无线测温在线监测系统在智能车间中的应用

高压开关柜是电力传输系统的枢纽,起着通断、控制或保护等作用,保障着系统安全运行。由于设备长期运行,高压开关柜的连接点因温度过高而酿成火灾的情况时有发生。这会造成经济损失甚至人员伤亡,因此,对高压开关柜内的设备进行温度检测变得尤为重要。本文根据高压开关柜的特点，对各发热节点进行实时温度监测和报警。

0 概述

东岳化工创建于1987年，公司产品制冷剂、绿色环保制冷剂、无水氟化氢、聚四氟乙烯、氟化盐及新材料规模、技术、市场占有率雄居亚洲。“东岳联邦”为山东省商标、中国高分子材料和新兴环保制冷剂行业的品牌。

本项目高分子智能车间配电室共4台10kV/0.4kV变压器，变配电站内无线测温传感器等设备采用lora无线组网接入变配电站内的数据采集器，进而接入变电站值班室在线测温主机。

在工业系统中，温度是表征设备运行正常的重要参数。随着工业用电负荷的不断增长，为了避免因设备发热而导致的突发事件，温度的自动监测已经成为工业安全生产的重要环节。运行中的电气设备通常工作在高电压和大电流状态，设备中存在的某些缺陷会导致设备部件的异常温度升高。造成温度与接触电阻值的恶性循环，会导致设备不能正常工作，甚至烧毁，温度过高可能会引起燃烧、爆炸甚至设备损坏或质量事故。高压电气设备，由于故障测试手段有限，特别在开关箱和封闭母线内温度超限点更不易被发现。随着温升时间的延长，温度超限处将因发热而加大氧化程度，进而可能造成烧毁母线、触头、接点毁盘、停电等重大事故。

1 需求分析

在线测温系统需要实现数据集中管理、分析处理。软件功能要求如下：

1)电气接点温度测量及显示，要求每面高压柜需6点测温;

2)无线传输：采用感应取电方式，启动电流≥5安，测温范围-50℃~125℃，传感器和供电模块一体，整体使用寿命不小于10年，测量精度为±1℃;

3)实时监测：测温模块中的温度传感器将实时测得的温度信息传递给接收模块，接收模块将此信息上传至后台系统，保证了数据的实时性。

2 系统方案

Acrel-2000T 无线测温监控系统，是我司根据电力设备安全性的要求，总结国内外的研究和生产的先进经验，专门研制出的新一代无线测温监控系统。本系统具有高温、超温告警等功能，可以帮助值班人员尽早发现问题，消除隐患，确保电力系统的安全运行。为电力设备的安全、经济、可靠运行提供了全新的解决方案。泛在电力物联网、钢厂、化工、水泥、数据中心、医院、机场、电厂、煤矿等厂矿企业、变配电所。

系统支持 Web 访问和安卓 APP(可选)。

系统主要实现对山东东岳高分子智能车间变配电进行在线温度监测,582只无线测温传感器ATE400接入本变电所内数据采集器，通过网线上传数据至变电所值班室主机，从而在监控主机上实现总线上仪表与监控主机的数据连通。如下图所示：站控管理层、网络通讯层和现场设备层。

系统网络拓扑图

1)站控管理层

站控管理层针对在线测温系统的管理人员，是人机交互的直接窗口。在主要指置于值班室的工控机、显示器、UPS等。

2)网络通讯层

通讯层主要是由数据采集器及总线网络组成。数据采集器主要功能是监测现场智能仪表;总线网络的主要功能是实现数据交互，使配电系统管理集中化、信息化、智能化，提高了配电系统的安全性，可靠性和稳定性，达到了无人值守的目的。

3)现场设备层

现场设备层是数据采集终端无线测温传感器通过lora无线传输，采用MODBUS通讯协议总线型连接接入数据采集器，经数据采集器到达监控主机进行组网，实现远程监控。

3 系统功能

功能特点

本系统采用全中文界面，操作简单方便;运行稳定可靠;系统具有一次系统图显示，模拟图显示和网络结构图显示;系统提供了友好的人机交互界面，一切操作均可在界面上进行，而且具有远程显示功能。

登录界面

安科瑞Acrel-2000在线测温系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如配电回路名称修改等)。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

主要功能：将用户的级别分为操作工、班长、工程师、系统管理员四个等级，每个等级可以分别赋予不同的操作权限，包括进入运行、退出运行、遥控操作、报表管理、系统配置、用户管理等。系统管理员为高等级用户，上级用户可添加、删除下级别的用户。

配电监测界面

安科瑞Acrel-2000在线测温系统人机界面友好，能够以配电一次图的形式直观显示配电线路的运行状态，实时监测各回路信号。

主要功能：能够在配电一次图中直观显示各测温节点的温度数据，及有关故障、告警等状态信号

配电监测功能

运行报表

系统具有实时电力参数和历史电力参数的存储和管理功能，所有实时采集的数据、顺序事件记录等均可保存到数据库，在查询界面中能够自定义需要查询的参数、指定时间或选择查询近期更新的记录数据等，并通过报表方式显示出来。

主要功能：查询各间隔各监测节点的运行温度统计日、月报表，并可进行平均温度统计。

运行报表功能

报警及事件

实时报警

Acrel-2000T 无线测温监控系统具有实时报警功能，系统能够对温度越限等事件发出告警。

1)弹出告警窗口。

2)实时语音报警功能，系统能够对所有事件发出语音告警。

3)短信告警，可以向指定手机号码发送告警信息短信(需选配短信猫)。

4)电话告警，可以向指定手机号码拨打电话(需选配电话语音盒)。

历史事件查询

安科瑞 Acrel-2000T 无线测温监控系统能够对高温告警事件记录进行存储和管理，方便用户对系统事件和报警进行历史追溯，查询统计、事故分析。可以按时间、类型和设备进行查询和排序。

用户权限管理

安科瑞 Acrel-2000T 无线测温系统为保障系统安全稳定运行，设置了用户权限管理功能。通过用户权限管理能够防止未经授权的操作(如遥控的操作，数据库修改等)。可以定义不同级别用户的登录名、密码及操作权限，为系统运行、维护、管理提供可靠的安全保障。

4 结束语

高压开关设备是变电站和配电站中保证电力系统安全运行的重要设备之一，本文介绍的安科瑞无线测温传感器针对高低压开关柜内断路器触头的温度进行监测，防止在运行过程中因氧化、松动、灰尘等因素造成接点接触电阻过大而发热成为隐患，提升设备安全保障。及时、持续、准确反映设备运行状态，避免安全事故的发生，降低设备事故率。安科瑞智能操控区别于由几个独立的电子装置分别实现带来的集成度低,配线复杂,可靠性差的缺点，实现大大提高开关柜操控的集成度和智能化程度。远程电力系统可以实现对现场设备运行状态的异地监控,实现了技术资源的共享,能够迅速地提高整体维护水平,保障了设备的顺利运行，并对整个系统在软硬件方面采取了相应的抗干扰的措施，保证系统的可靠性。

审核编辑：符乾江