无线测温生产厂家
保定市屹高电气有限公司 YGWT-2000电力温度监测系统
保定市屹高电气有限公司
目 录
第一部分 公司简介 (2)
第二部分 技术解决方案 (6)
1、需求分析 (6)
2、系统解决方案 (7)
3、系统的组成 (11)
3.1、硬件设备性能及参数 (11)
3.1.1、YGWT-2000C型无线汇集终端 (11)
3.1.2、YGWT-2000T型无线测温终端 (12)
3.2、系统软件 (13)
4、系统的特点 (15)
5、现有各种高压温度测量设备以及系统对照一览表 (16)
第一部分 公司简介
保定市屹高电气有限公司位于保定市国家高新技术产业开发区，是专业从事电力系统产品研发、生产和销售的高技术企业。企业从创建开始，就一直坚持服务电
力行业、满足客户需求和技术创新的原则，秉承“真诚服务，创造价值”的经营理念，不断致力于电力系统自动化领域的开拓及发展。
企业目前拥有精良的生产加工设备和大批高素质的研发及生产人员，并且严格按照ISO9001质量管理体系程序和标准建立了完善的现代企业管理制度，研究开发了一系列电力系统自动化装置和软件。公司崇尚以市场为导向，以科技求发展、以服务做保障的宗旨，在通过深入了解客户需求的基础上，以不断进行创新的产品适应国家飞速发展的电力工业；同时在产品的生产过程中，恪守质量是企业生命的观念，以完善的质量管理体系严把产品质量关，公司现有产品经国家权威部门检验，各项技术指标均达到标准要求。企业始终贯彻为客户创造最大价值的服务方针，并以科学严格的管理、严谨求实的作风、先进实用的技术来服务电力系统用户。我们在售前、售中、售后三个方面向用户郑重承诺，保证以最快捷、最周到的服务来满足客户需求。
公司产品多次荣获省、市科技进步奖和科技成果证书，并被认定为保定市高新技术企业。雄厚的技术力量、优异的生产设备、严格规范的管理铸就了高品质的产品，公司的多个产品已经应用在国内的电力、石油、化工、冶金、煤炭等行业，深得用户的广泛好评。企业连续多年被评为“守合同重信用企业”，被中国质量诚信促进会评为“AAA质量诚信会员单位”，被中国电力企业联合会吸纳为高级会员。在未来的发展中，企业将一如既往地坚持信誉第一、客户至上的发展方向，用我们优质的产品、良好的服务，携手广大新老客户与国家电力工业共同发展，共为国家电力工业做出更大贡献。
部分成功案例：
保定涿州市供电公司（13套）………………………………………………2011.11 保定市供电公司（1套）………………………………………………………2011.7 保定高碑店市供电公司（2套）………………………………………………2011.8 保定满城县供电公司（4套）…………………………………………………2011.5 沧州任丘市供电公司（4套）…………………………………………………2010.10 沧州南皮县供电公司（2套）…………………………………………………2010.11 沧州青县供电公司（2套）…………………………………………………2010.5
沧州孟村供电公司（1套）…………………………………………………2011.3
沧州沧县供电公司（2套）…………………………………………………2011.5
邯郸磁县供电公司（13套）………………………………………………2010.7
廊坊霸州市供电公司（12套）………………………………………………2008.4
廊坊大城县供电公司（5套）…………………………………………………2009.7 廊坊固安县供电公司（4套）…………………………………………………2010.3 廊坊三河市供电公司（6套）…………………………………………………2010.5 唐山滦县供电公司（2套）…………………………………………………2009.11
天津高压局供电公司（1套）…………………………………………………2010.4 河南正阳县供电公司（4套）…………………………………………………2011.4 保定市定兴县供电公司（7套）…………………………………………………2012.8 保定市阜平县供电公司（2套）…………………………………………………2011.9 保定市涞源县供电公司（7套）…………………………………………………2011.9 保定市高阳县供电公司（4套）…………………………………………………2012.6 保定市清苑县供电公司（1套）…………………………………………………2012.5
保定市曲阳县供电公司（1套）…………………………………………………2012.12 邯郸市永年县供电公司（2套）…………………………………………………2012.5 廊坊市文安县供电公司（2套）…………………………………………………2012.3 天津市宁河县供电公司（2套）…………………………………………………2012.8 邯郸市馆陶县供电公司（2套）…………………………………………………2012.10 河南省遂平县供电公司（1套）…………………………………………………2012.3 保定市定州市供电公司（4套）…………………………………………………2011.8
第二部分 技术解决方案
1、需求分析
在电力系统中，高压开关、GIS（气体绝缘变电站）等高压电器和载流母线等电力设备在负载电流过大时会出现温升过高，最后能使相邻的带电部件性能劣化，甚至击穿，根据电力安全监督部门提供数据分析，全国电力单位每年因为高压开关、母线温度过高引发的重大事故上千起，给生产和经营造成巨大经济损失。通过监测母线接点、高压电缆接头、高压开关触点温度的运行情况，可有效防止高压输、变电故障的发生，为实现安全生产提供有效保障。因此采取有效措施监测高压母线及高压开关接触温度是电力系统急需解决的重大课题。
许多母线以及开关处于高电位，目前国内专门用于高压母线、高压开关及电接触
发热测量的仪器还很少。温度监测的方法，一种是在高压电接触表面涂一层颜色随温
度变化的发光材料，通过观察其颜色变化来大致确定温度范围，这种方法准确度低、可靠性差，不能进行定量测量；另外一种方法是利用辐射特性的红外热像仪，准确度
较高，但由于需要光学器件，在高压开关柜等特定场合使用不太方便，而且价格较高，推广应用有一定困难。更重要的是以上两种方式都需要人工进行巡查，不能实时得到
