無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)技術(shù)方案

下載可編輯PAGE.專(zhuān)業(yè).整理.GTO-WTS600無(wú)線式接點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)方案北京格瑞圖科技目錄變電站測(cè)溫技術(shù)方案概述GTO-WTS600測(cè)溫系統(tǒng)是針對(duì)電力系統(tǒng)的發(fā)電廠、電業(yè)局（供電局）、變電站（變電所）等各類(lèi)高壓開(kāi)關(guān)柜觸頭及接點(diǎn)、變壓器一、二次套管、箱式變電站、高壓母線接頭、封閉母線、穿墻套管、高壓電纜接頭、戶(hù)外羊角開(kāi)關(guān)、刀閘開(kāi)關(guān)等運(yùn)行時(shí)易發(fā)熱而不易檢測(cè)的部位進(jìn)行溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的設(shè)備，作為一套分布式測(cè)溫系統(tǒng)，它也可以廣泛用于鋼鐵、礦山、石化、鐵路、倉(cāng)儲(chǔ)等行業(yè)的測(cè)溫。GTO-WTS600測(cè)溫系統(tǒng)的硬件部分，是完成現(xiàn)場(chǎng)的溫度采集、匯集、遠(yuǎn)傳的功能，本產(chǎn)品采用PN溫度傳感技術(shù)和近距離無(wú)線通訊技術(shù)，無(wú)線通訊使用的是業(yè)余頻段433Mh（無(wú)需申請(qǐng)），其頻點(diǎn)隨著現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫點(diǎn)的數(shù)量和采集器的數(shù)量，根據(jù)設(shè)置自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，該裝置采用模塊化設(shè)計(jì)，集成度高，采樣多種抗干擾措施，使其具有可靠性高，易于使用和易于維護(hù)的特點(diǎn)。系統(tǒng)技術(shù)特色GTO-WTS600分布式測(cè)溫系統(tǒng)適用于高壓導(dǎo)電母排接頭、電纜接頭、高壓開(kāi)關(guān)柜觸頭、刀閘開(kāi)關(guān)、干式變壓器、箱式變電站等設(shè)備的表面等設(shè)備的實(shí)時(shí)測(cè)溫，可應(yīng)用于室環(huán)境，亦可應(yīng)用于室外環(huán)境。其主要技術(shù)特色如下：采用433MHZ（ISM）頻段，無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù)，抗干擾能力更強(qiáng)。智能無(wú)線組網(wǎng)技術(shù)，徹底消除同頻干擾問(wèn)題，通訊誤碼率大大降低。測(cè)量點(diǎn)和接收點(diǎn)無(wú)直接聯(lián)系，無(wú)絕緣問(wèn)題，不受外部環(huán)境影響。超低功耗設(shè)計(jì)，高能鋰電池供電硬件設(shè)備的穩(wěn)定性、可靠性更強(qiáng)。無(wú)線采集組網(wǎng)靈活，可擴(kuò)展性強(qiáng)，可適用不同電壓等級(jí)、不同環(huán)境帶電設(shè)備的實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)，安裝施工簡(jiǎn)便宜行。系統(tǒng)采用分布式分層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)靈活，即可融入自動(dòng)化系統(tǒng)運(yùn)行，亦可獨(dú)立成系統(tǒng)。與其它實(shí)時(shí)測(cè)溫方式的比較測(cè)溫方式無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)光纖測(cè)溫系統(tǒng)紅外測(cè)溫感溫方式直接接觸直接接觸非接觸測(cè)溫精度高高一般安全性高一般（灰塵等影響絕緣）較高可靠性高高一般（易受環(huán)境影響）實(shí)時(shí)性較高高高擴(kuò)展性好一般一般施工簡(jiǎn)便較簡(jiǎn)便復(fù)雜成本低很高高用于高壓設(shè)備接點(diǎn)運(yùn)行溫度監(jiān)測(cè)的技術(shù)主要有紅外測(cè)溫、光纖測(cè)溫和無(wú)線測(cè)溫，下面對(duì)三種測(cè)溫技術(shù)進(jìn)行比較：無(wú)線測(cè)溫與光纖測(cè)溫的比較光纖溫度傳感器采用光導(dǎo)纖維傳輸溫度信號(hào)，光導(dǎo)纖維具有優(yōu)異的絕緣性能，能夠隔離開(kāi)關(guān)柜的高壓，因此光纖溫度傳感器能夠直接安裝到開(kāi)關(guān)柜的高壓觸點(diǎn)上，準(zhǔn)確測(cè)量高壓觸點(diǎn)的運(yùn)行溫度，實(shí)現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜觸點(diǎn)運(yùn)行溫度的在線監(jiān)測(cè)。然而，用于隔離高壓的光纖表面可能受到污染，將導(dǎo)致光纖表面放電。這使得光纖測(cè)溫系統(tǒng)用于室外開(kāi)關(guān)設(shè)備的測(cè)溫應(yīng)用受到限制。