无线测温装置的应用和原理
第1页，共2页 无线测温装置的应用和原理
前言：无线测温系统是一种无线测量、安装简便的温度测量系统。它采用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，解决高压开关柜内触点运行温度不易监测的难题。适用于各种类型的高压设备的温度在线监测，具有可靠的高压隔离、抗强电场、磁场干扰及良好的热稳定等特性。10kV高压柜是电力系统中不可或缺的部分，其安全运行是用户负荷的重要保证。高压柜的特点是负荷电流较大、容易发热，需要定期测温。从结构形式上看10kV高压柜分为旋转刀闸式和小车式两种，小车式高压柜由于触头完全密封，在柜外无法观察测温，因此巡视人员只能通过对柜测温来间接推算内部是否发热、温度的传导损耗导致精度十分低，而且无法观察细微的变化，不满足安全运行的要求。
无线测温装置系统通过即时监测开关触头等发热点温度，可发现异常发热故障苗头，从而防止故障的发生，并且通过温度历史记录，对开关柜“状态维修”提供科学数据依据。对开关柜等电器设备的安全运行具有重要的意义。
二、高压开关柜无线测温系统设计原理
2.1系统的主要组成
无线测温系统主要由无线温度传感器、无线测温装置、监控中心上位机、通信链路构成，其中无线测温装置主要安装在开关柜面板上，用来收集各子无线温度传感器的数据，并进行处理和储存，所有的无线测温装置都利用RS485总线和监控中心上位机进行通信，从而组成分布式监测系统。
2.2无线温度传感器
无线温度传感器主要用来测量带电物体表面温度，如对高压开关柜中的母排接头和裸露触点的运行温度进行监测。无线温度传感器主要包括测量电路、温度传感器、无线调制接口、逻辑控制电路、供电电路。通过无线网络将温度信号传送到无线温度监测仪。无线温度传感器由于体积比较小，适合用来测量开关柜中的温度热接点，可以对开关柜中引出电缆接头，触头、母线连接点的运行温度进行测量。
2.3无线测温装置
无线测温装置主要用来对温度传感器的数据收集、储存、处理、报警信号输出等，与监控中心PC机通过RS485进行通信。LCD人机交互主要用来对当前无线传感器无线温度监测第2页，共2页
信息和温度数据信息进行显示，现场用户可以通过执行输入操作、输出操作进行控制，例如对无线传感器进行查询和设置。
三、无线测温传感器分类
a. 电池供电型无线温度传感器
安装于发热部位，采集温度量并通过无线方式传输的传感器。
b. CT感应取电无线温度传感器
安装于断路器触头、母排、电缆搭接点等大电流处，采集温度量并通过无线方式传输的传感器。
四、结束语
高压开关设备是变电站和配电站中保证电力系统运行的重要设备之一，本文介绍的安科瑞智能操控及无线测温产品在晋南钢铁集团产能置换升级改造的前瞻性项目的应用，可以实现集操作、显示于一体，可以对高压开关柜内母排、断路器上下触头、电缆接头等的温度进线在线监测，防止在运行过程中因氧化、松动、灰尘等因素造成接点接触电阻过大而发热成为隐患，提升设备保障，及时、持续、准确反映设备运行状态，避免事故的发生，降低设备事故率。
【参考文献】
[1]智能电网用户端电力监控/电能管理/电气安全产品报价手册2020.01
[2]高压小车开关柜无线测温系统设计与实现吴卓文陈锦培
电力系统无线测温方案
电力系统无线测温方案
一、系统概述
本无线测温系统专为电力系统设计，采用先进的无线通信技术和高精度温度传感器，实现对电力设备关键部位温度的实时监测。系统具备彩色显示功能，直观展示温度数据及状态信息，同时具有灵活可设的参数和方便的操作界面，能广泛应用于变电站、配电室、输电线路等场景。
二、系统组成
（一）温度传感器
1. 采用高精度、低功耗的数字式温度传感器，测量范围广（-55℃至 125℃），精度可达±0.5℃。