温度数据，所得到的数据永远是滞后的，起不到温度实时报警功能。而有线通讯方式
的电子仪表不符合电力高压环境测量仪表规范。
我公司自主研发的 “电力工业无线温度监控系统” 解决了目前存在的上述问题,可在高压环境下精确测量温度,准确有效地实现了实时监控。该系统已通过华北电力大学、国家无线电检测中心、国家计算机检测中心、北京市技术监督局、西北电科院等相关部门的前期综合测试，并在内蒙古阿拉善电管局、陕西韩城电厂等单位进行了安装和现场运行测试，该系统完全符合高压环境仪表的要求，运行稳定,能在高压环境下准确及时处理数据、传输数据。上述单位的专家们一致认为该系统填补了电力行业高压环境中实时无线测温的空白，为电力行业安全生产提供了更有效的监控措施。
2、系统解决方案
根据高电压（6KV-220KV）作业环境下温度测量的特点，我公司推出工业无线温度监控系统，本方案先是针对短程无线测量温度，采集数据并汇聚于一点，再通过远程（GPRS/CDMA）无线网络传输，实现无线传输的技术方案。系统结构图如下：
图1
无线测温终端由高能电池供电，减少高低压之间的电气联系，采用全数字方式工作，温度传感器附着在发热点上（高压母线或高压开关），并由一段数据线和无线数据变换器相连接(温度传感器和数据变换器一起称为无线测温终端)，该终端附着在高压母线或高压开关上并长期工作在高压环境中。无线测温终端把温度信号通过无线的方式直接或经过无线中继站传送给无线汇聚终端，无线汇聚终端可以接收多个测温终端发送来的数据，对于是否使用无线中继站是由测量环境以及各测温终端所处的物理位置所决定的。当测温终端与无线汇聚终端处于有效的通讯距离内，无须增加无线中继站。
系统采用短程无线网络的方式，多个测温终端分布在无线汇聚终端的周围，在有效的通讯范围内可以随意添加、删除、移动测温终端。无线汇集终端则安装在控制中心，控制中心计算机软件实时监控每个点温度的变化，实现足不出户掌握整个高压系统的发热状况，进而做出正确的决策。
如果在无人值守、实际测温地点远离控制中心的环境中，无线汇聚终端可以把接收到的数据通过RS232传送给GPRS/CDMA，再由GPRS/CDMA把数据传送到控制中心的计算
机，由计算机的后台软件进行处理。
系统网络拓扑图如下：
方式一：
图2
图3
图4
在以上三中方式中，多数采用的是方式二和方式三，方式二是针对有人值守的变电站，方式三是针对无人值守的变电站。
温度传感器附着在发热点上，并由一段导线和无线数据变换器相连接(温度传感器和无线数据变换器一起称为无线测温终端)，无线数据变换器也随之附着在高压线路上或高压开关上。温度传感把感知的温度转化为电信号，由无线变换器处理后得到温度值并通过无线的方式经过无线中继站或直接传送给无线汇聚终端，无线汇聚终端可以接收多个无线数据变换器发送来的数据，对于是否使用中继站是由测量环境和整个测量的范围以及各无线数据变换器所处的测量点位置所决定的，如果所有的无线数据变换器与无线采集汇聚终端在有效的通讯距离内，那么就可以不增加中继站，否则就需要增加中继站。 如果在无人值守的环境，控制中心远离实际测温的地点，无线采集汇聚终端可以把接收到的数据通过RS232传送给GPRS/CDMA，再由GPRS/CDMA把数据由远程传送到控
制中心的计算机，再由计算机的后台软件进行处理。
3、系统的组成
本系统由硬件和软件两部分组成，下面分别对其做详细说明：
3.1、硬件设备性能及参数
3.1.1、YGWT-2000C型无线汇集终端
在433MHz频段上实现和多个YGWT-2000C型无线测温终端采集温度数据的通讯，并可以向YGWT-2000C型无线测温终端发送指令，在整个测温系统中其处于核心地位，由它来调节整个无线通讯的网络。通过连接计算机上安装运行的设置软件实现对YGWT-2000T型无线测温终端设置。一般安装在控制中心。
技术特性：
9每个无线汇集终端可管理1024个测温终端
9灵活性：可随时在组内添加、删除无线测温终端
9与计算机接口：双串口。串口1为标准R S232串口或R S485口；串口2为R S485串口
9显示接口：方便的显示接口，可以方便的通过接入P S2接口的显示屏很直观的了解发热点的温度状况。
9外置天线：4d b m的增益
9电源：内置交直流两用电源
详细技术参数：
9 1.频率范围：433M H z－434.79M H z（免申请）
9 2.传输距离：≥800m（无阻挡）
9 3.输出功率：>+25d b m
9 4.接受灵敏度：-123d b m
9 5.测量循环周期：t*10秒（可以用户设置）
9 6.显示方式：液晶显示
97湿度显示：1-3路湿度可选
98.符合电工电子产品低温G B/T2423.1、高温G B/T2423.2的要求，适于
在气候条件恶劣的地区使用
99.防水级别：不防水，适用于室内
910.接口方式：R S232
9 11接口方式：R J45以太网接口(可选)
912电源：A C85至265V D C100至360V
913.尺寸：宽139m m×高106m m×深55m m
3.1.2、YGWT-2000T型无线测温终端
技术特性：
9实时上传：可按设定时间向上传送数据
9低功耗：低功耗高灵敏度采用高能电池，以5分钟为数据的传输周期，
可持续≥8年
9准确性：测量精度可达±1℃或±1%
9可靠性：高绝缘性和抗电磁场干扰性
9灵活性：用户可根据自己的需求，灵活、方便的设置参数，便于安装维护
9保密性：可透明传输，也可以数据加密
详细技术参数：
9低功耗：低功耗高灵敏度采用高能电池，以5秒~21分钟为数据的传输周期
9频率范围： 433MHz－434.79MHz （免申请）
9输出功率：>+20dbm
9传输距离：≥800m （无阻挡）
9发射电流： 90mA
9测量循环周期：t*5秒（可以用户设置）
9电源：电池（可更换）
9电池及整机寿命：8～10年（视测量时间间隔而定）
9测量温度：-50℃～ +500℃
9测量精度：±1℃或±1%
9大气压力：80kPa~110kPa
9耐地震能力：地震烈度7级
9符合电工电子产品低温GB/T2423.1、高温GB/T2423.2的要求，适于在气候条件恶劣的地区及户外使用
9多层屏蔽技术，抗干扰能力强，软件辅助纠错，可以应用于500KV等级，而数据采集准确，传输可靠。
9防水级别：IP68
