無線測溫系統(tǒng)技術方案

下載可編輯PAGE.專業(yè).整理.GTO-WTS600無線式接點溫度監(jiān)測系統(tǒng)技術方案北京格瑞圖科技目錄變電站測溫技術方案概述GTO-WTS600測溫系統(tǒng)是針對電力系統(tǒng)的發(fā)電廠、電業(yè)局（供電局）、變電站（變電所）等各類高壓開關柜觸頭及接點、變壓器一、二次套管、箱式變電站、高壓母線接頭、封閉母線、穿墻套管、高壓電纜接頭、戶外羊角開關、刀閘開關等運行時易發(fā)熱而不易檢測的部位進行溫度實時監(jiān)測的設備，作為一套分布式測溫系統(tǒng)，它也可以廣泛用于鋼鐵、礦山、石化、鐵路、倉儲等行業(yè)的測溫。GTO-WTS600測溫系統(tǒng)的硬件部分，是完成現(xiàn)場的溫度采集、匯集、遠傳的功能，本產(chǎn)品采用PN溫度傳感技術和近距離無線通訊技術，無線通訊使用的是業(yè)余頻段433Mh（無需申請），其頻點隨著現(xiàn)場測溫點的數(shù)量和采集器的數(shù)量，根據(jù)設置自動進行調節(jié)，該裝置采用模塊化設計，集成度高，采樣多種抗干擾措施，使其具有可靠性高，易于使用和易于維護的特點。系統(tǒng)技術特色GTO-WTS600分布式測溫系統(tǒng)適用于高壓導電母排接頭、電纜接頭、高壓開關柜觸頭、刀閘開關、干式變壓器、箱式變電站等設備的表面等設備的實時測溫，可應用于室環(huán)境，亦可應用于室外環(huán)境。其主要技術特色如下：采用433MHZ（ISM）頻段，無線擴頻技術，抗干擾能力更強。智能無線組網(wǎng)技術，徹底消除同頻干擾問題，通訊誤碼率大大降低。測量點和接收點無直接聯(lián)系，無絕緣問題，不受外部環(huán)境影響。超低功耗設計，高能鋰電池供電硬件設備的穩(wěn)定性、可靠性更強。無線采集組網(wǎng)靈活，可擴展性強，可適用不同電壓等級、不同環(huán)境帶電設備的實時溫度監(jiān)測，安裝施工簡便宜行。系統(tǒng)采用分布式分層結構設計，拓撲結構靈活，即可融入自動化系統(tǒng)運行，亦可獨立成系統(tǒng)。與其它實時測溫方式的比較測溫方式無線測溫系統(tǒng)光纖測溫系統(tǒng)紅外測溫感溫方式直接接觸直接接觸非接觸測溫精度高高一般安全性高一般（灰塵等影響絕緣）較高可靠性高高一般（易受環(huán)境影響）實時性較高高高擴展性好一般一般施工簡便較簡便復雜成本低很高高用于高壓設備接點運行溫度監(jiān)測的技術主要有紅外測溫、光纖測溫和無線測溫，下面對三種測溫技術進行比較：無線測溫與光纖測溫的比較光纖溫度傳感器采用光導纖維傳輸溫度信號，光導纖維具有優(yōu)異的絕緣性能，能夠隔離開關柜的高壓，因此光纖溫度傳感器能夠直接安裝到開關柜的高壓觸點上，準確測量高壓觸點的運行溫度，實現(xiàn)開關柜觸點運行溫度的在線監(jiān)測。然而，用于隔離高壓的光纖表面可能受到污染，將導致光纖表面放電。這使得光纖測溫系統(tǒng)用于室外開關設備的測溫應用受到限制。無線測溫系統(tǒng)采用電磁波傳輸信號，傳感器直接安裝在高壓設備上，溫度測量準確，可以解決電氣絕緣問題，無線測溫系統(tǒng)的特點是不受氣候環(huán)境的影響，可以測量室外開關和母線接點的溫度。無線測溫與紅外測溫的比較紅外測溫為非接觸式測溫，易受環(huán)境及周圍的電磁場干擾，另外開關柜的空間非常狹小，無法安裝紅外測溫探頭（因為探頭必須與被測物體保持一定的安全距離，并需要正對被測物體的表面），并且其測溫精度容易受環(huán)境影響，如光線強度、霧氣都會對其測量精度造成一定的影響，所以其使用圍受到極大制約。而無線測溫系統(tǒng)采用直接接觸式測溫結合無線數(shù)據(jù)采集相結合的技術，有效解決了高壓環(huán)境下測溫點數(shù)據(jù)精確采集和采集設備與一次高壓設備的絕緣問題。安裝使用不再受開關柜體結構、安裝位置、使用環(huán)境的限制，安裝實施非常簡便。高壓開關柜射頻無線測溫系統(tǒng)結構通過連續(xù)監(jiān)測高壓開關柜觸點或電纜接頭的運行溫度，可確定觸點和接頭處的過熱程度，當發(fā)生超溫時，系統(tǒng)能夠發(fā)出報警指示。實現(xiàn)這一功能，采用GTO-WTS600無線測溫系統(tǒng)可提供最佳的解決方案。無線傳感器的壽命GTO-WTS600無線溫度標簽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10年以上，在實際使用中，因工作環(huán)境中溫度條件的影響，其電池的工作壽命可達5年左右。當GTO-WTS600無線溫度傳感器部電池耗盡時，用戶可通過更換傳感器中的電池來使傳感器恢復工作，更換新電池的溫度傳感器同樣可以繼續(xù)工作5年左右。硬件系統(tǒng)構成及功能1型號說明GTOWTS型號標識產(chǎn)品代號公司標識注：產(chǎn)品標識：”GTO”代表北京格瑞圖科技產(chǎn)品代號：WTS：（Wirelesstemperaturesystemofmonitoringconnection）無線式接點溫度監(jiān)測系統(tǒng)功能類型：型號標識2、系統(tǒng)構成GTO-WTS600測溫系統(tǒng)的硬件由3部分組成，它們是：溫度采集標簽(GTO-TM1)、無線集中采集單元(GTO-GA1)、無線中繼器(GTO-RL1).