无源无线温升在线监测系统

应用背景

•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，温度的实时在线自动监测已经成为预防电力意外事故，保证工业安全生产的重要方法。

•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或者运行状况的突变有可能会使设备部件工作异常而导致温度升高，造成温升与接触电阻值的恶性循环。过高的温度还有可能会引起燃烧、爆炸等危害性极大的事故。

•高压电气设备，由于故障测试手段有限，在高电压强磁场、开关柜母线、变压器线圈等现场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，进而造成烧毁母线、触头、接点毁盘、意外停电等重大事故。

•多年的火灾调查研究发现，大多数火灾事故都是由于电力设备在长期的高压工作条件下发热老化而引起的。对电力设备运行状态的在线检测、故障诊断和及时维修日益受到人们的高度重视

•现有大部分在线监测产品所采用的测温模块技术水平低，无法满足电力行业的长期稳定安全的需求，而对于无人值班变电所来说，现有测温技术更不能达到远程、实时、在线监测的要求，其安全运行令人担忧。

常见关键温升监测节点

检测点：开关柜内部断路器触头、母线接点、户外刀闸触点，变压器引线，大电流低压馈线，架空线金具节点，电缆接头等。‍

现有常见测温方式简析

n 离线测温：实时性差，无交互性，管理成本高，自动化程度低。如远红外测温仪、测温贴片（蜡片）等。

n 在线测温：实时性好，可统计查询，管理成本低，自动化程度高。

在线测温主要分：有线方式（主要是光纤）和无线通讯方式两类。

光纤测温方式：需要布设光纤安装不便，灰尘等落在光纤上容易影响绝

缘产生爬电现象，探头易折断；主要适用于长距离测量。

无线通讯方式：温度监测模块和后台通讯完全物理隔离，采用无线组网，可以灵活增加减少测温节点，安全、便利、实时、高效，更适合高压复杂磁场环境下电气接点温升监测。

独特专利设计---双模无源无线温度温测模块

双模无源无线温度温测模块特点

特点一：充分利用电磁场能量特性实现完全自主供电，长期免维护！

因此，只要测温点有电流通过，即会产生电磁场，则监测模块将持续不断获取能量，得以维持工作。

特点二：监测模块（sensor）超低功耗设计，工作范围广，无盲区。

监测模块功耗最低只需要0.04mW。换个角度讲，只需要测温点有3A以上电流通过，监测模块就可以正常工作了。应用范围广泛，完全可以满足电力行业用户需求。

特点三：实时在线监测，即时预警（发送频率≥1s）

响应速度快，报警及时

特点四：性能稳定可靠，基本实现免维护

原因一：监测模块从磁场获取能量小，0.04~8mW（一次设备电流

5000A时约8mW）; 不需要保护电路消耗大量能量。

原因二：自发热微小，无明显涡流热现象；不会因监测模块内部超温影响

其正常运行，也不会加剧被测点温度。

原因三：无外置电源（如锂电池等），不存在更换电池问题。

原因四：监测模块内部采用专业屏蔽技术，大幅降低强磁环境干扰。

特点五：主芯片超频时，可自动修复

高压强磁或尖峰脉冲干扰偶或非常强大，而温度采集模块处于这样复杂的环境下，即使再好的屏蔽技术，也难免会被瞬间出现的超强干扰因素影响，从而导致主芯片异常，出现超频、死机、异常放电现象。 我公司监测模块有独特的电源管理功能，当主芯片超频工作电源消耗过快超过设定的阈值时，快速作出反应，重新启动主芯片恢复初始工作状态。

特点六：独特双模设计，安装维护很方便

提供两种工作模式：

第一种是通过触头臂或母排等一次设备的电磁场取电工作模式；

第二种是射频检修模式；安装完成未上电前，通过手持巡检仪提供的射频信号进行质量检测、系统配置、维护升级等。

这两种工作模式的组合提供了更加完美的功能，解决了无源传感器在一次电力设备未上电前无法检修的痼疾，为温度采集模块的质量检测、系统设置、安装，巡检、软件升级等提供便利，方便用户使用。

特点七：安全程度高，不影响电力设备原有电气安全性能

特点八：体积小，安装灵活，适用范围广泛

应用场合示例

户外使用的温度采集模块与室内采集模块的主要区别：

1、户外型采集模块内部经过专业防水处理；

2、户外型采集模块外部采用的护套，具有防晒抗老化、耐高低温防水、耐压绝缘的良好性能

户外使用的温度采集模块与室内采集模块的主要区别：

3、户外型通常选择大功率（20dbm）较多； 开关柜内（户内）通常采用小功率较多（10dbm）

无源无线温升在线监测系统配置

• 无源无线温升在线监测系统主要用于断路器、变压器、刀闸开关、电缆、母线及架空线等高压电气接点温度变化的在线监测、显示、预警及报警等。

• 无源无线温升在线监测系统的标准配置由以下三部分组成：

1.无源无线监测模块：主要用于监测电气接点的温度数据，安装在高压一侧（母排、触头臂及刀闸开关等位置），并对高压一侧的温度变化数据进行实时的监测，通过无线通讯方式将数据传输给通讯主机或显示终端。

2.通讯主机（中继设备）：通过无线通讯方式采集并管理监测模块的温度数据，并提供RS485、CAN、无线及以太网接口供外部设备访问温度数据。

3.显示终端：通过无线通讯方式采集并管理监测模块的温度数据，或者通过有线方式（如RS485）连接通讯主机获取温度数据，并把温度数据显示在HMI液晶面板上；或PC服务器直接采集通讯主机的数据。

温升在线监测设备，图示：

典型设计方案

1、（架空线铁塔节点全程无线通讯AWSN）

2、（前端无线通讯+后端有线通讯）

（更多设计方案可来电咨询）

部分业绩表