9尺寸：直径70mm×高度60mm连接线长度150mm
9重量：＜160g
3.2、系统软件
监控程序是一个实时温度监控软件，它的功能就是解析YGWT-2000C型无线汇集终端传送过来的数据包，提取其中的温度信息，绘制温度实时曲线或者存储历史记录，可以预先设置温度报警阀值，具备温度报警功能。屹高电气提供了不同版本的监控软件，可以同时接收YGWT-2000C型通过串口发送来的数据，也可以直接通过Internet接收来至于GPRS/CDMA设备的数据。
登陆界面：运行无线测温组态软件，打开登陆界面。用鼠标左键单击“进入系统”打开实时监控界面。也可以单击右键，弹出下拉菜单，根据下拉菜单选择相应的功能。
实时监控界面：在该页可以实时监控各点温度变化，并实时观看温度变化曲线。
历史曲线界面
报警查询画面：
4、系统的特点
先进性：
采用国际先进的433组网技术，实现数据短距离无线传输；
灵活性：
系统支持基于WEB 方式的网络浏览功能，可供用户方便使用；
灵活进行系统软件升级，避免对系统产生过大的影响；
灵活的组网方式，有线或无线均可，方便监控点数量的增加；
实时性：基于带宽的优势，各类前端信号可做到实时的传输；
同时可利用其他传输通道进行实时传输，如：GSM、CDMA 1X、GPRS、3G 网络等；
稳定性：具有独特的数据管理功能，严格控制数据丢失现象；
管理、操作权限的分级实现，保障管理的统一、规范；
强大的自我诊断、恢复功能；
扩展性：系统预留相应的接口以便扩充之用；
控制部件（软、硬件）采用模块式结构、内部总线化等技术措施，可以方便灵活进行扩充，
保证未来的适应性；
易用性：基于优良的操作平台；
采用模块化设计，操作简便；
界面人性化；
5、现有各种高压温度测量设备以及系统对照一览表
把现有的高压测温材料、设备和系统进行对比：
产品或系统名称 精度 数据
处理
能力
是否需
要人为
干预
是否和周
围有电气
连接
安装、扩展 成本
运营
成本
颜色可变化的发光材料 不高，不
能定量测
量
无 需要 无 容易 廉价 高
红外线测温仪 较高，受环
境影响比较
大
无 需要 无 不存在 昂贵 高
光纤测温系统 精度高 有 不需要有 需要布线
不容易安
装，扩展性
不好
昂贵 低
高压无线测温系统 精度高 有 不需要无 相对比较
容易安装，
不需要布
线扩展性
好
性价
比好
低
6、应用示例
XX变电站一次接线图
附件：新产品以及安装图片产品图片：
1.半球形：
2.扇形：
3.方形
4.刀片型
5.L型
无线无源温度检测原理(借鉴实操)
无线测温技术方案 (基于EH技术) 1.EH技术说明 1.1. EH技术简介 环境能量采集（EnergyHarvesting）技术具有可循环、无污染、低能耗等优点，它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上，是近几年发展起来的一门新兴学科，它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极其广泛：交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备的在线监测是一个前所未有的创新，必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集(EH)也称为能量积聚，使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。 能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后，电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发，将能量释放给后续负载使用。 1.2.EH技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具)，磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能，并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将EH技术应用于高压设备一次回路的无线测温，解决了传感器的能量需求问题，使得传感器摆脱了对传统电池的束缚，体积更小，可靠性更高，安装更方便，维护更简单，产品更环保，技术更先进。 2.基于EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1. 无线测温系统简介
无线无源温度检测原理
无线测温技术方案 (基于 EH 技术) 1.EH 技术说明 1.1. EH 技术简介 环境能量采集（EnergyHarvesting）技术具有可循环、无污染、低能耗等优点，它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上，是近几年发展起来的一门新兴学科，它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极 其广泛：交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备 的在线监测是一个前所未有的创新，必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集 (EH) 也称为能量积聚，使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。 能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热 或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后，电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发，将能量释放给后续负载使用。 1.2.EH 技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等 )，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具 )，磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非 常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能，并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将 EH 技术应用于高压设备一次回路的无线测温，解决了传感器的能量需求问题，使得传感器摆脱了对传统电池的束缚，体积更小，可靠性更高，安装更方便，维护更简单，产品更环保，技术更先进。 2. 基于 EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1.无线测温系统简介
