森思特科技推出無線溫度傳感器——電力無線采集系統(tǒng)
電力系統(tǒng)正向著大電網(wǎng)高可靠性、高自動(dòng)化水平的方向迅猛發(fā)展。對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行自動(dòng)化、智能化的監(jiān)控水平已成為國內(nèi)外高度重視的關(guān)鍵問題。隨著社會(huì)用電量的日益增加，承載著大負(fù)荷輸送任務(wù)的高壓電氣設(shè)備如變壓器、互感器、高壓開關(guān)柜、室外刀閘等電力負(fù)載也在迅速增加。電網(wǎng)中眾多高壓電氣設(shè)備本身、設(shè)備之間的聯(lián)接點(diǎn)是電力輸送最薄弱環(huán)節(jié)，這個(gè)薄弱環(huán)節(jié)的實(shí)質(zhì)問題就是聯(lián)接點(diǎn)發(fā)熱。隨著負(fù)荷的增大，導(dǎo)致聯(lián)接點(diǎn)發(fā)熱并形成惡性循環(huán)：溫升、膨脹、收縮、氧化、電阻增大、再度升溫直至釀成事故。因此，電力系統(tǒng)不惜人力、財(cái)力，采取多種措施監(jiān)測(cè)高壓聯(lián)接點(diǎn)的溫升。據(jù)國家電力安全事故通報(bào)統(tǒng)計(jì)，我國每年僅發(fā)生在電站的電力事故，40%是由高壓電氣設(shè)備過熱所致。因此監(jiān)測(cè)高壓設(shè)備聯(lián)接點(diǎn)溫升是杜絕此類事故發(fā)生的關(guān)鍵，實(shí)現(xiàn)溫度在線監(jiān)測(cè)是保證高壓設(shè)備安全運(yùn)行的重要手段。
RCW-II無線系統(tǒng)是專門設(shè)計(jì)用于高壓帶電體的運(yùn)行溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，該系統(tǒng)采用前沿的ZigBee組網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)，國內(nèi)首次研制，實(shí)現(xiàn)了高壓帶電體溫度遠(yuǎn)距離遙測(cè)。本產(chǎn)品密封性能良好，室內(nèi)外均可安全使用。 系統(tǒng)具有低功耗、等電位測(cè)量、數(shù)據(jù)無線傳輸、精度高、響應(yīng)速度快、操作靈活、組網(wǎng)方便等優(yōu)勢(shì)。
3-1 GRCW-II無線測(cè)溫技術(shù)特點(diǎn)
1. 采用2.4G頻段，工作在2400～2483.5MHz（ISM）頻段。
2. 直接序列擴(kuò)頻（DSSS），抗干擾能力更強(qiáng)。
3. 采用ZigBee技術(shù)，符合IEEE802.15.4標(biāo)準(zhǔn)。
4. 溫度傳感器采用LTCC內(nèi)置天線，體積最小。
5. 極低的傳感器耗電，電池壽命：＞5年。
6. 高達(dá)65535個(gè)無線傳感器編址。
7. 自動(dòng)傳感器識(shí)別，無連線，安裝簡(jiǎn)便。
8. 傳輸距離：小于300米。
用于高壓設(shè)備接點(diǎn)運(yùn)行溫度監(jiān)測(cè)的技術(shù)主要有紅外測(cè)溫、光纖測(cè)溫和無線測(cè)溫，下面對(duì)三種測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行比較：
3-2 無線測(cè)溫與光纖測(cè)溫的比較