2. 传感器体积小巧，便于安装在各类电力设备的接触点、连接点等部位，如开关柜触头、母线接头、电缆接头等。
（二）无线传输模块
1. 基于 ZigBee、LoRa 或蓝牙等无线通信技术，确保数据传输的稳定性和可靠性。
2. 低功耗设计，延长传感器的使用寿命。
（三）数据集中器
1. 负责收集来自各个传感器的温度数据，并进行初步处理和存储。
2. 具备以太网、RS485 等通信接口，可与上位机系统进行数据交互。
（四）上位机软件
1. 基于 Windows 操作系统开发，具有友好的人机界面。
2. 彩色显示界面，以直观的图表、曲线等形式展示温度数据及变化趋势。
3. 支持灵活的参数设置，如报警阈值、采集周期、通信频率等。
4. 具备数据存储和查询功能，可保存历史温度数据，便于后续分析和追溯。
三、系统功能
（一）实时温度监测
1. 系统实时采集各监测点的温度数据，更新频率可根据实际需求设置。
2. 在彩色显示屏上实时显示各监测点的温度值，并以不同颜色区分正常、预警和报警状态。
（二）温度报警功能
1. 用户可根据电力设备的运行要求，灵活设置温度报警阈值。
2. 当监测点温度超过阈值时，系统立即发出声光报警，并在显示屏上突出显示报警信息。 3. 支持短信、邮件等方式将报警信息推送至相关人员，确保及时处理异常情况。
（三）数据分析与统计
1. 系统对采集到的温度数据进行分析和处理，生成日报表、月报表、年报表等统计报表。
无线传输热电偶
无线传输热电偶
无线传输热电偶是一种能够通过无线方式传输温度信号的热电偶。热电偶是一种常用的温度测量装置，它通过两个不同金属的接触产生的热电势差来测量温度。传统的热电偶需要通过导线将信号传输到接收端，然而，无线传输热电偶通过无线通信技术，实现了信号的无线传输，使得温度测量更加便捷和灵活。
无线传输热电偶的工作原理是基于热电效应。热电效应是指当两个不同金属的接触点存在温度差时，会产生热电势差。这种热电势差与温度差之间存在一定的线性关系，可以通过测量热电势差来确定温度。无线传输热电偶在热电偶的基础上，加入了无线通信模块，使得热电势差可以通过无线信号的形式传输出去。
无线传输热电偶的无线通信模块通常采用射频技术，通过无线电波传输热电势差信号。传输距离可以根据应用需求进行调整，从几米到几十米不等。无线传输热电偶的接收端可以通过专用的接收器接收信号，并将其转换为温度值。无线传输热电偶的接收器可以连接到计算机或其他设备上，实现数据的实时监测和记录。
无线传输热电偶具有许多优点。首先，无线传输热电偶省去了传统热电偶需要的导线，使得安装更加方便灵活。其次，无线传输热电偶的传输距离较远，可以满足不同应用场景的需求。再次，无线传输热电偶可以实现多点测量，通过一个接收器同时接收多个热电偶的信号，提高了测量效率。此外，无线传输热电偶的信号传输稳定可靠，不容易受到外界干扰。
无线传输热电偶在许多领域有着广泛的应用。在工业领域，无线传输热电偶可以用于高温环境下的温度测量，如炉温监测、熔炼过程控制等。在医疗领域，无线传输热电偶可以用于体温监测，方便患者的使用和医护人员的观察。在环境监测领域，无线传输热电偶可以用于地质勘探、气象观测等，实现对温度变化的实时监测。
然而，无线传输热电偶也存在一些局限性。首先，由于无线传输热电偶需要使用电池供电，因此在电池寿命方面需要考虑。其次，无线传输热电偶的信号传输距离和传输质量可能会受到环境因素的影响，如障碍物、电磁干扰等。此外，无线传输热电偶的成本相对较高，不适用于一些低成本、大规模应用的场景。
10kV高压开关柜无线测温技术
10kV 高压开关柜无线测温技术