无源无线测温原理
无线无源开关柜温度监测系统 必要性: 高压开关柜作为电力系统中非常重要的电气设备。现代电力系统对电能质量的要求越来越高，相应地对高压开关柜的可靠性也提出了更高的要求。开关柜的温升超标，直接影响设备的安全稳定运行，而且，过热问题是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。 随着传感器技术、信号处理技术、计算机技术、人工智能技术的发展，使得对开关柜温度状态进行在线监测，及时发现故障隐患并对累计性故障做出预测成为可能。它对于保证开关柜的正常运行，减少维修次数，提高电力系统的运行可靠性和自动化程度具有重要意义。由于高压开关触头处于高电压、高温度、强磁场以及极强的电磁干扰环境中，要实现对触头的测温，必须解决电子测量装置在上述恶劣环境条件下的适应性。而开关柜内有裸露高压，空间封闭狭小，无法进行人工巡查测温。 SC-TempMonitor-SG无线无源开关柜温度监测系统采用先进成熟的传感技术 和独特先进的无线通讯技术进行高压隔离和信号传输，利用其固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能，从根本上解决了高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。具有极高的可靠性和安全性，隔离彻底，价格低廉，安装简便，可以安装到每台高压开关柜上，数据可以直接显示读取。也可无线传输记录入电力网络系统，实现远程预警功能。 无线无源测温与其他测温方式比较: 无线无源测温与光纤测温：光纤温度传感器采用光导纤维传输温度信号，光导纤维具有优异的绝缘性能，能够隔离开关柜内的高压，因此光纤温度传感器能够直接安装到开关柜内的高压触点上，准确测量高压触点的运行温度，实现开关柜触点运行温度的在线监测。然而，用于隔离高压的光纤表面可能受到污染，将导致光纤沿面放电。这使得光纤测温系统用于室外开关设备的测温应用受到限制。无线测温系统采用电磁波传输信号，传感器直接安装在高压设备上，温度测量准确，可以解决电气绝缘问题，无线测温系统的特点是不受气候环境的影响，可以测量室外开关和母线接点的温度。 无线无源测温与红外测温：红外测温为非接触式测温，易受环境及周围的电磁场干扰，另外开关柜内的空间非常狭小，无法安装红外测温探头（因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离，并需要正对被测物体的表面），而无线测温系统却不受开关柜体结构的限制。 测温原理:
无线测温装置带多种传感器
电力温度监控专家V1.3 XY-KCD-A 电气触点在线测温装置 Installation&Operation Manual 说明书 V1.3 上海贤业电气科技有限公司
安全和注意事项 危险和警告 ■本装置只能由专业人士进行安装和维护。 ■对于因不遵守本手册的说明而引起的故障，厂家不承担任何责任。 触电、燃烧和爆炸的危险 ■设备只能由取得资格的工作人员才能进行安装和维护。 ■对设备进行任何操作前，应隔离电压输入和切断设备的工作电源.■要有一台可靠的电压检测设备来确认电压是否已切断。 ■在将设备通电前，应该将所有的机械部件恢复原位。 ■设备在使用中应该提供正确的额定电压。 ■在通电前应仔细检测所有的接线是否正确。 不注意这些预防措施就有可能会引起严重损害！
目录 一、概述 (4) 二、无线测温系统结构 (4) 2.1无线测温系统结构图 (4) 2.2无线温度传感器 (5) 2.3无线测温主机 (10) 三、显示与参数设置 (17) 3.1显示面板 (17) 3.2参数设置 (18) 3.2.1报警开关设置 (18) 3.2.2参数查看 (19) 3.2.3参数设置 (20) 3.2.4极限温度记录 (24) 3.2.5温度报警记录 (25) 3.2.6温度失衡记录 (26) 3.2.7恢复出厂设置 (26) 3.2.8清除所有用户数据 (27) 四、接线方式 (29) 五、外形尺寸及安装方式 (29) 六、无线测温系统典型组网方式 (30) 七、维修及维护 (30) 7.1有限保用条款 (30) 7.2有限保用范围 (31) 7.3法律责任范围 (31) 附录一：典型接线图 (32) 附录二：通讯协议 (44)
几种无线温度传感器优劣(声表面波等)
依据测温原理的无线温度传感器分类 无线测温系统在电力系统开关柜中投入应用已有多年，而在这几年间，陆续出现了多种类型的无线温度传感器。对于究竟哪一种传感器更适合开关柜内部使用并未有一个明确标准。在此，我们对现今常见的无线温度传感器依据测温原理进行分类以及对各种类型的特点进行一次客观的阐述。 依据测温的原理，应用于开关柜无线测温的无线温度传感器主要可分为四类。一类是利用热敏电阻的温度特性接触式测温的传感器；第二类是利用半导体材料（PN结）的温度特性，接触式测温的传感器；第三类是利用红外热辐射技术，传感器采用红外探头，非接触式测温；第四类是利用压电晶体，采用声表面波技术无源接触式测温的传感器 a.热敏电阻 利用热敏电阻测温的传感器，其原理是热敏电阻的阻值会随温度的变化而改变，通过阻值的大小来反映温度。这种传感器其优点是灵敏度高（因为热敏电阻的电阻温度系数大，阻值随温度改变的变化明显）。缺点是，由于热敏电阻阻值与温度的线性关系较差，直接测量的精度低，必须通过运算补偿才能得到较准确的测量值。