無線測溫終端由高能電池供電，減少高低壓之間的電氣聯(lián)系，采用全數(shù)字方式工作，溫度傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置分離，由一段數(shù)據(jù)線使溫度傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置相連接(溫度傳感器和數(shù)據(jù)處理裝置一起稱為無線測溫終端)。溫度傳感器附著在發(fā)熱點上（高壓母線或高壓開關），使其充分接觸，更加準確的測量發(fā)熱點實際情況。同時，數(shù)據(jù)處理裝置相對遠離發(fā)熱點，使無線測溫終端可在高壓設備發(fā)熱情況下正常運行。溫度傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置均采用特殊材料制成，耐高壓，耐腐蝕，耐高溫，阻燃性好，提高系統(tǒng)的可靠性，可長期工作在惡劣的室外環(huán)境中。根據(jù)需求分析，一般需將無線測溫終端安裝在以下位置：變壓器高、低壓側套管，變電站母排溫度監(jiān)測電纜接頭以及各種接點溫度的監(jiān)測開關柜進線刀閘和出線刀閘戶外進線刀閘實際安裝位置需以現(xiàn)場情況為準，在以不破壞原有電力設備并保障準確測溫的前提下進行確定。無線測溫終端把溫度信號通過無線的方式直接或經(jīng)過無線中繼器傳送給無線匯聚終端，每個無線匯聚終端可以接收多個測溫終端發(fā)送來的數(shù)據(jù)。一般情況而言，在35KV及以下的變電站無需使用無線中繼器，而箱式變電站需使用無線中繼器。對于是否使用無線中繼器還需由測量環(huán)境以及各測溫終端所處的物理位置決定。當測溫終端與無線匯聚終端處于有效的通訊距離，無須增加無線中繼器。系統(tǒng)采用短程無線網(wǎng)絡的方式，多個測溫終端分布在無線匯聚終端的周圍，在有效的通訊圍可以隨意添加、刪除、移動測溫終端。無線匯聚終端則安裝在控制中心，控制中心計算機軟件實時監(jiān)控每個點溫度的變化，實現(xiàn)足不出戶掌握整個高壓系統(tǒng)的發(fā)熱狀況。如果在無人值守、實際測溫地點遠離控制中心的環(huán)境中，無線匯聚終端可以把接收到的數(shù)據(jù)通過RS232傳送給GPRS/CDMA，再由GPRS/CDMA把數(shù)據(jù)傳送到控制中心的計算機，由計算機的后臺軟件進行處理。系統(tǒng)網(wǎng)絡拓撲圖如下：方式一：圖2方式二：圖3方式三：圖4在以上三中方式中，多數(shù)采用的是方式二和方式三，方式二是針對有人值守的變電站，方式三是針對無人值守的變電站。技術指標1、系統(tǒng)的特點先進性：采用國際先進的433組網(wǎng)技術，實現(xiàn)數(shù)據(jù)短距離無線傳輸；靈活性：靈活的組網(wǎng)方式，有線或無線均可，方便監(jiān)控點數(shù)量的增加；實時性：基于帶寬的優(yōu)勢，各類前端信號可做到實時的傳輸；同時可利用其他傳輸通道進行實時傳輸，如：GSM、CDMA1X、GPRS、3G網(wǎng)絡等；穩(wěn)定性：具有獨特的數(shù)據(jù)管理功能，嚴格控制數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象；管理、操作權限的分級實現(xiàn)，保障管理的統(tǒng)一、規(guī)；強大的自我診斷、恢復功能；擴展性：系統(tǒng)預留相應的接口以便擴充之用；控制部件（軟、硬件）采用模塊式結構、部總線化等技術措施，可以方便靈活進行擴充，保證未來的適應性；易用性：基于優(yōu)良的操作平臺；采用模塊化設計，操作簡便；界面人性化；2.系統(tǒng)的組成本系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成，下面分別其做詳細說明：2.1GTO-GA1型無線匯聚終端無線匯集節(jié)點用于接收無線測溫節(jié)點上報的各種信息，匯總后上報給監(jiān)控軟件，同時接收監(jiān)控軟件下發(fā)的各種命令并根據(jù)具體容進行處理。無線匯集節(jié)點也可以設置無線測溫節(jié)點的工作參數(shù)。無線匯集節(jié)點通過串口和工控機連接，串口有兩種模式：RS232模式和RS485模式。RS232模式用于一個匯集節(jié)點和工控機直接相連，單機操作，適合測溫節(jié)點少、傳輸距離短、環(huán)境簡單的場合。RS485模式用于多個匯集節(jié)點和工控機連接，多機操作。RS485總線只用兩根差分電攬傳輸信號，布線容易，適合測溫節(jié)點多、傳輸距離遠、環(huán)境復雜的場合。（當工控機沒有DB9串口時請使用串口－USB轉換線）無線匯集節(jié)點的技術特點