摘要：在电力系统当中，10kV高压开关柜是一项非常关键的内容，其运行质量会对整个电力系统的安全、稳定运行造成直接的影响，但在实际运行中，受到诸多因素的影响，10kV高压开关柜非常容易出现发热故障，从而对其正常运行造成不利影响。而为了对这种情况加以改善，还需要利用无线测温技术对10kV高压开关柜进行实时的监测，使故障隐患能够及时的排除，这对于电力系统的安全、稳定运行具有非常重要的意义，所以，有必要针对相关内容进行深入的研究。
关键词：10kV；高压开关柜；无线测温技术
1无线测温的原理
无线测温的原理根据温度传感元件的不同可以分为热敏电阻温度传感器、红外测温传感器、半导体传感器、声表面温度传感器以及无源无线温度传感器，下面笔者将做进一步的分析。
1.1热敏电阻温度传感器
热敏传感器的原理就是阻值会随着温度的变化而发生改变，通过阻值的大小来反映出温度的高低。热敏传感器的优点是灵敏度比较高；缺点是热敏电阻值和温度的线性关系比较差，元件容易老化，使用的寿命相对比较短，随着使用寿命的缩短，精准度和稳定性会慢慢变差。
1.2红外测温传感器
红外测温传感器主要利用黑体辐射的定律，黑体辐射的定律:任何物体只要是高于零度，就都会发出红外线。红外线测温传感器的特点是采用的非接触式测量，测量探头和被测量的物体之间不需要任何遮挡物，也不需要做绝缘处理；缺点是在测温的过程中容易受到温度、湿度、辐射等因素的影响。
1.3半导体传感器 半导体传感器主要是将PN作为测温的元件，原理是PN会随着温度的变化而变化，加强恒定电流，通过运行中输出电流的大小来反映出柜内的温度。半导体传感器的精准度相对比较高，但是灵敏度相对热敏电阻要低一些，半导体传感器反映的时间要比热敏电阻更长一些。半导体电阻的优点是不易老化、使用的寿命相比较长，具有很高的可靠性。
1.4声表面温度传感器
声表面传感器最大的特点就是测温的方式为无源测量方式，通过无线传输的方式进行开关柜内的温度测量。声表面传感器的优点是体积比较小，不需要电源就可以工作，缺点是由于无线信号的传输距离比较短，并且在传输的工程中不允许有任何的阻碍物，被测温部位如果发生位移或者是震动的情况机会导致声表面波的相位发生变化，影响测温的准确性。
基于2.4GHz无线通信的开关柜测温系统
第９期 何思阳：基于２．４ＧＨｚ无线通信的开关柜测温系统
度在线监测，并具备硬件成本低、测量准确和技术可靠
等优点。’
３．无线测温系统结构及工作原理
无线测温系统在传感器技术、无线射频技术、数字
信号处理技术、低功耗、总线控制和数据库技术等方面
采用了一系列目前较为领先的技术，保证了系统在技
术上具备先进性和独创性，在性能上具备较强的可靠
性和稳定性。
３．１无线测温系统结构
系统采用分层分布式系统结构，由就地监测层、
转发层和远端监控和数据管理层三部分组成，如图２
所示
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图２无线测测温系统分层结构示意图 （１）就地监测层
无线温度传感器，安装在开关柜触头、母线连接
处等位置，在线测量关键点温度，锂电池供电，通过
无线射频方式与无线测温接收终端进行通信。
（２）转发层
无线测温接收终端能够准确自动接收探头传来
的测量温度数据，对数据进行准确分析处理，并将数
据传送给测温后台系统或者温度监测功能组ＩＥＤ。
（３）远端监控和数据管理层
无线测温后台系统，监控和管理开关柜触头、母 线连接处温度数据，温升报警可以手机短信方式通
知用户。
由于无线温度传感器安装在开关柜的高压室，这
种环境不适合使用传统的开关电源作为系统电源，因
而使用工业锂电池作为系统电源。无线温度传感器
在设计上遵循低功耗系统的设计理念，采用目前业界 功耗最低的处理芯片作为处理器，系统在无任务进行
处理的时候进入休眠模式，降低系统的能量损耗，满 足使用电池作为电源的低功耗需求。采取接触式测
温方式进行温度测量，通过使用先进的数字温度传感
器对开关柜触头、连接处进行温度在线测量，温度测