电阻元件易老化，使用寿命短，精度及稳定性随使用变差。其无线是体现在通讯方式上，通过传感器内部的A/D转换，将数字信号无线发送出。 b.PN结 采用PN结作为测温元件的无线温度传感器，其原理是PN结的压降随温度的变化而改变，施加恒定电流，通过输出电压的大小来反映温度。其压降与温度的关系几乎为线性，精度高，但灵敏度相对热敏电阻要低，反应时间比热敏电阻长。半导体元件不易老化，使用寿命较长，可靠性高。其无线同样是体现在通讯方式上。 c.红外热辐射 采用红外技术的无线温度传感器，测温原理与常见的红外点温枪基本类似——任何高于绝对零度的物体都在发射出辐射能，辐射能的强度与物体温度有着密切关系，传感器探测物体发出的红外辐射，将辐射能转变为电信号，通过校准运算最终得到被测物体表面的温度。数据进一步通过传输模块无线发射出。红外传感器测温反应灵敏度极高，测温范围远大于其他几种，且非接触式测温使得探头使用寿命更长，对被测点无影响。但红外测温对空间要求较高，探头与被测表面必须无任何阻挡，且探头与被测表面间距受传感器距离比率（D:S）的限制，安装部位的选择不易。 以上三类无线温度传感器一般都是由感温模块（热敏电阻、PN结或红外探头）、数模转换模块、无线射频传输模块以及电源模块（可以是电池或感应取电，本文不对供电方式作讨论或比较）组成。 d.声表面波 基于声表面波的无线温度传感器则与其他类别有较大区别。首先，其最大的特点就是传感器本身不需要电源；其次，其无线并不是仅仅体现在通讯方式上，同时也体现在测温原理上。声表面波无线温度传感器是由天线、叉指换能器、反射栅以及压电基片组成，与其他传感器截然不同。其测温的原理是，传播在压电基片表面的声表面波，其波长和波速会随基片表面或内部相关因素（包括温度）的改变而变化。由对应的接收器发出无线激励信号，信号输入传感器的压电基片激起声表面波，不同温度下，传感器输出不同的信号，信号再由接收器接收，经过调解获取温度值。声表面波传感器体积小，不需要电源，传感器成本低是其主要的优势。但正由于无源，传感器需要接收采集器发出的激励信号，这种激励信号的有效无线传输距离较短；另一方面，由于被测设备的震动产生位移，导致声表面波的相位等发生变化，测温的精度严重降低，而现在尚无较好的校准方式。
无线无源声表面波
产品名称：无线无源声表面波(SAW)传感器温度测量系统(用于电力系统) 1.引言 近年来，随着电网容量的不断增大，超高压与特高压电力系统的逐步建立，大容量、大区域互联和西电东送等复杂系统的形成，对电力系统的安全运行和供电可靠性都提出了更高的要求。特别是随着超高压输电系统全国联网、紧凑型输电线路的建成、带有串补或静补的交流柔性超高压输电系统的采用，输电系统的短路电流将达到较高水平。 为保证电力系统的安全运行，可通过对系统内重要电力设备运行状态，特别是绝缘状态进行监测，检测各种关键状态量，对其进行分析诊断，发现设备的各种缺陷及其劣化发展，以求在可能出现故障或性能下降到影响正常工作之前，及时维修、更换，避免发生危及安全的事故。其中，电力系统高压设备在长期运行过程中由于表面氧化腐蚀、紧固螺栓松动、触点和母线排连接处老化等问题，造成设备过热甚至出现严重事故的可能性进一步加剧。为了及时发现或预知事故隐患避免故障造成严重后果，按电力行业的安全规范要求可行的办法就是实时在线监测电力系统一些关键设备或部位的温度，从而间接监测电力设备的工作状态。目前在电力系统中急需在线监测温度的设备和部位包括：导电母排接头、电缆接头、电缆终端与电器设备的连接处、高中压开关柜触头、刀闸开关、干式变压器等设备。尤其是一次设备的开断接触点，由于设备制造的原因、设备受环境污染的原因、设备长期运行、严重超载运行、触点氧化、电弧冲击等原因造成接触电阻增大，因此在运行时往往容易造成发热，温度不断上升，给设备安全运行埋下了隐患，如果不及时发现，容易导致起火或爆炸，造成大量的财产损失，这一现象在负荷增长较快的地区显得尤为普遍。 此外，在用电高峰期及部分线路故障等情况下如何在现有输电线路的基础上提高输送能力成为“智能电网”迫切需要解决的问题。在不改变现有输电线路结构和确保电网安全运行的前提下，建立输电线路动态增容监测系统可有效、安全地增加线路短期输电容量，以满足突发事件下的供电需要，符合电力部门优质供电、优质服务的要求。基于输电线导线温度检测的方法还是高压架空输电线路动态增容实施的重要依据。因此，温度检测正成为“智能电网”领域中不可或缺的重要技术。 输电变电线路和装备温度监测的特点和难点主要在于： （1）检测点的电压高达几十万伏，要求传感器必须易于安装并实现电气绝缘隔离，因此无线传感器较适宜； （2）检测的母排或输电线上电流几十安培甚至上百安培，且周围分布着极强的电磁场干扰，同时要抗雷击。采用感应供电的工作模式不稳定可靠； （3）我国在《架空输电线路导线温度在线监测系统技术导则》和《高压设备智能化技术导则》的总体原则中，建议涉及高压设备本体，传感器尽量采用无源型； （4）温度传感器(包括其引线)除了必须满足高温测量的稳定性和耐热性要求外，还必须耐受短路大电流冲击时所产生的短时高温而不被损坏，寿命要超过15年甚至30年；
基于声表面波的无源测温阅读器设计与实现
２０１８年 第４期 仪表技术与传感器 Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ Ｓｅｎｓｏｒ ２０１８ Ｎｏ．４ 基金项目：北京理工大学珠海学院科研发展基金项目（ＸＫ－２０１５－０１） 收稿日期：２０１７ －０３－２８基于声表面波的无源测温阅读器设计与实现 殷 宁１，２，张连波２，苏秉华１，２，李天阳１ （１．北京理工大学光电学院，北京 １０００８１；２．北京理工大学珠海学院信息学院，广东珠海 ５１８０８８） 摘要：针对封闭开关柜中的开关触头温度实时监控的问题，设计了一种基于声表面波无源无线测温系统阅读器，包含发射机二接收机二电源二控制与回波信号处理模块以及上位机软件三为了电路设计更加灵活二紧凑，采用专用收发芯片实现收发信机，使用ＦＰＧＡ进行电路配置二控制以及回波信号处理，最后通过系统测试证实了阅读器设计的可行性三关键词：声表面波；无源无线；温度监测；信号处理 中图分类号：ＴＮ９８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－１８４１（２０１８）０４－００５１－０４ ＤｅｓｉｇｎａｎｄＩｍｐlｅｍｅｎｔａｔｉｏｎｏｆＲｅａｄｅｒＢａｓｅｄｏｎＳｕｒｆａｃｅＡｃｏｕｓｔｉｃＷａｖｅ ｆｏｒＰａｓｓｉｖｅＷｉｒｅlｅｓｓＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ＹＩＮＮｉｎｇ１，２，ＺＨＡＮＧＬｉａｎ?