20年專注電力設備安全在線監(jiān)測研究
微型電力無源無線測溫 
開關柜智能操控裝置 
無線測溫采集終端DC 
無線傳輸紅外熱成像測 
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某水泥廠開關柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng) (光纖通信) 技術方案書
來源：正瑞電子
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發(fā)布日期：2022-12-06
現(xiàn)代社會對電能的依賴性極高，用電密度越大的地區(qū)對電的依賴性越高，因而對供電設備的可靠性提出了越來越高的要求。目前普遍使用的小車式開關柜由于斷路器與開關柜之間采用插頭聯(lián)接，當小車與開關柜因制造、運輸及安裝不良等都將引起觸頭接觸不良，接觸電阻增大，出現(xiàn)觸頭溫升過高，甚至燒毀，造成停電，這些現(xiàn)象在大電流開關柜如進線柜上尤為突出，且影響極大。
《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》第11.7.2條也提出：定期檢查開關設備的接頭部、隔離開關的導電部分（重點部位：觸頭、出線座等），特別是在重負荷或高溫期間，加強對運行設備溫升的監(jiān)視，發(fā)現(xiàn)問題應及時采取措施。
為避免此類事故的發(fā)生，安裝一種能即時監(jiān)測觸頭溫升的裝置顯得非常迫切。
傳統(tǒng)無線測溫系統(tǒng)廠家均采用電池供電方式，該方式高溫下電池壽命大大降低，實際壽命很不確定。大量使用，需頻繁停電更換電池，后期維護成本高；存在安全隱患，電池長期處于高溫下存在液體滲漏或爆炸危險；直接影響一次系統(tǒng)安全；為了減少功耗，數(shù)據(jù)提取間隔時間長，實時性差。
山東正瑞電子有限公司發(fā)明的新型無線測溫傳感器，不含任何電池，采用感應供電方式解決了高壓端的無線傳感器供電問題。
現(xiàn)場無線測溫點布置及要求
序號 | 分布區(qū)域 | 柜子數(shù)量(面) | 距離總降 | 測溫點數(shù) | 備注 |
1 | 熟料配電室 | 5 | 1000 | 30 | 每面柜子按6個點算 |
2 | 原料處理配電室 | 4 | 500 | 24 | |
3 | 總降 | 11 | 66 | ||
4 | 水泥配電室 | 15 | 180 | 90 | |
5 | 窯頭配電室 | 8 | 300 | 48 | |
6 | 生料配電室 | 13 | 600 | 78 | |
合計 | 336 |
6個配電室的開關柜溫度數(shù)據(jù)統(tǒng)一在總降實現(xiàn)集中監(jiān)控。
1、系統(tǒng)方案圖
2、方案設計
現(xiàn)場有6個地方需要監(jiān)測開關柜觸頭溫度，在每個開關柜動觸頭處安裝微型溫度傳感器（WS7050），開關室墻上安裝一臺溫度監(jiān)測器(DCT30),溫度傳感器通過433mkz射頻無線頻段把溫度信號上傳到溫度監(jiān)測器上，溫度監(jiān)測器通過光纖到總降的電腦上，在總降室安裝工控機,實現(xiàn)全廠開關柜溫度信號的集中監(jiān)控。
3、系統(tǒng)組成
系統(tǒng)有溫度傳感器(WS7050)、溫度監(jiān)測器(DCT30)、無線DTU(含4G流量卡)、工控機和軟件組成。
3.1 感應供電式(CT)無線溫度傳感器
WS7050無線溫度傳感器用于測量高壓開關柜內的電氣接點（如電纜接頭，斷路器觸頭等）的運行溫度。無線溫度傳感器是由溫度傳感器、信號處理及無線發(fā)射器、感應電源三部分組成。
溫度傳感器具有小巧的體積，當與被測物體表面直接接觸時，能保證快速測量溫度的變化，并將溫度變化的信號傳到信號處理及無線發(fā)射器，進行信號處理并將處理后的信號通過無線傳輸?shù)綔囟缺O(jiān)測器。感應電源采用小CT磁飽和技術由一次電流感應出電源，電流保持在3A-5000A之間，感應電源即可不間斷提供給傳感器穩(wěn)定的工作電壓，消除了電池供電需要停電更換的弊端，大大減少了維護量。 
傳感器實圖
性能指標
l 測溫元件：數(shù)字集成溫度傳感器
l 測溫范圍：-40℃～125℃
l 溫度測量精度：±0.5℃
l 測溫分辨率：±0.1℃。
l 接口方式：無線數(shù)字通訊接口。
l 采集時間：2s；
l 數(shù)據(jù)發(fā)送間隔：10S；
l 傳感器最大數(shù)據(jù)傳輸率：100kbps；
l 溫度測量精度：±0.5℃
l 傳感器靈敏度：-110dBm；
l 傳感器工作電壓：1.8V～3.6V；
l 發(fā)射時工作電流：11mA；
