開關(guān)柜在長期運行過程中，開關(guān)的觸頭和母排連接點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)熱點的溫度如果得不到實時監(jiān)測，則有可能因溫度過高，導(dǎo)致設(shè)備燒毀。嚴(yán)重時，會導(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。能夠?qū)崟r監(jiān)控開關(guān)柜內(nèi)關(guān)鍵部位的溫度，并且當(dāng)溫度超過閥值后進行報警。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、通訊管理機及后臺監(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99%，能夠?qū)崟r感知被測對象的溫度。同型號下具有12 個不同的信道，每個信道的傳感器獨占一段頻段，多個傳感器臨近部署時，各自工作，不會形成干擾。溫度傳感器有如下特點：
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，可達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；
阻燃等級達到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。我司專門針對電力設(shè)備設(shè)計的采集器天線，高度僅有34mm，可通過螺絲固定或強力磁鐵吸附在設(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，聲表面波傳感器接收符合自身諧振頻率的激勵信號后將帶有溫度信息的射頻信號反射回來。采集器接收到傳感器反射回來的射頻信號后進行信號調(diào)理和數(shù)據(jù)處理，從而獲得相應(yīng)傳感器采集到的實時溫度信息。采集器同時具有如下功能：
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
通訊管理機可直接安裝在開關(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、微機保護等設(shè)備通信，實現(xiàn)監(jiān)控數(shù)據(jù)實時采集，并可將實時數(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)約上傳至后臺監(jiān)控上級主站等，實現(xiàn)電力系統(tǒng)的自動化測控管理。其技術(shù)特點如下：
運行穩(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，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。