光纖溫度傳感器采用光導(dǎo)纖維傳輸溫度信號(hào)，光導(dǎo)纖維具有優(yōu)異的絕緣性能，能夠隔離開關(guān)柜內(nèi)的高壓，因此光纖溫度傳感器能夠直接安裝到開關(guān)柜內(nèi)的高壓觸點(diǎn)上，準(zhǔn)確測(cè)量高壓觸點(diǎn)的運(yùn)行溫度，實(shí)現(xiàn)開關(guān)柜觸點(diǎn)運(yùn)行溫度的在線監(jiān)測(cè)。然而，用于隔離高壓的光纖表面可能受到污染，將導(dǎo)致光纖沿面放電。這使得光纖測(cè)溫系統(tǒng)用于室外開關(guān)設(shè)備的測(cè)溫應(yīng)用受到限制。
無線測(cè)溫系統(tǒng)采用電磁波傳輸信號(hào)，傳感器直接安裝在高壓設(shè)備上，溫度測(cè)量準(zhǔn)確，可以徹底解決電氣絕緣問題，無線測(cè)溫系統(tǒng)的特點(diǎn)是不受氣候環(huán)境的影響，可以測(cè)量室內(nèi)外任何高壓帶電體有溫度事故隱患點(diǎn)的溫度。
3-3 無線測(cè)溫與紅外測(cè)溫的比較
紅外測(cè)溫為非接觸式測(cè)溫，但極易受環(huán)境灰塵及周圍的電磁場(chǎng)影響，因?yàn)楦邏涸O(shè)備一般環(huán)境灰塵比較大，當(dāng)紅外測(cè)溫頭被灰塵遮蓋后，溫度測(cè)量值急劇變化，常常正常的溫度突然顯示幾百度，進(jìn)而報(bào)警。
另外開關(guān)柜內(nèi)的空間非常狹小，無法安裝紅外測(cè)溫探頭（因?yàn)樘筋^必須與被測(cè)物體保持一定的安全距離，并需要正對(duì)被測(cè)物體的表面），而無線測(cè)溫系統(tǒng)卻不受開關(guān)柜體結(jié)構(gòu)的限制。
四 高壓開關(guān)柜射頻無線測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
通過連續(xù)監(jiān)測(cè)高壓開關(guān)柜內(nèi)觸點(diǎn)或電纜接頭的運(yùn)行溫度，可確定觸點(diǎn)和接頭處的過熱程度，當(dāng)發(fā)生超溫或溫度變化率越限時(shí)，系統(tǒng)能夠及時(shí)發(fā)出預(yù)警指示。實(shí)現(xiàn)這一功能，采用GRCW-II無線測(cè)溫系統(tǒng)是最佳的解決方案。
GRCW-II系統(tǒng)采用一臺(tái)中心監(jiān)測(cè)計(jì)算機(jī)，通過RS485工業(yè)總線，連接GRCW-II無線式溫度監(jiān)測(cè)儀，每臺(tái)GRCW-II都具有一個(gè)RS485接口，在無中繼器的情況下，多達(dá)128個(gè)GRCW-II無線式溫度監(jiān)測(cè)儀可組成一個(gè)無線遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)，每臺(tái)GRCW-II無線式溫度監(jiān)測(cè)儀相當(dāng)于一個(gè)無線接入點(diǎn)，它可接入6-18只無線溫度傳感器（戶外空曠地域可以接入32到64只），系統(tǒng)的中心計(jì)算機(jī)在線監(jiān)測(cè)所有GRCW-II無線式溫度監(jiān)測(cè)儀所測(cè)量的溫度，下圖顯示了無線溫度遙測(cè)網(wǎng)絡(luò)的組成。
五 無線射頻溫度傳感器
5-1 溫度傳感器工作原理
GRCW-II無線式溫度傳感器用于測(cè)量高壓帶電物體表面的溫度，如高壓開關(guān)柜內(nèi)的裸露觸點(diǎn)、母線連接處、戶外刀閘及變壓器等的運(yùn)行溫度。無線溫度傳感器是由溫度傳感器、測(cè)量電路、邏輯控制電路、無線調(diào)制接口和供電電路組成，如圖5-1所示，傳感器將溫度信號(hào)通過2.4G無線網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到無線式溫度監(jiān)測(cè)儀。
5-2 無線式溫度傳感器性能指標(biāo)
1. 溫度測(cè)量范圍：-55～+125
2. 精度：±0.5℃(-20～+80℃)
3. 分辨率：0.0625℃
