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【案例分享】無線測溫系統在煤礦公司的設計與應用

變電站是煤礦非常重要的供電設備，煤礦變電站主要擔負著全礦井的供電任務，以往供電系統大多依靠人工巡檢的方式來排查發熱的故障點，但是，在惡劣的天氣條件下，在封閉性比較強的高壓柜中，很難實現溫度的檢測。隨著負荷的增大、安全生產的需要，保障電力供應的安全可靠是安全生產的必要條件。因此，很有必要對變電站進行實時的溫度在線監測,有利于及時發現變電站的故障,并及時檢修。

1、供電系統存在的問題

通過對大量電力事故的統計分析，引起供電故障的直接原因主要是各種高低壓開關柜內部觸頭，變壓器、母排、電纜的接頭等，因制作質量不良、壓接不緊、材質老化、彈簧疲勞銹蝕弓|起接觸電阻增大，在負荷增加時出現接頭過熱、甚至燒穿。接頭的質量好壞，只能在運行中發現，而且運行時間越長越容易發生過熱燒穿事故。為了對這些容易發熱的觸頭、接頭、電力設備進行跟蹤監控，變電所必需安裝無線測溫的預警系統，即在每個需要監測的點上各安裝-一個溫度傳感器，溫度傳感器把采到的溫度轉換為無線信號發送給無線接收終端，由無線接收終端完成數據的轉換，并由面板顯示測到的溫度或由測溫工作站顯示和存儲。

 2、無線測溫監測系統方案設計圖

3、無線測溫設備安裝

 

（1）無線溫度傳感器。無線溫度傳感器應采用CT取電的供電模式。通過合金帶固定于被測位置或就近位置，保證傳感器感溫部位與被檢測部位表面充分接觸以保證測溫效果，安裝后的電氣間隙不低于對應電壓等級的最低安全間隙。

 

（2）無線溫度監測器。每個高壓配電室安裝1臺無線溫度監測器，放置開關室墻上或柜內，用以接收并顯示傳感器數據，記錄報警數據，并通過RS485有線通信或網絡上傳到后臺監控主機。

（3）后臺監控主機及監控軟件安裝。后臺監控主機采用工業全封閉無風扇工控機，安裝組態軟件，具有數據采集，畫面組態顯示，超限報警，報警和歷史數據存儲，歷史曲線查詢，歷史報警查詢，人員權限管理等功能，具有物聯網云服務接口，可通過手機查看數據和報警。

 

4、無線測溫裝置介紹

 

（1）無源無線溫度傳感器

溫度傳感器具有小巧的體積，當與被測物體表面直接接觸時，能保證快速測量溫度的變化，并將溫度變化的信號傳到信號處理及無線發射器，進行信號處理并將處理后的信號通過無線傳輸到溫度監測器。

采用美國TI公司最新推出的無線收發芯片，功耗小，信號強，發射距離不加任何功率放大的情況下可達300米。測溫元件同樣采用美國TI公司的數字集成芯片，精度高，可達0.5°C ，傳統的測溫廠家使用NTC熱敏電阻，最大精度在±1攝氏度。

 

性能指標

測溫元件：	數字集成溫度傳感器
測溫范圍：	-40℃～+150℃
測溫精度：	±1 ℃
接口方式：	無線數字通訊接口
發送間隔：	12秒（10秒到5分鐘可設）
無線傳輸距離	視距500米，開關柜屏蔽后外傳30米，穿墻不小于30cm。
供電方式：	電磁感應TA取電，啟動電流＜5A
外形尺寸：	25*21*9mm
防護等級	IP68

 

（2）無線測溫監測器

用于接收無線測溫傳感器發射的無線數字信號, 通過彩色液晶顯示屏顯示當前所測溫度。具備標準上傳通信規約，可接入南瑞等通信機，上傳到監控主機，使運行人員能夠對溫度進行實時在線準確地巡檢，對高壓電氣設備接點溫度狀態能夠及時地掌握。

性能指標
無線溫度傳感器容量	250個
顯示屏	7寸彩色顯示屏
溫度顯示分辨率	0.1℃
報警輸出	2個（無源接點）250Vac,0.6A或24Vdc,5A。
通訊接口	RS485，RJ45網口，可NTP對時，無線上傳口
通訊規約	ModbusRTU，modbusTCP
報警歷史數據存儲	200條
工作電源	AC220V或DC220V
工作溫度	-20℃~85℃

5、系統軟件功能介紹
ZRMSCADA在線監測軟件分為通訊模塊，監控模塊，組態設計模塊組成。

通過該軟件，能夠與不同協議的終端儀表通訊，并將數據寫入SQL數據庫，可查詢歷史記錄，曲線，報警窗口彈出，打印等。同時能夠實現局域網內客戶端查看數據。

 

（1）電氣監控系統分布圖：在顯示界面可以顯示一次系統模擬圖。

（2）溫度監測：在監控系統上集中顯示被測各點的溫度值。

（3）報警功能：實際測量到的參數值超過報警值時進行聲光報警，并帶有語音報警功能。

（4）故障顯示：被測設備溫度點的位置非正常工作時顯示故障。

（5）數據庫功能：存儲所有被測點的各個時刻的溫度值，以便進行歷史查詢歷史曲線顯示。

（6）權限管理：可進行權限設置。運行數據的設定、修改等需經有使用權限的系統操作人員操作方生效。

（7）遠程通信：系統提供 RS485 總線通訊方式，以滿足遠程通信。

 

 

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