無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)采用電磁波傳輸信號(hào)，傳感器直接安裝在高壓設(shè)備上，溫度測(cè)量準(zhǔn)確，可以解決電氣絕緣問(wèn)題，無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的特點(diǎn)是不受氣候環(huán)境的影響，可以測(cè)量室外開(kāi)關(guān)和母線接點(diǎn)的溫度。無(wú)線測(cè)溫與紅外測(cè)溫的比較紅外測(cè)溫為非接觸式測(cè)溫，易受環(huán)境及周?chē)碾姶艌?chǎng)干擾，另外開(kāi)關(guān)柜的空間非常狹小，無(wú)法安裝紅外測(cè)溫探頭（因?yàn)樘筋^必須與被測(cè)物體保持一定的安全距離，并需要正對(duì)被測(cè)物體的表面），并且其測(cè)溫精度容易受環(huán)境影響，如光線強(qiáng)度、霧氣都會(huì)對(duì)其測(cè)量精度造成一定的影響，所以其使用圍受到極大制約。而無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)采用直接接觸式測(cè)溫結(jié)合無(wú)線數(shù)據(jù)采集相結(jié)合的技術(shù)，有效解決了高壓環(huán)境下測(cè)溫點(diǎn)數(shù)據(jù)精確采集和采集設(shè)備與一次高壓設(shè)備的絕緣問(wèn)題。安裝使用不再受開(kāi)關(guān)柜體結(jié)構(gòu)、安裝位置、使用環(huán)境的限制，安裝實(shí)施非常簡(jiǎn)便。高壓開(kāi)關(guān)柜射頻無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)通過(guò)連續(xù)監(jiān)測(cè)高壓開(kāi)關(guān)柜觸點(diǎn)或電纜接頭的運(yùn)行溫度，可確定觸點(diǎn)和接頭處的過(guò)熱程度，當(dāng)發(fā)生超溫時(shí)，系統(tǒng)能夠發(fā)出報(bào)警指示。實(shí)現(xiàn)這一功能，采用GTO-WTS600無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)可提供最佳的解決方案。無(wú)線傳感器的壽命GTO-WTS600無(wú)線溫度標(biāo)簽部采用高性能的鋰電池供電，作為維持傳感器工作的一次性電池，其理論壽命可達(dá)10年以上，在實(shí)際使用中，因工作環(huán)境中溫度條件的影響，其電池的工作壽命可達(dá)5年左右。當(dāng)GTO-WTS600無(wú)線溫度傳感器部電池耗盡時(shí)，用戶(hù)可通過(guò)更換傳感器中的電池來(lái)使傳感器恢復(fù)工作，更換新電池的溫度傳感器同樣可以繼續(xù)工作5年左右。硬件系統(tǒng)構(gòu)成及功能1型號(hào)說(shuō)明GTOWTS型號(hào)標(biāo)識(shí)產(chǎn)品代號(hào)公司標(biāo)識(shí)注：產(chǎn)品標(biāo)識(shí)：”GTO”代表北京格瑞圖科技產(chǎn)品代號(hào)：WTS：（Wirelesstemperaturesystemofmonitoringconnection）無(wú)線式接點(diǎn)溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)功能類(lèi)型：型號(hào)標(biāo)識(shí)2、系統(tǒng)構(gòu)成GTO-WTS600測(cè)溫系統(tǒng)的硬件由3部分組成，它們是：溫度采集標(biāo)簽(GTO-TM1)、無(wú)線集中采集單元(GTO-GA1)、無(wú)線中繼器(GTO-RL1).無(wú)線測(cè)溫終端由高能電池供電，減少高低壓之間的電氣聯(lián)系，采用全數(shù)字方式工作，溫度傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置分離，由一段數(shù)據(jù)線使溫度傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置相連接(溫度傳感器和數(shù)據(jù)處理裝置一起稱(chēng)為無(wú)線測(cè)溫終端)。溫度傳感器附著在發(fā)熱點(diǎn)上（高壓母線或高壓開(kāi)關(guān)），使其充分接觸，更加準(zhǔn)確的測(cè)量發(fā)熱點(diǎn)實(shí)際情況。同時(shí)，數(shù)據(jù)處理裝置相對(duì)遠(yuǎn)離發(fā)熱點(diǎn)，使無(wú)線測(cè)溫終端可在高壓設(shè)備發(fā)熱情況下正常運(yùn)行。溫度傳感器與數(shù)據(jù)處理裝置均采用特殊材料制成，耐高壓，耐腐蝕，耐高溫，阻燃性好，提高系統(tǒng)的可靠性，可長(zhǎng)期工作在惡劣的室外環(huán)境中。根據(jù)需求分析，一般需將無(wú)線測(cè)溫終端安裝在以下位置：變壓器高、低壓側(cè)套管，變電站母排溫度監(jiān)測(cè)電纜接頭以及各種接點(diǎn)溫度的監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)柜進(jìn)線刀閘和出線刀閘戶(hù)外進(jìn)線刀閘實(shí)際安裝位置需以現(xiàn)場(chǎng)情況為準(zhǔn)，在以不破壞原有電力設(shè)備并保障準(zhǔn)確測(cè)溫的前提下進(jìn)行確定。