20年專注電力設備安全在線監測研究
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測系統 (光纖通信) 技術方案書
來源：正瑞電子
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發布日期：2022-12-06
現代社會對電能的依賴性極高，用電密度越大的地區對電的依賴性越高，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，出現觸頭溫升過高，甚至燒毀，造成停電，這些現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視，發現問題應及時采取措施。
為避免此類事故的發生，安裝一種能即時監測觸頭溫升的裝置顯得非常迫切。
傳統無線測溫系統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；直接影響一次系統安全；為了減少功耗，數據提取間隔時間長，實時性差。
山東正瑞電子有限公司發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。
現場無線測溫點布置及要求
序號 | 分布區域 | 柜子數量(面) | 距離總降 | 測溫點數 | 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據統一在總降實現集中監控。
1、系統方案圖
2、方案設計
現場有6個地方需要監測開關柜觸頭溫度，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測器上，溫度監測器通過光纖到總降的電腦上，在總降室安裝工控機,實現全廠開關柜溫度信號的集中監控。
3、系統組成
系統有溫度傳感器(WS7050)、溫度監測器(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射器，進行信號處理并將處理后的信號通過無線傳輸到溫度監測器。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：無線數字通訊接口。
l 采集時間：2s；
l 數據發送間隔：10S；
l 傳感器最大數據傳輸率：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 環境溫度：-40℃ ～ 80℃
3.2 無線溫度監測器
連續監測高壓開關柜內接點的運行溫度，由數字顯示屏循環顯示出每個帶電觸頭的溫度值，可確定觸頭的過熱程度，當發生超溫時，儀器發出報警指示。并可將溫度值通過RS485接口傳到計算機作進一步數據處理，實現開關柜溫度的集中監測。
性能指標
l 測點數量：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 通訊規約：Modbus與電力103規約可選
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
采用工業級元器件和專門設計，可在極端的溫度范圍內穩定工作，能適應工業現場惡劣的工作環境。
數據支持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在線監測預警軟件平臺簡介
在線監測軟件分為通訊模塊，監控模塊，組態設計模塊組成。
通過該軟件，能夠與不同協議的終端儀表通訊，并將數據寫入SQL數據庫，可查詢歷史記錄，曲線，報警窗口彈出，打印等。同時能夠實現局域網內客戶端查看數據,數據上阿里云服務器，通過手機APP查看和報警。
主要功能：
具有ModbusRTU，ModbusTCP，CDT等多種標準協議，可以增加其他非標準協議通信模塊。
可以查看現場實時數據；
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據；
存儲歷史數據，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據；
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據。
報警聯動，報警時彈出報警畫面，顯示報警位置。
數據上阿里云服務器，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 | 數量 | 單價 | 金額 | 備注 |
1 | 前端數據采集層 | ||||||
1.1 | 無線溫度傳感器 | 正瑞WS7050 | 支 | 336 | |||
1.2 | 無線溫度監測器 | 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 | 集中監控部分 | ||||||
2.1 | 監控計算機 | 研祥810 | 臺 | 1 | 帶顯示器、音箱 | ||
2.2 | 在線監測軟件 | 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 | ||||
山東正瑞電子有限公司
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