ｂｏ２，ＳＵＢｉｎｇ?ｈｕａ１，２，ＬＩＴｉａｎ?ｙａｎｇ１ （１．Ｓｃｈｏｏl ｏｆＯｐｔｏｅlｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏlｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｓｃｈｏｏl ｏｆＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏlｏｇｙ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏlｏｇｙ，Ｚｈｕｈａｉ５１８０８８，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｒｅａｌ?ｔｉｍｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｆｏｒｃｏｎｔａｃｔｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｉｎｔｈｅｅｎｃｌｏｓｅｄｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ，ａｒｅａｄｅｒｗａｓｄｅｓｉｇｎｅｄｆｏｒｔｈｅｐａｓｓｉｖｅｗｉｒｅｌｅｓｓｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｓｕｒｆａｃｅａｃｏｕｓｔｉｃｗａｖｅｄｅｖｉｃｅ．Ｔｈｅｒｅａｄｅｒｉｎｃｌｕｄｅｄｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ，ｒｅｃｅｉｖｅｒ，ｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙ，ｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｅｃｈｏｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｃｉｒｃｕｉｔ，ａｎｄｔｈｅｈｏｓｔｃｏｍｐｕｔｅｒｓｏｆｔｗａｒｅ．Ｆｏｒｄｅｓｉｇｎｉｎｇａｍｏｒｅｆｌｅｘｉｂｌｅａｎｄｃｏｍｐａｃｔｃｉｒｃｕｉｔ，ｔｒａｎｓｃｅｉｖｅｒｗａｓｉｍｐｌｅｍｅｎｔｅｄｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅＡＳＩＣｃｈｉｐｓ．Ｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｓｏｆｃｉｒｃｕｉｔｃｏｎｆｉｇｕｒａｔｉｏｎ，ｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｅｃｈｏｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｗｅｒｅｒｅａｌｉｚｅｄｗｉｔｈＦＰＧＡ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｆｅａｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｒｅａｄｅｒｄｅｓｉｇｎｗａｓｖｅｒｉｆｉｅｄｂｙｔｈｅｓｙｓｔｅｍｔｅｓｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｓｕｒｆａｃｅａｃｏｕｓｔｉｃｗａｖｅ；ｐａｓｓｉｖｅｗｉｒｅｌｅｓｓ；ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ；ｓｉｇｎａｌｐｒｏｃｅｓｓ ０ 引言 当前电力系统温度监测方法主要包括感知测温二红外测温及光纤测温三感知测温可大概判断发热故障，但难以准确获取温度情况三红外测温设备体积较大，只能监测红外线直射到的开关触点三光纤测温安装难度大二设备成本昂贵，且易受外界环境影响三 声表面波无源无线测温系统［１－２］中的传感器具有无源二耐高温二体积小以及适应复杂环境等优势，近年在电力行业中得到推广使用，解决了高压开关柜触头温度难以监测的问题三 基于以上研究背景，设计了一种基于声表面波技术的无线无源测温阅读器并进行了系统测试三１ 系统设计１．１ 总体设计 无线无源测温阅读器包含发射机二接收机二电源二控制与回波信号处理模块以及上位机软件，见图１三 其中发射机负责激励信号的发送；接收机负责回波信号接收；ＦＰＧＡ中的控制与回波信号处理模块负责配置信号源的输出频率，生成开关控制信号，同时对采集的回波信号进行频率估计，输出频偏给ＰＣ上位机软件，由软件计算得到待测温度 三 图１ 阅读器总体设计 在激励信号发射阶段，信号源产生的特定频率单音信号，经过锁相环倍频与放大后，通过天线发射出去成为激励信号三声表面波传感器通过天线接收激励信号，然后传感器上的叉指换能器将激励信号转换为声表面波三声表面波包含了表征温度信息的信号，此信号被叉指换能器又转变成电磁波，成为传感器的回波应答信号通过天线发射出去三 万方数据
无线测温技术方案
