傳感器,實(shí)現(xiàn)電纜中間接頭溫度無(wú)線(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),在每個(gè)電纜接頭室安裝一套電纜溫度監(jiān)測(cè)器,采集各個(gè)電纜中間接頭溫度傳感器數(shù)據(jù),并將溫度數(shù)據(jù)通過(guò)無(wú)線(xiàn)發(fā)射到監(jiān)控主機(jī),實(shí)現(xiàn)集中監(jiān)控,超溫報(bào)警,溫度歷史曲線(xiàn)查詢(xún)等功能。超溫報(bào)警時(shí),監(jiān)控主機(jī)發(fā)出聲音報(bào)警,并彈窗提示窗口。

5 安科瑞溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)解決方案

5.1概述

電氣接點(diǎn)在線(xiàn)測(cè)溫裝置適用于高低壓開(kāi)關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器觸頭、刀閘開(kāi)關(guān)、高壓電纜中間頭、干式變壓器、低壓大電流等設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)，防止在運(yùn)行過(guò)程中因氧化、松動(dòng)、灰塵等因素造成接點(diǎn)接觸電阻過(guò)大而發(fā)熱成為安全隱患，提高設(shè)備安全保障，及時(shí)、持續(xù)、準(zhǔn)確反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，降低設(shè)備事故率。

Acrel-2000T無(wú)線(xiàn)測(cè)溫監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)RS485總線(xiàn)或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接進(jìn)行通訊，系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)約，安全性、可靠性和開(kāi)放性都得到了較大地提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)、遙設(shè)、事件報(bào)警、曲線(xiàn)、棒圖、報(bào)表和用戶(hù)管理功能，可以監(jiān)控?zé)o線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀況，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警響應(yīng)，預(yù)防嚴(yán)重故障發(fā)生。

5.2應(yīng)用場(chǎng)所

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

5.3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

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溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

5.4系統(tǒng)功能

測(cè)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(kāi)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：顯示配電系統(tǒng)內(nèi)每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的實(shí)時(shí)值，也可實(shí)現(xiàn)電腦WEB/手機(jī)APP遠(yuǎn)程查看數(shù)據(jù)。

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溫度曲線(xiàn)：查看每個(gè)測(cè)溫點(diǎn)的溫度趨勢(shì)曲線(xiàn)。

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運(yùn)行報(bào)表：查詢(xún)及打印各測(cè)溫點(diǎn)指定時(shí)間的溫度數(shù)據(jù)。

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實(shí)時(shí)告警：系統(tǒng)能夠?qū)Ω鳒y(cè)溫點(diǎn)異常溫度發(fā)出告警。系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)語(yǔ)音報(bào)警功能，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語(yǔ)音告警，告警方式有彈窗、語(yǔ)音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時(shí)提醒值班人員。

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歷史事件查詢(xún)：能夠溫度越限等事件記錄進(jìn)行存儲(chǔ)和管理，方便用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)事件和報(bào)警進(jìn)行歷史追溯，查詢(xún)統(tǒng)計(jì)、事故分析等。

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5.5系統(tǒng)硬件配置

溫度在線(xiàn)監(jiān)測(cè)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(cè)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(xiàn)監(jiān)測(cè)。

名稱(chēng)	外形	型號(hào)	參數(shù)說(shuō)明
系統(tǒng)組態(tài)軟件	編輯	Acrel-2000/T	硬件：內(nèi)存4G，硬盤(pán)500G，以太網(wǎng)口。 顯示器：21寸，分辨率1280*1024。 操作系統(tǒng)：Windows764位簡(jiǎn)體中文旗艦版。 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：MicrosoftSQLServer2008R2。 通訊協(xié)議：IEC60870-5-103、IEC60870-5-104、ModbusRTU、ModbusTCP等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)通信規(guī)約
智能通信管理機(jī)	編輯	Anet-2E4SM	通用網(wǎng)關(guān)，2路網(wǎng)口，4路RS485，可選配1路LORA，帶電告警功能，支持485，4G從模塊擴(kuò)展。
無(wú)線(xiàn)測(cè)溫集中采集設(shè)備	編輯	Acrel-2000T/A	壁掛式安裝 標(biāo)配一路485接口、一路以太網(wǎng)口 自帶蜂鳴器告警 柜體尺寸480*420*200（單位mm）
編輯	Acrel-2000T/B	硬件：內(nèi)存4G，硬盤(pán)128G，以太網(wǎng)口 顯示器：12寸，分辨率800*600 操作系統(tǒng)：Windows7 數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)：MicrosoftSQLServer2008R2 可選Web平臺(tái)/APP服務(wù)器 柜體尺寸為480*420*200（單位mm)
顯示終端	編輯	ATP007 ATP010	DC24V供電；一路上行RS485接口；一路下行RS485接口； 可接收20個(gè)ATC200/1個(gè)ATC400/1個(gè)ATC450-C。

