開關(guān)柜在長期運(yùn)行過程中，開關(guān)的觸頭和母排連接點(diǎn)等部位因老化或接觸不良導(dǎo)致電阻過大而發(fā)熱，設(shè)備發(fā)熱點(diǎn)的溫度如果得不到實(shí)時(shí)監(jiān)測，則有可能因溫度過高，導(dǎo)致設(shè)備燒毀。嚴(yán)重時(shí)，會(huì)導(dǎo)致火災(zāi)、人員傷亡、和大面積停電等事故。
基于聲表面波技術(shù)的開關(guān)柜無源無線測溫是針對(duì)電力設(shè)備溫度監(jiān)測需求而研制，具有溫度傳感器體積小、無電源、無電纜連接、環(huán)境適應(yīng)性好、可靠性高等突出優(yōu)點(diǎn)。能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控開關(guān)柜內(nèi)關(guān)鍵部位的溫度，并且當(dāng)溫度超過閥值后進(jìn)行報(bào)警。系統(tǒng)由溫度傳感器、溫度采集器天線、溫度采集器、射頻電纜、通訊管理機(jī)及后臺(tái)監(jiān)測軟件組成。
系統(tǒng)框架圖
1、溫度傳感器
溫度傳感器由聲表面波溫度傳感器芯片和微型天線構(gòu)成，其中聲表面波芯片的諧振頻率與溫度具有良好的線性關(guān)系，線性度高達(dá)99%，能夠?qū)崟r(shí)感知被測對(duì)象的溫度。同型號(hào)下具有12 個(gè)不同的信道，每個(gè)信道的傳感器獨(dú)占一段頻段，多個(gè)傳感器臨近部署時(shí)，各自工作，不會(huì)形成干擾。溫度傳感器有如下特點(diǎn)：
無需供電，無線感知；
小體積，易安裝，適應(yīng)多種場景；
測溫范圍寬 -20℃ ~ +150℃；
高精度，±1℃；
高線性度，99%；
高防護(hù)，可達(dá)IP65；
極簡結(jié)構(gòu)，高可靠，長壽命（>20 年）；
高溫（>200℃）下不變形、無滴液；
阻燃等級(jí)達(dá)到UL94 V-0。
2、溫度采集器天線
為了便于在高壓環(huán)境中使用，采集器天線在保證增益的前提下要盡可能縮小尺寸，尤其是高度，以免影響電氣設(shè)備的安全距離。我司專門針對(duì)電力設(shè)備設(shè)計(jì)的采集器天線，高度僅有34mm，可通過螺絲固定或強(qiáng)力磁鐵吸附在設(shè)備內(nèi)。
3、溫度采集器
溫度采集器的工作原理是通過天線向四周發(fā)射特定頻率范圍的射頻信號(hào)，聲表面波傳感器接收符合自身諧振頻率的激勵(lì)信號(hào)后將帶有溫度信息的射頻信號(hào)反射回來。采集器接收到傳感器反射回來的射頻信號(hào)后進(jìn)行信號(hào)調(diào)理和數(shù)據(jù)處理，從而獲得相應(yīng)傳感器采集到的實(shí)時(shí)溫度信息。采集器同時(shí)具有如下功能：
具備遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸功能，將采集到的數(shù)據(jù)通過有線串行RS485總線、或無線ZigBee通訊方式傳送到后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)；
具備靈活接入任意支持工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)Modbus-RTU協(xié)議的第三方系統(tǒng)中；
具備豐富的外擴(kuò)接口；
具備靈活的配置和調(diào)試能力；
具備優(yōu)越的抗干擾能力。
4、通訊管理機(jī)
通訊管理機(jī)可直接安裝在開關(guān)柜內(nèi)，通過現(xiàn)場總線和片區(qū)內(nèi)智能電力儀表、主變溫控器、直流屏、微機(jī)保護(hù)等設(shè)備通信，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)采集，并可將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)重新打包處理，通過以太網(wǎng)接口的標(biāo)準(zhǔn)電力規(guī)約上傳至后臺(tái)監(jiān)控上級(jí)主站等，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動(dòng)化測控管理。其技術(shù)特點(diǎn)如下：
運(yùn)行穩(wěn)定可靠，采用高性能無風(fēng)扇的通用工業(yè)控制器；
組網(wǎng)方便靈活，支持串行、以太網(wǎng)絡(luò)以及數(shù)字輸入/輸出等功能；
規(guī)約庫齊全穩(wěn)定；
采集速度快；
抗電磁干擾性強(qiáng)，其中串口帶光電隔離功能。
5、射頻電纜
射頻電纜是柔性電纜，用于溫度采集器和天線的連接，有適用頻段寬、耐高溫、損耗小、可靠性好、安裝方便的特點(diǎn)。