無(wú)線測(cè)溫終端把溫度信號(hào)通過(guò)無(wú)線的方式直接或經(jīng)過(guò)無(wú)線中繼器傳送給無(wú)線匯聚終端，每個(gè)無(wú)線匯聚終端可以接收多個(gè)測(cè)溫終端發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)。一般情況而言，在35KV及以下的變電站無(wú)需使用無(wú)線中繼器，而箱式變電站需使用無(wú)線中繼器。對(duì)于是否使用無(wú)線中繼器還需由測(cè)量環(huán)境以及各測(cè)溫終端所處的物理位置決定。當(dāng)測(cè)溫終端與無(wú)線匯聚終端處于有效的通訊距離，無(wú)須增加無(wú)線中繼器。系統(tǒng)采用短程無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的方式，多個(gè)測(cè)溫終端分布在無(wú)線匯聚終端的周?chē)谟行У耐ㄓ崌梢噪S意添加、刪除、移動(dòng)測(cè)溫終端。無(wú)線匯聚終端則安裝在控制中心，控制中心計(jì)算機(jī)軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控每個(gè)點(diǎn)溫度的變化，實(shí)現(xiàn)足不出戶(hù)掌握整個(gè)高壓系統(tǒng)的發(fā)熱狀況。如果在無(wú)人值守、實(shí)際測(cè)溫地點(diǎn)遠(yuǎn)離控制中心的環(huán)境中，無(wú)線匯聚終端可以把接收到的數(shù)據(jù)通過(guò)RS232傳送給GPRS/CDMA，再由GPRS/CDMA把數(shù)據(jù)傳送到控制中心的計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)的后臺(tái)軟件進(jìn)行處理。系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D如下：方式一：圖2方式二：圖3方式三：圖4在以上三中方式中，多數(shù)采用的是方式二和方式三，方式二是針對(duì)有人值守的變電站，方式三是針對(duì)無(wú)人值守的變電站。技術(shù)指標(biāo)1、系統(tǒng)的特點(diǎn)先進(jìn)性：采用國(guó)際先進(jìn)的433組網(wǎng)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)短距離無(wú)線傳輸；靈活性：靈活的組網(wǎng)方式，有線或無(wú)線均可，方便監(jiān)控點(diǎn)數(shù)量的增加；實(shí)時(shí)性：基于帶寬的優(yōu)勢(shì)，各類(lèi)前端信號(hào)可做到實(shí)時(shí)的傳輸；同時(shí)可利用其他傳輸通道進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸，如：GSM、CDMA1X、GPRS、3G網(wǎng)絡(luò)等；穩(wěn)定性：具有獨(dú)特的數(shù)據(jù)管理功能，嚴(yán)格控制數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象；管理、操作權(quán)限的分級(jí)實(shí)現(xiàn)，保障管理的統(tǒng)一、規(guī)；強(qiáng)大的自我診斷、恢復(fù)功能；擴(kuò)展性：系統(tǒng)預(yù)留相應(yīng)的接口以便擴(kuò)充之用；控制部件（軟、硬件）采用模塊式結(jié)構(gòu)、部總線化等技術(shù)措施，可以方便靈活進(jìn)行擴(kuò)充，保證未來(lái)的適應(yīng)性；易用性：基于優(yōu)良的操作平臺(tái)；采用模塊化設(shè)計(jì)，操作簡(jiǎn)便；界面人性化；2.系統(tǒng)的組成本系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成，下面分別其做詳細(xì)說(shuō)明：2.1GTO-GA1型無(wú)線匯聚終端無(wú)線匯集節(jié)點(diǎn)用于接收無(wú)線測(cè)溫節(jié)點(diǎn)上報(bào)的各種信息，匯總后上報(bào)給監(jiān)控軟件，同時(shí)接收監(jiān)控軟件下發(fā)的各種命令并根據(jù)具體容進(jìn)行處理。無(wú)線匯集節(jié)點(diǎn)也可以設(shè)置無(wú)線測(cè)溫節(jié)點(diǎn)的工作參數(shù)。無(wú)線匯集節(jié)點(diǎn)通過(guò)串口和工控機(jī)連接，串口有兩種模式：RS232模式和RS485模式。RS232模式用于一個(gè)匯集節(jié)點(diǎn)和工控機(jī)直接相連，單機(jī)操作，適合測(cè)溫節(jié)點(diǎn)少、傳輸距離短、環(huán)境簡(jiǎn)單的場(chǎng)合。RS485模式用于多個(gè)匯集節(jié)點(diǎn)和工控機(jī)連接，多機(jī)操作。RS485總線只用兩根差分電攬傳輸信號(hào)，布線容易，適合測(cè)溫節(jié)點(diǎn)多、傳輸距離遠(yuǎn)、環(huán)境復(fù)雜的場(chǎng)合。（當(dāng)工控機(jī)沒(méi)有DB9串口時(shí)請(qǐng)使用串口－USB轉(zhuǎn)換線）無(wú)線匯集節(jié)點(diǎn)的技術(shù)特點(diǎn)