量范围为一５５℃一＋１２５ｃＣ，在一１０℃一＋８５℃范围
内精度为±Ｏ．５￣Ｃ。数字温度传感器抗电磁干扰能力
强，可以在高电压、大电流的电磁环境下稳定可靠的
工作。无线温度传感器通过２．４ＧＨｚ的无线电磁波
无线测温系统解决方案
无线测温系统
解
决
方
案
1 （一）我国电力系统发展现状分析
目前我国电力系统正向着大电网、高可靠性、高自动化水平方向迅猛发展，电网运行自动化、智能化的监控水平已成为我国电力系统发展的关键问题。高压配电开关柜是配电系统中的重要设备，承担着开断和关合电力线路等重要作用，但在长期运行过程中，开关的触点、母线及出线连接等部位因氧化腐蚀或因紧固螺栓松动等原因至使接触电阻增大，在高负荷运行情况下，连接点发热并形成恶性循环，且发热点温度无法监测，最终导致连接部位温度过高甚至烧毁，造成事故停电。
近年来，电力系统已发生多起因设备过热而发生火灾和大面积停电事故。据统计分析，我国每年发生的电力事故，有40%是由高压电气设备过热所致;而在采用高压开关柜和电力电缆的供电系统中，有70%以上的电缆运行故障是因为连接部位接触电阻变大、过负荷等引起接头温度过高所致。因此，对高压开关柜连接点的温度变化进行实时监测及预警是非常必要的。
（二）各种高压温度测量设备系统比较：
产品或系统名称 颜色可变化的发光材料 红外线测温仪 光纤测温系统 高压无线测温系统
精度 不高，不能定量测量 较高，受环境影响比较大 精度高 精度高
数据处理能力 无 无 有 有
是否需要人为干预 需要 需要 不需要 不需要
是否和周围有电气连接 无 无 有 无
安装/扩展 容易 不存在 需要布线，不容易安装，扩展性不好 相对比较容易安装，不需要布线，扩展性好
运营成本 高 高 低 低 2 （三）无线测温系统的优点：
一、安全性高：它通过采用先进的数字温度传感器，避免了传感器输出模拟信号的传输受到电场、磁场的干扰。
二、可靠性高：通过采用先进的扩频通讯、数据纠错、自适应调频技术，有效地保证了数据无线传输的可靠性;另外，无线射频传感技术不受震动以及外界灰尘的影响，测温精度高。
三、智能化水平高：在常规模式下，温度值以分钟间隔进行采集并传输到监控中心，当发生突发事件导致温度升高到报警阈值或温度升速增快时，温度测量节点将进入快速反应状态，持续以秒为间隔密集采集温度并传输报警，从而避免错过任何可能的温升事故。
高压开关柜监控中无线测温技术的运用
乱 蒜霾 应用方法论 １４９
高压开关柜监控中无线测温技术的运用
于永亮，徐坤，刘俸斌
（益和电气集团股份有限公司，山东青岛２６６５００）
摘要无线测温技术主要由部署于被监测范围内的多个微型传感器节点构成，再以无线通信方式构建成具有多跳性的网络
系统，达到协作感知、采集和处理相应的电力系统元件信息。高压开关柜是电力系统中起到发电、输电、配电、耗电、电能
转换、电力通断、用电控制与保护等作用的一种电器产品。本文介绍了高压开关柜监控中采用无线测温技术的原理、优点、 和具体方法，希望为相关行业工作者提供理论依据。
关键词高压开关柜；无线测温技术；电力监控；实践应用
中图分类号ＴＭ 文献标识码Ａ 文章编号１６７３—９６７１一（２０１２）０５２—０１４９一【）１
随着我国电力事业的发展与发达，用电普及以及对电力供应 的进一步广泛需求，使电力系统已经在逐步向着网络化、安全 性、自动化、可靠易用的方面发展。由于电力网络的分布越来 越广泛，电网的覆盖面积也越来越大，接触和使用的人群越来
越多，使生活与工作中对电力系统安全性与自动化的呼声非常 高。而对电力系统内相关元件的测温工作，一方面可有效控制电 力元件不易被高温损坏和引起灾害，另一方面也需要利用自动化 手段减少人工的投入，提高效率，且监测更为准确及时。无线测
温技术属于微电子技术的一项创新，主要由布署于被监测范围内 的多个微型传感器节点构成，再以无线通信方式构建成具有多跳