无源无线测温技术方案 1 EH技术说明 1.1EH技术简介 环境能量采集（EnergyHarvesting）技术具有可循环、无污染、低能耗等优点，它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上，是近几年发展起来的一门新兴学科，它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极其广泛：交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备的在线监测是一个前所未有的创新，必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集(EH)也称为能量积聚，使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能。能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后，电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发，将能量释放给后续负载使用。 1.2EH技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具)，磁场要比电场大得多。因此我们认为开关柜内是一个工频电场和磁场能量非常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集开关柜中的电磁能，并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将EH技术应用于开关柜一次回路的无线测温，解决了传感器的能量需求问题，使得传感器摆脱了对传统电池的束缚，体积更小，可靠性更高，安装更方便，维护更简单，产品更环保，技术更先进。
2 基于EH技术的无源无线测温系统 2.1无源无线测温系统简介 我公司的无源无线测温系统主要有三部分构成：无线测温传感器、无线温度接收终端、数据服务器及后台； 效果结构图如下所示： 图表 1 无线测温系统结构图 无线温度传感器作为系统的感知层，分布于各个发热点，实时测量其表面温度，并将温度数据通过无线方式上传给接收终端。 接收终端在系统中承担着数据中继功能，它接收到传感器的数据之后再通过光纤、485或者无线等方式传输给数据后台，他们形成了系统的网络层。 数据到达后台后，用户可以通过浏览器方式监测现场每个传感器的实时温度、历史曲线，如果出现超温情况，可以快速定位并及时通知相关人员。这就是系统的应用层。
无线无源测温(智能电网)方法介绍
开关柜电线监控用温度无线无源温度传感器 —电网安全知冷热，北京威创普信科技有限公司内部稿 摘要： 电网温度监测是我国智能电网目前面临的巨大挑战，本文给出了各种测温方式对比、从原理上报道了最近测温进展，提出了基于SAW原理的无线无源测温方法，并且给出了最近的解决方案。 第一节：应用领域： 电网安全生产不仅是一个庞大而复杂的系统工程，而且是电力公司乃至全社会改革、发展和稳定的基础，也是未来我国乃至全世界智能电网发展的重中之重。国务院于2006年2月发布的《国家中长期科学和技术发展规划纲要》和国家电网于4月19日发布《国家电网公司绿色发展白皮书》等一系列重要文件中，智能电网安全保障已经纳入国家重大优先发展和着手实施的主题。 电力设备安全可靠性是超大规模输配电和电网安全保障的重要环节，尤其我国正处于经济快速增长时期，国家电网的电力供电负荷日益增加，在持续扩大供电同时给电网电器设备带来一系列的安全问题。为尽可能的避免各类电力事故，电力设备安全运营实时监控的任务迫在眉睫。 电网设备中的触头和接头的电网安全的一个重要隐患。现有统计结果表明，故障其主要发生在如下位置， 1）开关柜中动、静触头故障。开关柜作为一种广泛运用的电力设备，开关柜是输配电系统中的重要设备，承担着开断和关合电力线路、线路故障保护、监测运行电量数据的重要作用。开关设备因高压断路器动、静触头接触不良，加上长期的大电流、触头老化等因素易致其接触电阻增大，从而导致长时间发热、触头温升过高甚至最终发生高压柜烧毁故障。 2）电缆接头故障。随着运行时间的延长、压接头的松动、绝缘老化、以及局部放电、高压泄漏等，将引起发热和温度的升高，温度的升高将使这些状况进一步恶化，这将促使温度进一步提升，这一恶性循环的结果就引发短路放炮，甚至火灾。 目前对于开关柜接头触点的温度监测尚没有有效方法解决，作为监测的替代方式，通常采用效率低且代价高的人工红外探测巡检方式，实时温度监控成为目
开关柜无线测温装置(3、6、9点可选)
上海贤业电气自动化设备有限公司电气接点测温装置 XY81电气接点测温装置 （版本号：1.10） 使 用 说 明 书 （使用前请详细阅读此说明书）
目录 一、产品简介 (1) 二、产品特点 (1) 三、主要功能 (1) 四、技术指标 (2) 五、产品尺寸及安装 (2) 六、产品接线端子图 (4) 七、按键功能 (4) 八、操作说明 (5) 九、无线测温示意图 (7) 十、通讯 (8) 十一、附录 (11) 十二、运输与贮存 (14) 十三、保修期限及订货说明 (14) 一、产品简介
上海贤业电气XY-81电气接点测温装置是一款用于高、中、低压电力系统(110KV，6—35KV 和0．4KV)和对温度有较高要求电气接点设备的智能化装置。它是集在线温度测量、数据采集、数据分析和控制功能于一体的现代化高科技产品。其各项技术指标均能达到国际标准，电气接点测温装置的主要功能为在线采集接点温度（接点数可选定）。该装置提供了RS485通讯接口，便于组网应用，可实现与现场计算机监控系统的配合应用，支持MODBUS-RTU通讯协议。 二、产品特点 ●先进的高性能工业级微处理器，数据处理和信息存储能力强，可靠性高，运行速度快； ●具有精准先进的测温技术，能根据不同现场要求配置相应的测温方案； ●可同时兼容无线测温及红外测温两种测温技术； ●多种传感器类型可选择，可根据现场要求选用相应的测温传感器； ●可编程显示，温度接点数6路、9路、12路、18路可切换，具体接点数请在订货时说明； ●红绿双色液晶显示，专业化测温显示界面，显示内容清晰、视角广阔； ●人性化按键和菜单设计，符合现场调试特点，便于操作； ●在线温度实时测量，测量精度高、实时性强； ●采用先进存储技术，实现掉电后设定参数仍能保存； ●采用自锁面板式安装机构，接线简单，拆装非常方便。 ●装置外形小巧，占用的空间小，配备标准的开孔尺寸，适用性强； ●具有通讯可查询12次超温报警事件记录功能，面板可查询最近9次超温报警事件记录功能，包括具体某接点报警温度、发生时间，便于及时排查； ●具有通讯功能：采用RS485通讯接口、MODBUS-RTU协议，可将测量信息、继电器输出状态、高温报警事件纪录等参数上传后台监控系统，实现在线数据的远方集中管理和监控。 三、主要功能 四、技术指标