1.

管理多個(gè)無(wú)線測(cè)溫節(jié)點(diǎn)，一個(gè)匯集節(jié)點(diǎn)最多可以管理上百個(gè)測(cè)溫節(jié)點(diǎn)。

2.

組網(wǎng)方便靈活，可實(shí)時(shí)加入或者刪除測(cè)溫節(jié)點(diǎn)。

3.

接口靈活，匯集節(jié)點(diǎn)具有RS232和RS485接口可供選擇。

4.

接收靈敏度高，匯集節(jié)點(diǎn)采用外置膠棒天線，可以提供高達(dá)4dBm的天線增益，同時(shí)采用高靈敏度的射頻芯片，可以提供最高－110dBm的靈敏度。

5.

使用AC220電源適配器供電。

無(wú)線測(cè)溫匯集節(jié)點(diǎn)的技術(shù)參數(shù)

工作頻率433MH－434.79MHz（ISM免申請(qǐng)頻段）調(diào)制方式

射頻發(fā)射功率≤10mW

射頻接收靈敏度最高－110dBm無(wú)線傳輸距離≤400m（無(wú)遮擋）

管理測(cè)溫節(jié)點(diǎn)數(shù)量≤128空間波特率500kbaud控制接口RS232（DB9）或RS485（115200，8N1）RS485總線連接數(shù)量≤16供電方式AC220轉(zhuǎn)DC5V電源適配器防塵防水等級(jí)不防水，用于室工作溫度－40℃～+安裝方式螺絲固定尺寸（長(zhǎng)×寬×高）100×80×45（mm）重量300克

無(wú)線測(cè)溫匯集節(jié)點(diǎn)的設(shè)備接口

1.

電源接口

2.

電源指示燈

3.

RS232（DB9）串口

4.

RS485串口

5.

天線接口

6.

無(wú)線接收（RX）指示燈

無(wú)線發(fā)射（TX）指示燈2.2GTO-TM1型無(wú)線測(cè)溫終端無(wú)線測(cè)溫采集終端用于測(cè)量如母線、開(kāi)關(guān)柜觸點(diǎn)和電纜接頭等帶電物體表面的溫度，并周期地把測(cè)量的溫度數(shù)據(jù)以無(wú)線的方式上報(bào)給匯集節(jié)點(diǎn)。

無(wú)線測(cè)溫采集終端的技術(shù)特點(diǎn)

1.

自動(dòng)休眠，低功耗設(shè)計(jì)。當(dāng)測(cè)溫節(jié)點(diǎn)不工作時(shí)會(huì)進(jìn)入休眠模式，一節(jié)鋰亞電池可以使測(cè)溫節(jié)點(diǎn)工作5年左右。2.