性的网络系统，达到协作感知、采集和处理相应的电力系统元件 信息。高压开关柜是电力系统中起到发电、输电、配电、耗电、 电能转换、电力通断、用电控制与保护等作用的一种电器产品， 尤其在制造业中成为企业输变电系统的重要组成部分。本文介绍
了高压开关柜监控中采用无线测温技术的原理、优点、和具体方 法，希望为相关行业工作者提供理论依据。 １无线测温技术在高压开关柜中的应用原理
无线测温技术主要通过无线传感技术连接各个元件单元，并 进行信息传递和命令传输。首先，温度采集器可对高压开关柜内 各裸触点或母线连接处、元件表面等的温度进行监控，当发现温 度超出设定范围时，温度采集器利用电磁波将相关信号传达至测
SD-CW2000无线测温装置使用说明书资料
奥博森电气厂
无线测温装置
HYCW-6无线测温装置
使
用
说
明
书
一、产品概述:
本产品是根据国家《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”要求而设计的温升监测系统。主要适用于户内各类高压开关设备的接头部、触头及母排的在线温度测量。该装置二次部分与一次部分无任何电连接，传感器与主机信息交换是通过无线信号传送，不会影响系统的绝缘性能，使用更安全。
二、功能简介：
本产品最多可以在线监测12个点位的的温度（温升），通过无线传输，在主机的屏幕上实时显示，由主机对这些监测点的温度进行实时监控。当任何一个监测点的温度超过设定温度后会输出三个级别报警提示（指示灯、显示值闪烁及三组无源继电器输出）；产品提供RS485接口，MODBUS通讯协议，可以上传环境温湿度、各监测点的温度和电池电量等信息。
温度值的显示模式可以选择温升（相对于环境温度）或实际温度，上位机可以通过RS485接口对仪表的参数进行设置与读取，以及数据的采集。本产品还可以单独选择控制环境的温度或湿度，对于负载继电器可以选择温度与湿度各使用一组继电器，也可以选择共用一组继电器。温度控制负载的工作模式可以选择降温或升温，而湿度控制负载只能使用升温或除湿模式。
本产品采用图形中（英）文菜单界面，操作简单直观，并有报警记录查询功能。
本系统包括：显示主机、无线数据收发器、无线温度传感器、环境温湿度传感器（可选）。
三、主要技术指标：
1、工作电源：AC220±10％50Hz
2、使用环境：温度-20℃～70℃、相对湿度≤95％RH 3、环境温度测量范围：-55℃～125℃±1℃，无线传感器温度测量范围：0℃～120℃±2℃
4、电池使用寿命：设计为3年，视实际情况而定（可在停电检修时更换电池反复使用）
5、报警输出：3组无源输出
10kV高压开关柜无线测温技术 2
10kV高压开关柜无线测温技术
摘要：当前10KV高压开关柜中所应用的无线测温技术可以在一定程度上保障用电系统的安全与稳定性，在用电安全方面提供了一定的保障。无线测温技术能够有效保证10KV高压开关柜使用过程中的安全性，避免在使用过程中出现发热等原因所导致的故障，进一步保障配电系统的稳定性。本文将重点讲解10KV高压开关柜无线测温技术的特点与应用设计，强化10KV高压开关柜系统的稳定运行。
关键词：10KV高压开关柜；无线测温；测温技术；技术应用
10KV高压开关柜是配电供电系统中的重要一环，而在实际运行过程中，因发热等原因将会直接影响到高压开关柜的使用。而发热故障又较为常见，因此在整个电力系统当中，应对当前所应用的无线测温技术进行升级改造，对于10KV高压开关柜的实时温度进行全方位的监测，保障工作人员能够及时发现设备隐患，及时排除发热故障所造成的影响。
1.高压开关柜无线测温技术的特点
1.1稳定安全性