1.

管理多個無線測溫節(jié)點，一個匯集節(jié)點最多可以管理上百個測溫節(jié)點。

2.

組網(wǎng)方便靈活，可實時加入或者刪除測溫節(jié)點。

3.

接口靈活，匯集節(jié)點具有RS232和RS485接口可供選擇。

4.

接收靈敏度高，匯集節(jié)點采用外置膠棒天線，可以提供高達4dBm的天線增益，同時采用高靈敏度的射頻芯片，可以提供最高－110dBm的靈敏度。

5.

使用AC220電源適配器供電。

無線測溫匯集節(jié)點的技術參數(shù)

工作頻率433MH－434.79MHz（ISM免申請頻段）調制方式

射頻發(fā)射功率≤10mW

射頻接收靈敏度最高－110dBm無線傳輸距離≤400m（無遮擋）

管理測溫節(jié)點數(shù)量≤128空間波特率500kbaud控制接口RS232（DB9）或RS485（115200，8N1）RS485總線連接數(shù)量≤16供電方式AC220轉DC5V電源適配器防塵防水等級不防水，用于室工作溫度－40℃～+安裝方式螺絲固定尺寸（長×寬×高）100×80×45（mm）重量300克

無線測溫匯集節(jié)點的設備接口

1.

電源接口

2.

電源指示燈

3.

RS232（DB9）串口

4.