周期喚醒。當(dāng)測(cè)溫或者上報(bào)時(shí)間到來(lái)時(shí)節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)喚醒。3.

測(cè)溫精度高、響應(yīng)時(shí)間快。4.

高低溫報(bào)警。當(dāng)被測(cè)物體溫度超過(guò)預(yù)設(shè)高溫報(bào)警值或者低于預(yù)設(shè)低溫報(bào)警值，節(jié)點(diǎn)會(huì)立刻上報(bào)，并且之后上報(bào)周期縮短，及時(shí)提醒工作人員檢查。5.

優(yōu)秀的抗干擾能力。采用無(wú)線擴(kuò)頻技術(shù),即使信噪比很低仍然可以正常的工作。6.

無(wú)線傳輸可以選擇AES加密，保證數(shù)據(jù)安全。7.

參數(shù)可以通過(guò)無(wú)線方式設(shè)置。8.

測(cè)溫節(jié)點(diǎn)提供粘貼，螺絲固定等多種安裝方式，用戶(hù)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況靈活選擇，方便安裝維護(hù)。

無(wú)線測(cè)溫采集終端的技術(shù)參數(shù)工作頻率433MH－434.79MHz（ISM免申請(qǐng)頻段）調(diào)制方式

射頻發(fā)射功率≤10mW

無(wú)線傳輸距離≤400m（無(wú)遮擋）

發(fā)射電流≤30mA

空間波特率500kbaud供電方式3.6V一次性鋰亞電池，容量：3500MAH，可更換工作年限3－5年（根據(jù)不同測(cè)量條件）外殼耐高溫溫度150℃測(cè)量溫度圍－55℃～+測(cè)量溫度精度±0.5℃測(cè)量溫度分辨率0.0625測(cè)量溫度周期10－120秒，10秒為一時(shí)長(zhǎng)溫度上報(bào)周期10－120秒，10秒為一時(shí)長(zhǎng)防塵防水等級(jí)IP65安裝方式粘貼（推薦），螺絲固定尺寸（直徑×高）75×47（mm）重量100克（不含電池）2.3GTO-RL1型無(wú)線中繼器

當(dāng)無(wú)線測(cè)溫節(jié)點(diǎn)和匯集節(jié)點(diǎn)距離比較遠(yuǎn)，信號(hào)不好的時(shí)候可以考慮增加無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)以便擴(kuò)展無(wú)線傳輸?shù)木嚯x。

無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)的技術(shù)特點(diǎn)

1.

具有數(shù)據(jù)解析和重組的能力。

2.

組網(wǎng)靈活，可以自動(dòng)加入或者離開(kāi)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

3.

接收靈敏度高，進(jìn)一步增加無(wú)線傳輸?shù)木嚯x。

4.

使用AC220電源適配器供電。

無(wú)線中繼節(jié)點(diǎn)的技術(shù)參數(shù)

工作頻率433MH－434.79MHz（ISM免申請(qǐng)頻段）調(diào)制方式

射頻發(fā)射功率≤10mW

射頻接收靈敏度最高－110dBm無(wú)線傳輸距離≤400m（無(wú)遮擋）

空間波特率500kbaud控制接口RS232（115200，8N1）供電方式AC220轉(zhuǎn)DC5V電源適配器防塵防水等級(jí)不防水，用于室工作溫度－40℃～+安裝方式螺絲固定尺寸（長(zhǎng)×寬×高）100×80×45（mm）重量300克3.系統(tǒng)軟件智能溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)軟件是一套基于C/S結(jié)合B/S構(gòu)架設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)的實(shí)時(shí)溫度監(jiān)測(cè)軟件，它的功能就是解析GTO-GA1無(wú)線匯聚終端傳送過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包，提取其中的溫度信息，并可以數(shù)值，圖標(biāo)，柱狀圖等多種形式顯示到界面上；具備多種報(bào)警功能，報(bào)警閥值可設(shè)定；歷史數(shù)據(jù)可根據(jù)需求進(jìn)行查詢(xún)，導(dǎo)出。我公司提供了不同版本的監(jiān)控軟件，可以同時(shí)接收通過(guò)串口，以太網(wǎng)口發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)，也可以直接通過(guò)Internet接收來(lái)至于GPRS/CDMA設(shè)備的數(shù)據(jù)。

產(chǎn)品技術(shù)特性

C/S構(gòu)架保證了數(shù)據(jù)的可靠性