一種新型無源無線溫度監測預警系統的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于溫度監測技術領域，尤其涉及一種無源無線溫度監測預警系統。
【背景技術】
[0002] 變電站的高壓開關柜、母線接頭、室外刀閘開關等重要的設備，在長期運行過程 中，開關的觸點和母線連接等部位因老化或接觸電阻過大而發熱，而這些發熱部位的溫度 無法監測，由此最終導致事故發生。近年來，在電廠和變電站已發生多起開關過熱事故，造 成火災和大面積的停電事故，解決開關過熱問題是杜絕此類事故發生的關鍵，實現溫度在 線監測是保證高壓設備安全運行的重要手段。傳統的測溫方式在絕緣性能、安裝方式、可靠 性、穩定性以及實施成本上存在各種各樣的問題。 【實用新型內容】
[0003] 本實用新型的目的是提供一種新型無源無線溫度監測預警系統，它是一種基于聲 表面波（SAW)的全新測溫技術，具有良好的絕緣性、可靠性和穩定性，能夠實現溫度在線監 測，還能夠輔助實現設備的狀態檢修，為科學調度提供參考依據。
[0004] 為達到上述目的，本實用新型是采取如下技術方案予以實現的：
[0005] -種新型無源無線溫度監測預警系統，包括采用SCADA系統的遠程監控終端，遠 程監控終端通過RS485總線接口通信連接有測溫主控終端，所述測溫主控終端通過RS485 總線接口連接有本地主站，測溫主控終端通過CAN總線網絡與至少一個溫度采集終端通信 連接，溫度采集終端包括溫度采集器，溫度采集器無線連接有溫度傳感器。
[0006] 所述本地主站設有顯示終端。
[0007] 所述顯示終端采用IXD顯示屏，進行溫度信息的本地顯示。
[0008] 所述測溫主控終端所述測溫主控終端包括綜合分析模塊，綜合分析模塊上連接有 協議轉換模塊、報警模塊、存儲模塊、通信模塊、參數設定模塊以及遠程維護模塊。
[0009] 所述參數設定模塊包括溫度校準單元、多種預警閾值單元、溫度采集頻率單元、傳 感器發射功率單元、信號接受門限單元和系統設備對時單元；綜合分析模塊包括綜合統計 分析單元，綜合統計分析單元連接有超溫故障診斷單元和溫度趨勢預測單元。
[0010] 進一步的，所述測溫主控終端和溫度采集終端均配置有無線通信模塊，用以將CAN 總線網絡替換為無線自組網絡，實現測溫主控終端與溫度采集終端的通信連接，這就使得 變電站內的多個開關柜組成無線自組網進行數據本地傳輸。
[0011] 進一步的，所述溫度采集終端至少設有一組，每一組包括一個溫度采集器和至少 一個溫度傳感器，每一組內的溫度采集器與溫度傳感器采用無線通信連接。
[0012] 當測溫主控終端采用CAN總線網絡與溫度采集終端通信連接時，所述每一組溫度 傳感器和溫度采集器之間通過CAN總線網絡進行通信連接；
[0013] 當測溫主控終端采用無線自組網絡與溫度采集終端通信連接時，所述每一組溫度 傳感器和溫度采集器之間通過無線自組網絡進行通信連接。
[0014] 溫度信號經溫度傳感器采集后通過CAN總線網絡或無線自組網絡傳輸到溫度采 集器進行統一收發和管理；變電站內多個開關柜的溫度采集器通過CAN總線網絡或無線 自組網絡進行數據本地傳輸，經溫度采集器發送的溫度信號通過CAN總線網絡或無線自組 網絡傳輸到測溫主控終端進行處理。
[0015] 所述溫度采集器還連接有監測儀。
[0016] 進一步的，所述溫度傳感器采用SAW傳感器，SAW傳感器采用被動感應方式，無需 電池驅動，減少了電池更換帶來的維護成本，同時不會對生態環境造成影響。
[0017] 所述溫度傳感器采用SAW傳感器，其安裝位置（溫度采集終端的監測點）為：
[0018] 1).固定柜的斷路器上、下連接點和電纜接頭；
[0019] 2).手車柜的斷路器動、靜觸頭和電纜接頭。
[0020] 與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：
[0021] 本實用新型是一種基于聲表面波（SAW)的全新測溫技術，其遠程監控終端采用 SCADA系統，SCADA系統是以計算機為基礎的DCS與電力自動化監控系統，可以對現場的運 行設備進行監視和控制，以實現數據采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等 各項功能；本實用新型的測溫主控終端可以對本區域內所有被測設備統一進行溫度信息的 采集、分析、存儲管理、溫度告警、數據轉發、參數設置及協議轉換，操作更為簡單，管理更高 效；溫度采集終端采用聲表面波測溫技術，表面聲波測溫技術的最大好處是利用了傳感器 的被動工作原理：即在非常規的運行環境下（高電壓、高電流）實現無線溫度數據采集，減 少了設備損壞的幾率；因此，具有良好的絕緣性、可靠性和穩定性，能夠實現溫度在線監測， 還能夠輔助實現設備的狀態檢修，為科學調度提供參考依據。
