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RFID电缆头温度在线监测系统

返回列表 来源: 发布日期: 2019.09.11

方案背景

随着社会的进步和科技发展,人们对用电的需求日益增加,承载着大电量输送任务的高压电气设备会随着电力负载的增加导致联接点发热并形成恶性循环。设备温升状况是衡量该设备健康状况的重要参数之一,通过对重要设备温度的监测来防止事故的发生已经被证明是行之有效的方法。本方案针对设备运行中的安全隐患,对设备温度采用实时在线的监测方法对事故进行预防、控制。

电缆接头的安全隐患

电力系统中,各类设备的断开接触点可能因为松动、老化、电弧冲击等原因造成接触点电阻增大,这会使接触点的温度不断上升,导致联接点发热并形成恶性循环:温升、膨胀、收缩、氧化,给电网安全带来隐患。

电缆接头广泛应用于配电系统中电缆分支箱、环网柜等设备中,受现场安装工艺和施工质量影响,经常发生电缆接头烧毁,甚至造成整台环网柜或电缆分支箱损坏的事故。这其中大部分是由于电气连接处接触不良造成过热累计造成的,一般都经历了温度异常的渐变过程,此时做好对电缆连接点的温度在线监测工作 、提前发现温度异常,就具有非常重要的现实意义。

方案简介

电缆头温度监测装置,包括温度智能传感器(以下简称传感器)、温度采集器(以下简称采集器)、温度采集器外接天线(以下简称天线)三部分,是依托RFID技术,将信号传输和温度传感整合到芯片内,实现真正意义上的无源无线温度检测

测温系统的流程简述是:

采集器通过天线向外发送射频信号,对已激活并识别到的传感器进行实施数据采集,传感器接收到相关射频信号后,即被激活开始工作,并将自身的唯一EPCID编码和被测试对象的实施温度数据回传给采集器,采集器接收到相关数据后,及时进行数据处理计算,并通过485接口继续发送至监测系统的显示终端,在监测终端以摄氏度的具体数值呈现出来。

系统拓扑架构

RFID在线测温系统拓扑结构(图片来源:领航电气)

主要功能

序号 硬件设备 安装方式及特性
1 音叉型传感器 音叉型测温传感器与电缆接头接触安装,通过接头螺丝固定即可。
2 卡扣型传感器 为射频无源取电工作模式,在设备全寿命周期内免维护;直接卡在电缆触头金属部分安装即可。
3 堵头型传感器 堵头可同时起到绝缘、结构美观的作用;安装时只需将原有的堵头进行拆卸,将我方提供的堵头传感器直接替换安装即可。
4 螺母型传感器 不改变原有电气设备的绝缘结构;安装在环网柜电缆头上即可。
5 温度采集器及天线 温度采集器可以根据需要安装在柜内或变电站室内;天线直接吸附安装,并通过射频延长线连接至采集器。
6 电网温度在线监测系统 可以实时对温度进行检测、通讯、汇总、对比及报警,以保护电力设备的安全运行。

功能特点

温度采集与显示:根据所监测的设备范围,系统提供列表的方式显示当前实时温度。

高温预警:系统设有温度报警阀值,如采集到的温度数据高于此报警阀值,提示工作人员采取必要措施。

温度对比与历史曲线:系统可以查询某个时间段的历史数据,并绘制曲线,以图形化的方式反映状态量的变化情况。

查询与统计:系统提供查询、统计所有设备一段时间内的温度变化,也可查询、统计某设备在同一时刻的温度变化。

手机APP 实时显示监控:通过SVG 图形技术,采用数据推送方式传输到手机客户端。手机客户端功能有单位信息简介、故障报警信息、实时监测信息、3D现场仿真、数据分析、运行报表查询、数据对照曲线及系统管理等。

方案快照

音叉型传感器安装效果图

电缆头堵头测温(图片来源:领航电气)

温度在线监测系统框图(图片来源:领航电气)

三相温度对比图(图片来源:领航电气)

测温原理

无源测温传感器,依靠天线接收数据采集器发射的能量。

当温度传感器处在数据采集器的电磁场范围内时,通过电磁场空间耦合,温度传感器从电磁场中获得能量,再用整流的方法将射频能量转变为直流电源,通过大电容对直流电源进行储能,在电压累计达到启动电压时,激活测温系统电路,发射测温数据。

温度传感器及模数转换器完成温度的传感及量化。返回数据的方式是通过控制天线接口的阻抗,由阻抗变化改变天线的反射系数,从而对载波信号完成调制。

应用场景

本设备适用于对各类高低压开关的电缆接头等关键点,进行温度实时在线监测;

可用于多种行业如:石油化工、工业生产、电力煤矿、冶炼锻造、隧道工程、仓库物流、农业生产、学校、科研中心等。

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