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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的高壓電氣設備會隨著電力負載的增加導致聯(lián)接點發(fā)熱并形成惡性循環(huán)。設備溫升狀況是衡量該設備健康狀況的重要參數(shù)之一，通過對重要設備溫度的監(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。本方案針對設備運行中的安全隱患，對設備溫度采用實時在線的監(jiān)測方法對事故進行預防、控制。

電纜接頭的安全隱患

電力系統(tǒng)中，各類設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。

電纜接頭廣泛應用于配電系統(tǒng)中電纜分支箱、環(huán)網(wǎng)柜等設備中，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，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：領航電氣）

主要功能

序號	硬件設備	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)測的設備范圍，系統(tǒng)提供列表的方式顯示當前實時溫度。

高溫預警：系統(tǒng)設有溫度報警閥值，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)計所有設備一段時間內(nèi)的溫度變化，也可查詢、統(tǒng)計某設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，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：領航電氣）

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)框圖（圖片來源：領航電氣）

三相溫度對比圖（圖片來源：領航電氣）

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。