【附圖說明】
[0022] 圖1本實用新型的系統構架原理圖；
[0023] 圖2本實用新型固定柜的監測點示意圖；
[0024] 圖3本實用新型手車柜的監測點示意圖；
[0025] 圖4本實用新型SAW傳感器的原理圖。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合【附圖說明】本實用新型的實施例。
[0027] 實施例1
[0028] 參考圖1，本實用新型提供的一種新型無源無線溫度監測預警系統，它是一種基于 聲表面波（SAW)的全新測溫技術，具有良好的絕緣性、可靠性和穩定性，能夠實現溫度在線 監測，還能夠輔助實現設備的狀態檢修，為科學調度提供參考依據。
[0029] 一種新型無源無線溫度監測預警系統，包括遠程監控終端1、測溫主控終端4和溫 度采集終端，遠程監控終端1 (后臺主站系統）采用SCADA系統，SCADA系統是以計算機為 基礎的DCS與電力自動化監控系統，可以對現場的運行設備進行監視和控制，以實現數據 采集、設備控制、測量、參數調節以及各類信號報警等各項功能，報警方式為聲音（蜂鳴）、 指示燈、短信等。遠程監控終端1通過電力專網2連接于測溫主控終端4,測溫主控終端4 通常安裝在變電站主控室。遠程監控終端1與測溫主控終端4的具體通信方式為：測溫主 控終端4采用RS485總線接口 3,可以按照指定的標準通信規約傳入遠程監控終端1和變 電站主控室內的本地主站9。同時，測溫主控終端4連接的本地主站9也可選配顯示終端， 顯示終端采用IXD顯示屏，在主控室本地顯示溫度及告警信息，也可在SCADA系統中遠程監 控。測溫主控終端4包括通信模塊，通信模塊包括兩部分，第一部分為通過RS485總線接口 3連接遠程監控終端1和本地主站9的第一通信模塊，第二部分為通過CAN總線網絡連接 溫度采集終端的第二通信模塊；測溫主控終端4的下行通過CAN總線網絡與多個溫度采集 器6進行信息交互，具體的，測溫主控終端4通過RS485總線接口 3連接溫度采集器6,測 溫主控終端4負責統一進行對本區域內所有被測設備溫度信息的采集、分析、存儲管理、溫 度告警、數據轉發、參數設置及協議轉換；溫度采集器6的數量可以根據現場實際情況進行 設置，每一個溫度采集器6用于統一收發和管理各個溫度傳感器7采集到的各觸點（監測 點）的溫度信息；溫度傳感器7采用SAW傳感器，安裝于開關柜中，溫度傳感器7的數量可 以根據現場實際情況進行設置；每一個溫度采集器6均連接有監測儀8,將溫度采集器6采 集的溫度信號進行實時的監測顯示。
[0030]具體的，測溫主控終端4包括綜合分析模塊，綜合分析模塊上連接有協議轉換模 塊、報警模塊、存儲模塊、通信模塊、參數設定模塊以及遠程維護模塊，通信模塊包括兩部 分，第一部分為通過RS485總線接口 3連接遠程監控終端1和本地主站9的第一通信模塊， 第二部分為通過CAN總線網絡連接溫度采集終端的第二通信模塊；參數設定模塊包括溫度 校準單元、多種預警閾值單元、溫度采集頻率單元、傳感器發射功率單元、信號接受門限單 元和系統設備對時單元；綜合分析模塊包括綜合統計分析單元連接有超溫故障診斷單元和 溫度趨勢預測單元；報警模塊采用絕對值越限、溫升越限、三相不平衡等告警模式，通過聲 音（蜂鳴）、指示燈、短信等方式告警；參數設定模塊通過溫度校準單元、多種預警閾值單 元、溫度采集頻率單元、傳感器發射功率單元、信號接受門限單元和系統設備對時單元就能 夠實現對溫度校準、各類預警閾值、溫度采集頻率、傳感器發射功率、信號接受門限等參數 設定和系統設備對時等功能；綜合分析模塊的超溫故障診斷單元通過對照開關柜溫度和實 時負荷等方式實現超溫故障診斷，綜合分析模塊還提供了與狀態檢修等專家系統的數據 接口，能夠實現溫度數據的綜合利用；遠程維護模塊提供了初始化、重啟、升級等遠程維護 操作，能夠處理系統運行過程中的各類異常事件（如設備掉電、主站異常關閉、實時數據丟 失）主動上報及預警，以便相關運行管理人員及時采取維護措施，保證系統長期穩定運行。 根據實際情況，測溫主控終端4的這些應用功能可以作為電力自動化系統的一個功能模塊 存在（將溫度信息通過標準數據接口接入電力自動化系統），也可以單獨作為一套溫度監 測的主站系統。各類運行管理人員通過遠