編輯	ARTM-Pn	面框96*96*17mm，深度65mm；開(kāi)孔92*92mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收60個(gè)ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。

編輯	ASD320 ASD300	面框237.5*177.5*15.3mm，深度67mm；開(kāi)孔220*165mm； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接收12個(gè)ATE100/200/300/400；配套ATC200/300/450。
智能溫度巡檢儀

編輯	ARTM-8	開(kāi)孔88*88mm嵌入式按照； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 可接入8路PT100傳感器，適用于低壓開(kāi)關(guān)柜電氣接點(diǎn)、變壓器繞組、點(diǎn)擊繞組等場(chǎng)合的測(cè)溫；

編輯	ARTM-24	35MM導(dǎo)軌安裝； AC85-265V或DC100-300V供電； 一路上行RS485接口，Modbus協(xié)議； 24路NTC或PT100、1路溫濕度測(cè)溫、2路繼電器告警輸出，用于低壓電氣接點(diǎn)、變壓器繞組、點(diǎn)擊繞組等場(chǎng)所測(cè)溫；
無(wú)線(xiàn)收發(fā)器	編輯	ATC450-C	可接收60個(gè)ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。
編輯	ATC600	ATC600有兩種規(guī)格；ATC600-C可接收240個(gè)ATE100/ATE100M/ATE200/ATC400/ATE100P/ATE200P傳感器數(shù)據(jù)。ATC600-Z做中繼透?jìng)鳌?/td>
電池型無(wú)線(xiàn)測(cè)溫傳感器	編輯	ATE100M	電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 32.4*32.4*16mm(長(zhǎng)*寬*高)。
編輯	ATE200	電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米； 35*35*17mm，L=330mm(長(zhǎng)*寬*高，三色表帶)。
編輯	ATE200P	電池供電，壽命≥5年；-50℃~+125℃； 精度±1℃；470MHz，空曠距離150米,防護(hù)等級(jí)IP68；35*35*17mm，L=330mm(長(zhǎng)*寬*高，三色表帶)。
CT取電型無(wú)線(xiàn)測(cè)溫傳感器	編輯	ATE400	CT感應(yīng)取電，啟動(dòng)電流≥5a；-50℃~125℃；精度±1℃470MHz，空曠距離150米； 合金片固定、取電；三色外殼；25.82*20.42*12.8mm(長(zhǎng)*寬*高)。
有線(xiàn)溫度傳感器	編輯	PT100	用于低壓接點(diǎn)測(cè)溫時(shí)，具體封裝、精度、線(xiàn)制、線(xiàn)材、線(xiàn)長(zhǎng)與供應(yīng)商聯(lián)系； 用于變壓器、電機(jī)繞組測(cè)溫時(shí)，建議變壓器或電機(jī)內(nèi)部預(yù)埋好Pt100
編輯	NTC	用于低壓接點(diǎn)測(cè)溫時(shí)，具體封裝、精度、線(xiàn)制、線(xiàn)材、線(xiàn)長(zhǎng)與供應(yīng)商聯(lián)系；

6結(jié)語(yǔ)

增加電纜電纜中間頭無(wú)線(xiàn)測(cè)溫系統(tǒng)后,達(dá)到了預(yù)期的效果:能夠在24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)控383個(gè)電纜中間接頭的溫度,溫度信息及時(shí)、準(zhǔn)確,并能及時(shí)發(fā)現(xiàn)電纜中間頭異常溫度,及時(shí)搶修處理,避免事故擴(kuò)大化,保證了383個(gè)電纜中間接頭安全穩(wěn)定運(yùn)行。

審核編輯 黃宇