l 傳感器工作頻段：433MHz
l 工頻耐壓：35KV電壓等級95KV/分，10KV電壓等級42KV/分。
l 雷電沖擊電壓：185KV/分。
l 適用開關額定電流：630A、1250A、2000A、3150A、4000A、5000A
l CT式工作電流：>3-5A。
l 傳輸距離：戶內80米、戶外300米。
l 環(huán)境溫度：-40℃ ～ 80℃
3.2 無線溫度監(jiān)測器
連續(xù)監(jiān)測高壓開關柜內接點的運行溫度，由數(shù)字顯示屏循環(huán)顯示出每個帶電觸頭的溫度值，可確定觸頭的過熱程度，當發(fā)生超溫時，儀器發(fā)出報警指示。并可將溫度值通過RS485接口傳到計算機作進一步數(shù)據(jù)處理，實現(xiàn)開關柜溫度的集中監(jiān)測。
性能指標
l 測點數(shù)量：256個（每個無線信道支持128個無線溫度傳感器）。
l 顯示屏：4.3寸彩色
l 報警輸出：1個（無源接點）250Vac,0.6A或24Vdc,5A。
l 通訊接口：RS-485。
l 通訊規(guī)約：Modbus與電力103規(guī)約可選
l 工作電壓：交直流220V
l 工作溫度：-40℃～+70℃。
l 外形尺寸：150*130*58（mm）
l 安裝方式：掛式安裝和盤式安裝兩種
采用工業(yè)級元器件和專門設計，可在極端的溫度范圍內穩(wěn)定工作，能適應工業(yè)現(xiàn)場惡劣的工作環(huán)境。
數(shù)據(jù)支持RS232、RS422、RS485接口。
多種光接口形式，支持單芯單模光纖。
堅固而小巧精致的外形結構設計，具有一定的防護等級。
提供卡軌式、壁掛式等安裝方式，適用于不同的安裝條件。
安裝方式：35mm DIN卡軌式，壁掛式
3.5 監(jiān)控計算機
研祥IPC-810/i5-3570 主頻3.4 睿頻3.8/內存4G/500G硬盤/獨立顯卡1G/鍵鼠/4U機架式安裝。
3.6 ZRMSCADA3.0在線監(jiān)測預警軟件平臺簡介
在線監(jiān)測軟件分為通訊模塊，監(jiān)控模塊，組態(tài)設計模塊組成。
通過該軟件，能夠與不同協(xié)議的終端儀表通訊，并將數(shù)據(jù)寫入SQL數(shù)據(jù)庫，可查詢歷史記錄，曲線，報警窗口彈出，打印等。同時能夠實現(xiàn)局域網內客戶端查看數(shù)據(jù),數(shù)據(jù)上阿里云服務器，通過手機APP查看和報警。
主要功能：
具有ModbusRTU，ModbusTCP，CDT等多種標準協(xié)議，可以增加其他非標準協(xié)議通信模塊。
可以查看現(xiàn)場實時數(shù)據(jù)；
具有超溫，超限等報警功能；
采用C/S結構，可通過安裝客戶端軟件查看數(shù)據(jù)；
存儲歷史數(shù)據(jù)，可查看歷史曲線，歷史報警記錄等。
采集各個變電站終端的信息數(shù)據(jù)；
顯示各電纜中間頭溫度，開關柜觸頭溫度，電容器溫度等；
報警功能，探測器報警，溫度超限報警，通信中斷報警等；
溫度歷史曲線查詢；
歷史報警事件查詢；
權限管理，獲得權限可通過客戶端瀏覽數(shù)據(jù)。
報警聯(lián)動，報警時彈出報警畫面，顯示報警位置。
數(shù)據(jù)上阿里云服務器，通過手機APP查看和報警。
四、材料配置
序號 | 名稱 | 廠家型號 | 單位 | 數(shù)量 | 單價 | 金額 | 備注 |
1 | 前端數(shù)據(jù)采集層 | ||||||
1.1 | 無線溫度傳感器 | 正瑞WS7050 | 支 | 336 | |||
1.2 | 無線溫度監(jiān)測器 | 正瑞DCT30 | 臺 | 6 | |||
1.3 | 電氣箱 | 300*400*200mm | 個 | 6 | 含空開，開關電源燈 | ||
1.4 | 電源線 | RVVP 2*1.0mm2 | 米 | 200 | 阻燃，防水 | ||
小計 | |||||||
2 | 集中監(jiān)控部分 | ||||||
2.1 | 監(jiān)控計算機 | 研祥810 | 臺 | 1 | 帶顯示器、音箱 | ||
2.2 | 在線監(jiān)測軟件 | ZRMSCADAV3.0 | 套 | 1 | |||
2.3 | 光纜 | 8芯 | 米 | 2600 | |||
2.4 | 通信線纜 | Rvvsp0.5*2 | 米 | 50 | |||
2.5 | 光電轉換器 | 485轉光 | 臺 | 6 | 帶網關功能 | ||
2.6 | RS485轉換器 | 個 | 1 | ||||
2.7 | 485集線器 | 臺 | 1 | ||||
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