RS485串口

5.

天線接口

6.

無線接收（RX）指示燈

無線發(fā)射（TX）指示燈2.2GTO-TM1型無線測溫終端無線測溫采集終端用于測量如母線、開關柜觸點和電纜接頭等帶電物體表面的溫度，并周期地把測量的溫度數(shù)據(jù)以無線的方式上報給匯集節(jié)點。

無線測溫采集終端的技術特點

1.

自動休眠，低功耗設計。當測溫節(jié)點不工作時會進入休眠模式，一節(jié)鋰亞電池可以使測溫節(jié)點工作5年左右。2.

周期喚醒。當測溫或者上報時間到來時節(jié)點會自動喚醒。3.

測溫精度高、響應時間快。4.

高低溫報警。當被測物體溫度超過預設高溫報警值或者低于預設低溫報警值，節(jié)點會立刻上報，并且之后上報周期縮短，及時提醒工作人員檢查。5.

優(yōu)秀的抗干擾能力。采用無線擴頻技術,即使信噪比很低仍然可以正常的工作。6.

無線傳輸可以選擇AES加密，保證數(shù)據(jù)安全。7.

參數(shù)可以通過無線方式設置。8.

測溫節(jié)點提供粘貼，螺絲固定等多種安裝方式，用戶可以根據(jù)現(xiàn)場的實際情況靈活選擇，方便安裝維護。

無線測溫采集終端的技術參數(shù)工作頻率433MH－434.79MHz（ISM免申請頻段）調制方式

射頻發(fā)射功率≤10mW

無線傳輸距離≤400m（無遮擋）

發(fā)射電流≤30mA

空間波特率500kbaud供電方式3.6V一次性鋰亞電池，容量：3500MAH，可更換工作年限3－5年（根據(jù)不同測量條件）外殼耐高溫溫度150℃測量溫度圍－55℃～+測量溫度精度±0.5℃測量溫度分辨率0.0625測量溫度周期10－120秒，10秒為一時長溫度上報周期10－120秒，10秒為一時長防塵防水等級IP65安裝方式粘貼（推薦），螺絲固定尺寸（直徑×高）75×47（mm）重量100克（不含電池）2.3GTO-RL1型無線中繼器

當無線測溫節(jié)點和匯集節(jié)點距離比較遠，信號不好的時候可以考慮增加無線中繼節(jié)點以便擴展無線傳輸?shù)木嚯x。

無線中繼節(jié)點的技術特點

1.

具有數(shù)據(jù)解析和重組的能力。

2.

組網(wǎng)靈活，可以自動加入或者離開無線網(wǎng)絡。

3.

接收靈敏度高，進一步增加無線傳輸?shù)木嚯x。

4.

使用AC220電源適配器供電。

無線中繼節(jié)點的技術參數(shù)

工作頻率433MH－434.79MHz（ISM免申請頻段）調制方式

射頻發(fā)射功率≤10mW

射頻接收靈敏度最高－110dBm無線傳輸距離≤400m（無遮擋）

空間波特率500kbaud控制接口RS232（115200，8N1）供電方式AC220轉DC5V電源適配器防塵防水等級不防水，用于室工作溫度－40℃～+安裝方式螺絲固定尺寸（長×寬×高）100×80×45（mm）重量300克3.系統(tǒng)軟件智能溫度監(jiān)測系統(tǒng)軟件是一套基于C/S結合B/S構架設計、開發(fā)的實時溫度監(jiān)測軟件，它的功能就是解析GTO-GA1無線匯聚終端傳送過來的數(shù)據(jù)包，提取其中的溫度信息，并可以數(shù)值，圖標，柱狀圖等多種形式顯示到界面上；具備多種報警功能，報警閥值可設定；歷史數(shù)據(jù)可根據(jù)需求進行查詢，導出。我公司提供了不同版本的監(jiān)控軟件，可以同時接收通過串口，以太網(wǎng)口發(fā)送來的數(shù)據(jù)，也可以直接通過Internet接收來至于GPRS/CDMA設備的數(shù)據(jù)。

產(chǎn)品技術特性

C/S構架保證了數(shù)據(jù)的可靠性