无线测温装置及系统

在工业系统中，温度是表征设备运行正常的重要参数。随着工业用电负荷的不断增长，为了避免因设备发热而导致的突发事件，温度的自动监测已经成为工业安全生产的重要环节。

运行中的电气设备通常工作在高电压和大电流状态，设备中存在的某些缺陷会导致设备部件的异常温度升高。造成温度与接触电阻值的恶性循环，终会导致设备不能正常工作，甚至烧毁，温度过高可能会引起燃烧、爆炸甚至设备损坏或质量事故。

高压电气设备，由于故障测试手段有限，特别在开关箱和封闭母线内温度超限点更不易被发现。随着温升时间的延长，温度超限处将因发热而加大氧化程度，进而可能造成烧毁母线、触头、接点毁盘、停电等重大事故。

无线测温系统由无线温度传感器、测温通信终端（温度接收仪）、温度监测预警工作站三部分组成。

无线温度传感器：测量接触点的温度。主要安装在容易发热的处。每个无线温度传感器具有的ID编号，实际安装使用时记录每个传感器的安装地点，并与编号一起存入温度监测工作站计算机数据库中。传感器每隔一定时间（可以事先设定）自动发射一次监测点的温度数据，但如温度发现异常立即报警，不受发送周期限制。

无线温度接收仪(：安装在变电站站内，根据安装区域安装，负责接收各无线温度传感器（探头）测量和发送出的温度数据，并通过总线连接，把测温数据上传到管理计算机，响应管理软件命令。

工作站系统：无线测温客户端软件，实时显示各监测区域监测点的温度数据以及变化曲线，并进行查询分析，一旦发现温度过热、或急剧升温到设置报警温度立即报警。

随着工业的发展，无线温度监测技术的需求日益增大。本课题介绍了温度监测系统的基本原理、系统结构和系统设计。重点阐述了系统的单片机模块、温度检测模块和无线传输模块SRWF-501的硬件设计，以及单片机端和PC机端的软件设计。该系统实现了对温度的自动监测，为设备的正常运行提供了条件，在工业中具有一定的实用价值和广泛的应用前景。

温度是一个十分重要的物理量，对它的测量与控制有十分重要的意义。随着现代工农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度。在人类的生活环境中，温度扮演着极其重要的角色。无论你生活在哪里，从事什么工作，无时无刻不在与温度打着交道。自18世纪工业革命以来，工业发展对是否能掌握温度有着的联系。在冶金、钢铁、石化、水泥、玻璃、医药等等行业，可以说几乎80%的工业部门都不得不考虑着温度的因素。温度对于工业如此重要，由此推进了温度传感器的发展。

信息科学和微电子技术的飞速发展给控制领域带来了巨大的飞跃；控制技术更加趋向自动化和智能化，为无数的使用者带来了方便[1]。在控制领域里，温度是一个常见的名词，然而它所带来的技术问题和所起的作用却是非同一般的。在控制领域中，对温度的控制有着举足轻重的作用。例如陶瓷的烧烤，只有控制住温度的适度，才能制作出一件完美的艺术品，否则只是一件废品；还有如酿酒的过程，也需要对温度进行控制。可见，在生活的许多方方面面都有着对温度进行感知和控制的需要。本课题就是一个无线温度监测。

本次设计要求利用单片机及无线传输模块实现无线温度监测系统。其中温度数据无线传送利用厦门科昊自动化公司生产的KH105多路巡检仪实现。要求完成整体方案设计及硬件和相关软件设计，并完成无线传输模块的调试，要求能实现多路温度信号的远距离传输，并且实现超温范围报警。

其中光栅测温安装复杂，维护困难，造价高，国产光栅材料不过关，三年左右发生温漂现象，需要拆卸后重新校验温度；

表面声波测温，需要在开关柜内布置接收天线，天线必须和测温点的终端无障碍。所以安装比较麻烦，存在安全隐患，实际工作效果看也不稳定，数据接受率只能达到80%左右；而且检修后，存在天线和终端角度变化，造成无法接受数据的情况发生；

CT取电分为两种模式，电流互感器取电和微型磁闭合回路取电，电流互感器取电装置很大，安装困难。存在电源引线。微型磁闭合回路取电体积很小，可靠性高，但CT原理取电存在弱电流取电困难的难题；另外微型磁闭合回去取电存在安全隐患，因为需要在大电流导线绕一个闭合的铁环，该铁环是闭合的磁回路，因此大电流情况下变成一个发热的点。因为大电流回路决不允许存在闭合磁回路，这样会造成发热；

静电感应供电测温采用静电感应微型开关电源供电。体积小，安装方便只要有高压电存在装置即可稳定工作，但只能应用在10kV以上的电气设备上；

温差供电：只要存在温度差就可以工作。但需要5°以上的温差才能工作。采用的是半导体制冷芯片的反向原理。温差存在即可提供电流，但由于需要在芯片两侧方便安装受热面（检测点本身）、散热面（需要安装散热片）所以体积比较大，真正的发热点安装困难。

无线测温系统，专门设计用于高压带电体的运行温度监测，采用2.4G无线射频传输信号，实现非接触温度测量。传感器安装在高压设备上，与接收设备测温仪之间无电气上的连接，具有高压隔离性能，从根本上解决了高压设备接点运行温度不易监测的难题，具有极高的可靠性和安全性，使得该无线式温度传感器可以安装到每台高压开关及母线接头上。无线式温度传感器安置于高压设备的表面，采集其温度，并通过2.4G无线网络将数据传送给无线测温仪。无线测温仪将接收到的数据在 LCD 液晶屏上显示，同时监测温度是否超限，当温度超限后，输出报警信号。

高压设备光纤测温系统，专用于高压设备的温度实时在线监测和过热预警，它采用光纤进行高压隔离和信号传输，利用光纤固有的绝缘性和抗电磁场干扰性能，从根本上解决了高压设备运行温度不易监测的难题。

高压设备光纤式测温系统，由若干台光纤式温度在线监测仪主机（简称光纤测温仪）、光纤式温度传感器、 光纤、网络控制器及系统软件组成。

光纤温度传感器，安置在被测目标表面，如高压开关柜内的触点、母线接点、电力电缆接头，能够准确快速地测量出其表面的温度，并将测得的数据通过光纤传到测温仪主机。

光纤可以根据高压设备内部结构，合理布线，不影响原有设备的运行，满足空间狭小，无法人工巡检的高压设备的监测需要。

光纤测温仪安装在机柜面板或其它合适位置，它将接收到的每个被测点的温度值数在 LCD 液晶屏上显示，同时监测温度是否超限，当温度超限后，输出报警信号。