無線測(cè)溫原理:

溫度傳感裝置由以下部分組成：裝在變電箱內(nèi)測(cè)試點(diǎn)的SAW傳感器、能無線連接多個(gè)溫度傳感器的讀入器。

讀入器的天線嵌在變電箱內(nèi)壁，這樣以來可以屏蔽外部的電波干擾。而讀入器的其他部分(接收箱)則安裝在變電箱的外面。因而可以保證在變電箱非通電的情況下也能正常工作。讀入器由單獨(dú)的電源供電，并向變電箱內(nèi)發(fā)射短射頻信號(hào)。如果射頻脈沖的頻率與溫度傳感器預(yù)設(shè)的頻率相同，傳感器就能收到該射頻信號(hào)，并且改變和被動(dòng)地反射脈沖信號(hào)。返回的脈沖信號(hào)由于受到了傳感器自身溫度的影響因而攜帶了傳感器的溫度信息。溫度數(shù)據(jù)可以通過有線或無線方式傳回控制室。

傳感器表面波技術(shù)應(yīng)用了晶體材料的物理特性。晶體的物理特性的改變通過壓電感應(yīng)原理被自動(dòng)轉(zhuǎn)化成了電信號(hào)。傳感器的工作原理是將射頻信號(hào)發(fā)射到壓電材料的表面，然后將受到溫度影響了的反射波再轉(zhuǎn)回電信號(hào)而獲取溫度數(shù)據(jù)。表面波技術(shù)的好處是利用了傳感器的被動(dòng)工作原理-即在非常規(guī)的運(yùn)行環(huán)境下(高電壓，高電流)實(shí)現(xiàn)無線溫度數(shù)據(jù)采集。無線表面波溫度采集解決方案包括一個(gè)與傳感器有電磁聯(lián)系的讀入器。

高壓開關(guān)柜作為電力系統(tǒng)中非常重要的電氣設(shè)備。現(xiàn)代電力系統(tǒng)對(duì)電能質(zhì)量的要求越來越高，相應(yīng)地對(duì)高壓開關(guān)柜的可靠性也提出了更高的要求。開關(guān)柜的溫升超標(biāo)，直接影響設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，而且，過熱問題是一個(gè)不斷發(fā)展的過程，如果不加以控制，過熱程度會(huì)不斷加劇，并對(duì)絕緣件的性能及設(shè)備壽命產(chǎn)生很大的影響。

隨著傳感器技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、人工智能技術(shù)的發(fā)展，使得對(duì)開關(guān)柜溫度狀態(tài)進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)故障隱患并對(duì)累計(jì)性故障做出預(yù)測(cè)成為可能。它對(duì)于保證開關(guān)柜的正常運(yùn)行，減少維修次數(shù)，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性和自動(dòng)化程度具有重要意義。由于高壓開關(guān)觸頭處于高電壓、高溫度、強(qiáng)磁場(chǎng)以及極強(qiáng)的電磁干擾環(huán)境中，要實(shí)現(xiàn)對(duì)觸頭的測(cè)溫，要解決電子測(cè)量裝置在上述惡劣環(huán)境條件下的適應(yīng)性。而開關(guān)柜內(nèi)有裸露高壓，空間封閉狹小，無法進(jìn)行人工巡查測(cè)溫。

無線無源開關(guān)柜溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用先進(jìn)成熟的傳感技術(shù)和獨(dú)特先進(jìn)的無線通訊技術(shù)進(jìn)行高壓隔離和信號(hào)傳輸，利用其固有的絕緣性和抗電磁場(chǎng)干擾性能，從根本上解決了高壓開關(guān)柜內(nèi)觸點(diǎn)運(yùn)行溫度不易監(jiān)測(cè)的難題。具有極高的可靠性，隔離徹底，價(jià)格低廉，安裝簡(jiǎn)便，可以安裝到每臺(tái)高壓開關(guān)柜上，數(shù)據(jù)可以直接顯示讀取。也可無線傳輸記錄入電力網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程預(yù)警功能。

無線無源測(cè)溫與其他測(cè)溫方式比較:

無線無源測(cè)溫與光纖測(cè)溫：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)量室外開關(guān)和母線接點(diǎn)的溫度。

無線無源測(cè)溫與紅外測(cè)溫：紅外測(cè)溫為非接觸式測(cè)溫，易受環(huán)境及周圍的電磁場(chǎng)干擾，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，而無線測(cè)溫系統(tǒng)卻不受開關(guān)柜體結(jié)構(gòu)的限制。

標(biāo)準(zhǔn)的溫度采集過程包括如下步驟：

無線讀入器通過它的天線發(fā)射射頻脈沖。

脈沖信號(hào)被傳感器上的天線收到后，通過INTERDIGITALTRANSDUCER(IDT)

在壓電感應(yīng)器的表面激活一個(gè)表面波。

傳感器表面波的頻率由于受到傳感器本身溫度的影響發(fā)生了變化。正是

由于頻率受溫度變化的機(jī)制，使得溫度數(shù)據(jù)測(cè)量得以實(shí)現(xiàn)。

IDT再將表面波的頻率振蕩轉(zhuǎn)化成射頻信號(hào)。此射頻信號(hào)由讀入器上的天

線收到后進(jìn)行處理。

由于諧振器的高質(zhì)量特性，即使訪問波具有50HZ的帶寬，也確保了反射

回來的信號(hào)包含了射頻信息。

反射回來的射頻頻率變化與溫度的變化成比例關(guān)系。

無線測(cè)溫系統(tǒng)的主要特點(diǎn):

連續(xù)性

本系統(tǒng)具備不間斷溫度監(jiān)控特性，因而能夠有效監(jiān)測(cè)變電箱的溫度變化，防止事故發(fā)生。

低成本

該系統(tǒng)比傳統(tǒng)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)成本可大大降低。

無季節(jié)性影響

溫度傳感器通過匹配軟件的校正后就已經(jīng)補(bǔ)償了傳感器制作過程中的偏差。傳感器可在任何工作溫度范圍內(nèi)的溫度進(jìn)行調(diào)試，因而不會(huì)受季節(jié)因素影響。通常情況下，傳感器只在安裝后調(diào)試一次，并保持多年不需再校正。

灰塵

灰塵堆積不會(huì)對(duì)SAW傳感器測(cè)溫產(chǎn)生影響

環(huán)境無害

SAW傳感器采用被動(dòng)感應(yīng)方式，無需電池驅(qū)動(dòng)。因而不會(huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成影響。

應(yīng)用解決方案:

1、 傳感器reader自帶485接口，變電站內(nèi)所有開關(guān)柜的溫度傳感器通過485傳輸數(shù)據(jù)。

2、 溫度監(jiān)測(cè)儀作為可選項(xiàng)，安裝在每個(gè)開關(guān)柜，并通過485接口傳輸數(shù)據(jù)；

3、 每個(gè)變電站控制室安裝一個(gè)485轉(zhuǎn)TCP/IP轉(zhuǎn)換設(shè)備，溫度數(shù)據(jù)通過該設(shè)備接入電力公司局域網(wǎng)；

對(duì)于網(wǎng)絡(luò)不通的變電站可采用一個(gè)帶GPRS的終端將數(shù)據(jù)傳回服務(wù)器。

4、 服務(wù)器根據(jù)管理需要可設(shè)置于集控站、供電局等地點(diǎn)，它通過TCP/IP協(xié)議讀取各變電站各開關(guān)柜的溫度數(shù)據(jù)，并通過后臺(tái)管理軟件實(shí)現(xiàn)溫度傳感器設(shè)置以及溫度告警等功能。