無線測溫在化工行業配電系統的應用

摘要：穩定的電力供應是保障企業正常生產的基礎，因此如何保證電力設備的正常運行，是企業重點關注的一個問題。溫度是表征電力設備運行正常的一個重要參數，在電力設備運行的過程中，如果發生超溫運行，會降低設備的性能及使用壽命，引發設備故障，影響電網的正常運行，甚至引起電氣火災，造成巨大經濟損失。采集關鍵電力設備接點的實時溫度，克服有線溫度監測系統存在的諸如線路多，布線復雜，維護困難，高壓隔離等方面的不足，將測溫傳感器與無線通信技術相結合，將物聯網技術與電力自動化技術相結合，實現智能化無線測溫系統方案。無線測溫系統具有結構簡單可靠，擴展性好，布點靈活等特點,可以結合行業深層需求及其他技術，進一步在工業配電系統推廣應用。

1.ATE400無源無線溫度傳感器基于一次電流進行感應取電，與測量點直接接觸可以確保高性能的準確的溫度監測。并且ATE400非常小巧不占用空間，便于安裝調試及后期維護。ATE400無線通信采用Sub-1G通信技術確保有可靠和強大的通信能力。ATE400的圖片及在項目應用中的場景如圖1所示。

2.開關柜就地測溫顯示單元選用ARTM-Pn，每面高低壓柜配置1臺。ARTM-Pn可無線接收多達60個ATE400傳感器的數據，傳感器和顯示單元之間通過數字ID進行識別，準確定位每個電氣發熱點的溫度。測溫裝置嵌入式安裝在高低壓柜面，實時顯示各點溫度，并且可以根據用戶設定預警、報警溫度值，實現高溫預警、超溫告警、相間溫差報警、溫度突變量告警等功能，裝置可存儲120條帶有時標的告警記錄，同時告警時繼電器出口可以控制聲光報警器幫助用戶及時發現故障，盡快分析查找設備故障原因，恢復正常供電。測溫裝置所有溫度數據都可以通過485接口(Modbus-RTU協議)接入邊緣計算網關，實現網絡組網，將數據上傳至無線測溫系統。

3.無線測溫網絡架構

由于測溫傳感器分布區域廣，數量多，測溫系統架構采用以太網作為主要架構?，F場的各個ATE400溫度傳感器通過無線傳輸到溫度接收顯示裝置，溫度接收顯示裝置通過485接口（Modbus-RTU 通信協議）將溫度信號傳輸到各個現場的網關。網關將協議裝換為Modbus-TCP 規約，并經現場的以太網交換機，通過光纖通道傳輸到控制中心的工作站中。測溫系統云服務器也接入通信網絡，將各ATE400的測溫數據上傳到云平臺，以供智能手機的APP使用。系統網絡架構如圖3所示。

4.結語

無線測溫裝置及系統在化工企業的智能化測溫應用，解決了長期以來電氣設備需要人工現場測溫，數據存儲困難等問題，大大減少了設備檢修預試停電次數和時間，減輕了日常巡檢的工作量。測溫系統提供溫度異常告警、實時設備溫度采集、周期性溫度監測及報表、設備狀態評估等功能,能減少及避免重大因溫度導致故障的發生。系統運用效果良好，大量減少了運維及管理人員的工作量，提高了檢修操作的準確度。其次，隨著技術的發展和其它傳感器的應用，從不同角度獲得關鍵設備及系統的數據，更客觀地進行設備及系統監測，作為下步研究工作方向之一。隨著社會的發展，企業生產用電的需求越來越大，電力無線測溫提供一種新的測溫方式，對配電系統內的設備安全穩定運行具有重要意義。