在10KV高压开关柜的使用过程中，应根据实际情况选用无线测温传感器，且无线测温传感器的使用有着一定的技术优势与体积优势，对于测温进行过程中的安全性有了一定的保障。无线测温传感器通常可以达到20米以上的传感距离，可以有效保障测温的稳定，相比于传统的测温方式，也能够有效保障测温人员的人身安全[1]。
1.2极强准确性
通过无线测温传感器进行10KV高压开关柜的温度测量，可以得到更为准确的温度数据。传感器通过接触面来进行开关柜的测温，可以准确稳定的检测到测温点的实时温度，并且及时反馈出相关数据并完成数据传输，有效保障了测量数据的准确性，全面提升10KV高压开关柜运行的稳定性。
1.3具备灵活性
在使用无线测温传感器对10KV高压开关柜进行温度检测的过程中，由于不同传感器均具备单独编号，且由于传感器的分频技术，可以保证不同传感器之间的数据不会影响熟路通信的质量。而无线传感器的体积较小，便于安装，可以在各种不利于测温的点位进行实时测温，因此也能够大大提升测温技术的灵活性。
开关柜无线测温系统说明书
- 1 - 开关柜无源无线测温系统说明书
性能特点
无需电池或电源
不易老化无污染
与开关柜同寿命
适应不同的环境
精度高无电位差
不受电磁波干扰
监控软件
概述
赛开科技开关柜温度监测系统的应用软件主要功能包括各温度传感器设备、温度监测各项参数设置、温度信息的远程获取、综合查询分析以及温度预测告警等。
根据实际情况，这些应用功能可以作为电力自动化系统的一个功能模块存在（将温度信息通过标准数据接口接入电力自动化系统），也可以单独作为一套开关柜温度监测的主站系统。各类运行管理人员通过远程访问及时准确的监控开关柜温度情况
系统功能特点
1) 多种温度监测方式
系统设定自动采集任务，定时按照既定的采样频率进行开关柜温度信息的采集。温度数据保存在数据库中，用户可以设定时间区间、指定监控对象进行历史温度信息的查询。
同时，用户可以在主站系统中指定某一具体的开关柜或传感器进行实时的温度信息采集。
2) 完备的告警机制
当开关柜温度的绝对值或温度的变化率超过上限，系统为运行管理人员提供声音、光电、短信等多种方式的告警信息。及时或预知性的发现和排除故障，从而最大限度的保障电力设备的安全稳定运行。
3) 完善的系统参数设置
建立各级开关柜温度监测及管理网络，管理温度监测相关的开关柜、传感器、读入器等各类设备档案。
指定开关柜或一个具体的温度传感器进行参数的远程下发，包括传感器温度校准、各类预警值、时间、温度采集频率、传感器发射功率、信号接受门限等。
- 2 - 4) 丰富的数据展现
在监控对象上，系统既可以选定一个开关柜的一组传感器进行温度信息的监控，也可以指定一个区域（如一个台区、一条线路）的多个开关柜温度信息进行监控。
对于历史温度信息，系统提供列表、曲线等多种展现方式，方便用户进行查看。
5) 故障诊断及预测
系统提供开关柜温度与实时负荷对照等手段，对温度异常情况进行故障排除。
根据已有的温度数据及其变化规律，按照既定的预测算法为用户提供温度预测结果，并将预测值与预警值进行比较，发现有异常的可能时发送温度告警信息。
无线烧烤温度计原理
- 1 - 无线烧烤温度计原理
无线烧烤温度计是一种用于测量烧烤或烤肉的温度的仪器。其原理是通过使用无线传感器来监测烤肉的温度，并将数据传输到接收器上显示。
无线烧烤温度计通常包含两个主要组件：无线传感器和接收器。无线传感器通常被放置在烤架上，用于测量烤肉的温度。这些传感器可以是热电偶、热电阻或红外线传感器，取决于温度计的型号和设计。
传感器使用无线技术将测量到的数据传输到接收器上，接收器通常是一个手持设备或一个控制面板，负责显示温度信息。无线烧烤温度计可以通过蓝牙、Wi-Fi或其他无线技术进行通信，以确保实时数据传输和准确的温度监测。
无线烧烤温度计的原理非常简单，但它可以提供准确的烤肉温度监测，从而使烧烤过程更加简便、可控和美味。