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RFID電纜頭溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)

返回列表 來源：發(fā)布日期： 2019.09.11

方案背景

隨著社會的進步和科技發(fā)展，人們對用電的需求日益增加，承載著大電量輸送任務(wù)的高壓電氣設(shè)備會隨著電力負載的增加導(dǎo)致聯(lián)接點發(fā)熱并形成惡性循環(huán)。設(shè)備溫升狀況是衡量該設(shè)備健康狀況的重要參數(shù)之一，通過對重要設(shè)備溫度的監(jiān)測來防止事故的發(fā)生已經(jīng)被證明是行之有效的方法。本方案針對設(shè)備運行中的安全隱患，對設(shè)備溫度采用實時在線的監(jiān)測方法對事故進行預(yù)防、控制。

電纜接頭的安全隱患

電力系統(tǒng)中，各類設(shè)備的斷開接觸點可能因為松動、老化、電弧沖擊等原因造成接觸點電阻增大，這會使接觸點的溫度不斷上升，導(dǎo)致聯(lián)接點發(fā)熱并形成惡性循環(huán)：溫升、膨脹、收縮、氧化，給電網(wǎng)安全帶來隱患。

電纜接頭廣泛應(yīng)用于配電系統(tǒng)中電纜分支箱、環(huán)網(wǎng)柜等設(shè)備中，受現(xiàn)場安裝工藝和施工質(zhì)量影響，經(jīng)常發(fā)生電纜接頭燒毀，甚至造成整臺環(huán)網(wǎng)柜或電纜分支箱損壞的事故。這其中大部分是由于電氣連接處接觸不良造成過熱累計造成的，一般都經(jīng)歷了溫度異常的漸變過程，此時做好對 電纜連接點的溫度在線監(jiān)測工作 、提前發(fā)現(xiàn)溫度異常，就具有非常重要的現(xiàn)實意義。

方案簡介

電纜頭溫度監(jiān)測裝置，包括溫度智能傳感器（以下簡稱傳感器）、溫度采集器（以下簡稱采集器 ）、溫度采集器外接天線（以下簡稱天線）三部分，是依托RFID技術(shù)，將信號傳輸和溫度傳感整合到芯片內(nèi)，實現(xiàn)真正意義上的無源無線溫度檢測 。

測溫系統(tǒng)的流程簡述是：

采集器通過天線向外發(fā)送射頻信號，對已激活并識別到的傳感器進行實施數(shù)據(jù)采集，傳感器接收到相關(guān)射頻信號后，即被激活開始工作，并將自身的唯一EPCID編碼和被測試對象的實施溫度數(shù)據(jù)回傳給采集器，采集器接收到相關(guān)數(shù)據(jù)后，及時進行數(shù)據(jù)處理計算，并通過485接口繼續(xù)發(fā)送至監(jiān)測系統(tǒng)的顯示終端，在監(jiān)測終端以攝氏度的具體數(shù)值呈現(xiàn)出來。

系統(tǒng)拓撲架構(gòu)

RFID在線測溫系統(tǒng)拓撲結(jié)構(gòu)（圖片來源：領(lǐng)航電氣）

主要功能

序號	硬件設(shè)備	安裝方式及特性
1	音叉型傳感器	音叉型測溫傳感器與電纜接頭接觸安裝，通過接頭螺絲固定即可。
2	卡扣型傳感器	為射頻無源取電工作模式，在設(shè)備全壽命周期內(nèi)免維護；直接卡在電纜觸頭金屬部分安裝即可。
3	堵頭型傳感器	堵頭可同時起到絕緣、結(jié)構(gòu)美觀的作用；安裝時只需將原有的堵頭進行拆卸，將我方提供的堵頭傳感器直接替換安裝即可。
4	螺母型傳感器	不改變原有電氣設(shè)備的絕緣結(jié)構(gòu)；安裝在環(huán)網(wǎng)柜電纜頭上即可。
5	溫度采集器及天線	溫度采集器可以根據(jù)需要安裝在柜內(nèi)或變電站室內(nèi)；天線直接吸附安裝，并通過射頻延長線連接至采集器。
6	電網(wǎng)溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)	可以實時對溫度進行檢測、通訊、匯總、對比及報警，以保護電力設(shè)備的安全運行。

功能特點

溫度采集與顯示：根據(jù)所監(jiān)測的設(shè)備范圍，系統(tǒng)提供列表的方式顯示當前實時溫度。

高溫預(yù)警：系統(tǒng)設(shè)有溫度報警閥值，如采集到的溫度數(shù)據(jù)高于此報警閥值，提示工作人員采取必要措施。

溫度對比與歷史曲線：系統(tǒng)可以查詢某個時間段的歷史數(shù)據(jù)，并繪制曲線，以圖形化的方式反映狀態(tài)量的變化情況。

查詢與統(tǒng)計：系統(tǒng)提供查詢、統(tǒng)計所有設(shè)備一段時間內(nèi)的溫度變化，也可查詢、統(tǒng)計某設(shè)備在同一時刻的溫度變化。

手機APP 實時顯示監(jiān)控：通過SVG 圖形技術(shù)，采用數(shù)據(jù)推送方式傳輸?shù)绞謾C客戶端。手機客戶端功能有單位信息簡介、故障報警信息、實時監(jiān)測信息、3D現(xiàn)場仿真、數(shù)據(jù)分析、運行報表查詢、數(shù)據(jù)對照曲線及系統(tǒng)管理等。

方案快照

音叉型傳感器安裝效果圖

電纜頭堵頭測溫（圖片來源：領(lǐng)航電氣）

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)框圖（圖片來源：領(lǐng)航電氣）

三相溫度對比圖（圖片來源：領(lǐng)航電氣）

測溫原理

無源測溫傳感器，依靠天線接收數(shù)據(jù)采集器發(fā)射的能量。

當溫度傳感器處在數(shù)據(jù)采集器的電磁場范圍內(nèi)時，通過電磁場空間耦合，溫度傳感器從電磁場中獲得能量，再用整流的方法將射頻能量轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娫?，通過大電容對直流電源進行儲能，在電壓累計達到啟動電壓時，激活測溫系統(tǒng)電路，發(fā)射測溫數(shù)據(jù)。

溫度傳感器及模數(shù)轉(zhuǎn)換器完成溫度的傳感及量化。返回數(shù)據(jù)的方式是通過控制天線接口的阻抗，由阻抗變化改變天線的反射系數(shù)，從而對載波信號完成調(diào)制。