LHCW电气接点无源无线测温装置
LHCW-02电气接点无源无线测温装置 目录 一、概述 二、规格型号 三、技术指标 四、主要功能 五、安装方法和接线 七、高压接点无源无线测温传感器 八、储存与运输 九、订货与服务 一、概述 LHCW-02无源无线测温智能终端是保定盛辉光电科技有限公司根据《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》(试行)中11.7.2关于“加强对运行设备温升的监视”要求而设计的高压接点无线测温装置。主要适用于2kV~35kV/50Hz户内各类高压开关设备的接头部、触头、电缆及母排的在线温度测量。本装置集在线温度测量、数据采集、数据分析、温升预警功能于一体。该装置提供了RS485通讯接口，支持MODBUS-RTU通讯协议，便于组网应用，可实现与现场计算机监控系统的配合应用。二次部分与一次部分无任何连接,传感器与智能终端通过无线通讯方式传送信号,使安装简便灵活。LHCW-02在设计上采用了多种抗干扰措施，能够在电力系统中稳定运行。 二、规格型号 LH – CW 02 3/6/9 A：3个测温点 B：6个测温点 C：9个测温点 产品序列号 电气接点无线测温 电气接点无线测温 保定盛辉 三、技术指标
四、主要功能 ①多个高压接点温升测量、显示、预警； ②报警温度上、下限及预警定值可以设定； ③本产品可以在线测量、显示、控制两路开关柜内环境温湿度； ④可远程查询最近一次超温报警数据记录，可就地查询最近200次SOE数据记录； ⑤系统自带万年历时钟功能； ⑥RS485通讯接口，MODBUS-RTU通讯协议，波特率可设； ⑦具有声、光报警接口输出功能； ⑧可以测量母排和断路器动静触头的温度； ⑨可配无线中继站， 五、安装方法和接线 无线测温智能终端为嵌入式安装。安装时，应先将LHCW-20四个角的安装卡松开取下，将LHCW-20于开关柜仪表室面板前方推放入安装孔内，然后从后方沿装置的沟槽将安装卡安上并使之挤紧面板，此时装置将牢固地固定在面板上。安装注意事项：本产品内部无用户可调元器件，安装时请勿拆开。不要带电作业。避免将装置置于强干扰源、辐射源、热源附近及粉尘多的地方。 七、高压接点无源无线测温传感器
无线无源温度检测原理
无线测温技术方案 （基于EH技术) 1。EH技术说明 1.1。EH技术简介 环境能量采集(EnergyHarvesting）技术具有可循环、无污染、低能耗等优点,它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上,是近几年发展起来的一门新兴学科，它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极其广泛:交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备的在线监测是一个前所未有的创新，必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。 能量收集(EH)也称为能量积聚,使用环境能量为小型电子和电气器件提供电能.能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块.能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后,电源经过调节并存储起来.系统随后按照所需的间隔触发,将能量释放给后续负载使用. 1.2.EH技术应用 在变电所、站的运行现场具有丰富的电磁能，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具),磁场要比电场大得多。因此我们认为高压设备内是一个工频电场和磁场能量非常密集的区域.我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集高压设备中的电磁能，并将其能量转化为无线温度传感器所需之电源。 将EH技术应用于高压设备一次回路的无线测温,解决了传感器的能量需求问题，使得传感器摆脱了对传统电池的束缚，体积更小，可靠性更高，安装更方便，维护更简单,产品更环保,技术更先进. 2.基于EH技术的富邦电控FTZ600无线测温系统 2.1。无线测温系统简介
南京科睿博电气科技有限公司无源无线测温技术资料
南京科睿博电气科技有限公司无源无线测温系统组成部分及技术指标 目录 南京科睿博电气科技有限公司无源无线测温系统组成部分及技术指标 (1) 目录 (1) 一、新型无源无线温度传感器 (1) 二、测温系统管理平台 (3) 三、本地通信柜 (4) 四、智能分析器天线 (5) 五、智能分析器 (7) 六、智能管理器 (9) 七、本地显示多功能表 (12) 一、新型无源无线温度传感器 New SAW Senso 新型无源无线温度传感器采用高可靠性的压电晶体材料制备，实现了低插入损耗和高品质因数的物理特性，能够长期稳定的通过无源无线的方式检测被测物体的温度，测温范围宽，测温精度高，高线性度，反应速度快，长期稳定度好，可以在各种恶劣的条件下连续长时间工作。
温度传感器芯片工作原理 新型无源无线传感器是直接安装在被测物体表面的测温元件，它负责接收询问射频信号，并返回带温度信息的射频信号到智能分析器。 新型无源无线温度传感器 表带式SAW温度传感器，通过硅胶表带捆扎在被测物表面。音叉式SAW温度传感器中的导热块上开有孔槽，通过螺丝固定在被测物表面。 指标项指标值 测温原理声表面波技术（SAW：Surface Acoustic Wave)
二、测温系统管理平台 System Controller 无源无线测温系统管理平台可实现大型电力网络多个测温点群温度监测，所有的监测数据在同一平台上运行，能快速实时完成大量数据收存、优化处理、合理调度、智慧决策、
全面监视等综合工作，同时可以将预警或报警信息第一时间推送到授权客户端，指导相关工作人员及时对报警信息进行处理。 三、本地通信柜 Communication Cabinet