4. 溫度測(cè)量周期：約90s(用戶可指定)。
5. 戶外型傳輸距離：小于300米。
6. 供電：½AA 3.6V鋰電池，工作時(shí)間＞5年。
7. 射頻標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.15.4。
8. 外形尺寸：56mm×28mm×17mm。
5-3 傳感器封裝型式及外型
GRCW-II無線溫度傳感器是一體化結(jié)構(gòu)，采用熱縮外套封裝，防水防塵，無外置天線，防止在高壓環(huán)境下產(chǎn)生尖端放電現(xiàn)象，在無線溫度傳感器的一個(gè)側(cè)面用于檢測(cè)溫度，該傳感器適合測(cè)溫范圍低于125℃的環(huán)境。
GRCW-II無線溫度傳感器因體積小巧，最適用于開關(guān)柜溫度熱接點(diǎn)測(cè)量，它可測(cè)量開關(guān)柜內(nèi)的動(dòng)觸頭、引出線電纜接頭和母線連接點(diǎn)的運(yùn)行溫度，當(dāng)然更適合戶外高壓設(shè)備，該溫度傳感器的外形見圖5-3所示。
5-4 傳感器的安裝方式
GRCW-II無線溫度傳感器有一個(gè)側(cè)面是感溫面，傳感器測(cè)到的溫度就是該感溫面的溫度，若傳感器放置在空氣中，則測(cè)到的就是環(huán)境溫度。為了準(zhǔn)確測(cè)量物體表面的溫度，應(yīng)保證傳感器的感溫面與被測(cè)物體的表面緊密接觸。
在安裝GRCW-II無線溫度傳感器前，首先要找到傳感器的測(cè)溫面，每一個(gè)無線溫度傳感器的底面即是傳感器的測(cè)溫面，將該面貼到被測(cè)物體表面，并用高溫尼龍?jiān)鷰⑵涔潭ㄔ诒粶y(cè)物體上，根據(jù)實(shí)際情況的不同，也可采用粘結(jié)或其它方法固定。
5-5 傳感器的壽命
GRCW-II無線溫度傳感器內(nèi)部采用高性能的鋰電池供電，作為維持傳感器工作的一次性電池，其理論壽命可達(dá)6年，在實(shí)際使用中，因工作環(huán)境中溫度條件的影響，其電池的工作壽命可達(dá)5年以上。
對(duì)于GRCW-II無線溫度傳感器，在內(nèi)部電池將要耗盡時(shí)，對(duì)應(yīng)無線測(cè)溫儀上對(duì)應(yīng)的通道前顯示電池符號(hào)，已表示對(duì)應(yīng)的溫度傳感器將不能工作，見圖5-5。在這種情況下，用戶可通過更換傳感器中的電池來使傳感器恢復(fù)工作，更換新電池的無線溫度傳感器同樣可以繼續(xù)工作5年以上。
廠家提供傳感器電池的更換服務(wù)，用戶需要將傳感器寄回工廠，具體費(fèi)用請(qǐng)聯(lián)系我們。
六 無線溫度監(jiān)測(cè)儀
6-1性能指標(biāo)
1. 射頻標(biāo)準(zhǔn)：IEEE802.15.4。
2. 可管理傳感器數(shù)：32或64只。
3. 可顯示傳感器數(shù)：18只。
4. 溫度顯示：LCD顯示器，帶背光。
5. 報(bào)警輸出：1個(gè)（無源接點(diǎn)）
6. 網(wǎng)絡(luò)接口：隔離RS-485工業(yè)總線接口。
7. 工作電壓：220VAC/220VDC。
8. 工作溫度：-10℃～+80℃。
9. 存儲(chǔ)溫度：-40℃～+85℃。
10. 安裝方式：嵌入式盤裝。
6-2 溫度顯示功能
能夠同時(shí)支持18個(gè)無線溫度傳感器的顯示，帶背光的LCD顯示屏每屏能夠顯示6個(gè)通道的溫度數(shù)值，并具有溫度報(bào)警和溫度測(cè)點(diǎn)故障指示等功能。見圖6-2。
6-3 運(yùn)行狀態(tài)指示
當(dāng)GRCW-II無線溫度監(jiān)測(cè)儀運(yùn)行時(shí)，可以通過儀表的LCD顯示屏了
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