一．    電力設備溫度監測的必要性
電力設備安全可靠性是超大規模輸配電和電網安全保障的重要環節，尤其我國正處于經濟快速增長時期，國家電網的電力供電負荷日益增加，在持續擴大供電同時給電網電器設備帶來一系列的安全問題。為盡可能的避免各類電力事故，電力設備安全運營實時監控的任務迫在眉睫。
電力設備中的觸頭和接頭的電網安全的一個重要隱患?，F有統計結果表明，故障其主要發生在如下位置：
1）開關柜中動、靜觸頭故障。開關柜作為一種廣泛運用的電力設備，開關柜是輸配電系統中的重要設備，承擔著開斷和關合電力線路、線路故障保護、監測運行電量數據的重要作用。開關設備因高壓斷路器動、靜觸頭接觸不良，加上長期的大電流、觸頭老化等因素易致其接觸電阻增大，從而導致長時間發熱、觸頭溫升過高甚至最終發生高壓柜燒毀故障。
2）電纜接頭故障。隨著運行時間的延長、壓接頭的松動、絕緣老化、以及局部放電、高壓泄漏等，將引起發熱和溫度的升高，溫度的升高將使這些狀況進一步惡化，這將促使溫度進一步提升，這一惡性循環的結果就引發短路放炮，甚至火災。
目前對于開關柜接頭觸點的溫度監測尚沒有有效方法解決，作為監測的替代方式，通常采用效率低且代價高的人工紅外探測巡檢方式，實時溫度監控成為目前智能電網的一大難題?？梢?，常規測溫手段無法滿足對設備關鍵部位溫度實時監控的需求。開發研制一種適用范圍廣、安全可靠的測溫系統，實時監測主要設備（特別是對封閉設備內部）關鍵點的運行溫度，掌握設備運行情況，及時發現故障隱患、采取措施，避免事故進一步擴大，對保障電網安全運行意義重大。

二．    技術優勢 
2.1傳統測溫方式面臨的問題 
1) 常規測溫方式 常規的熱電偶、熱電阻、半導體溫度傳感器等測溫方式，需要金屬導線傳輸信號，絕緣性能不能保證。 
2) 與光纖測溫的比較 光纖溫度傳感器采用光導纖維傳輸溫度信號，光導纖維具有優異的絕緣性能，能夠隔離開關柜內的高壓，因此光纖溫度傳感器能夠直接安裝到開關柜內的高壓觸點上，準確測量高壓觸點的運行溫度，實現開關柜觸點運行溫度的在線監測。然而，光纖具有易折，易斷、不耐高溫等特性。積累灰塵后易導致光纖沿面放電從而使絕緣性降低，且受開關柜結構影響，在柜內布線難度較大。另外，光纖測溫的成本也相對較高。 
3) 紅外測溫 紅外測溫為非接觸式測溫，易受環境及周圍的電磁場干擾，另外開關柜內的空間非常狹小，無法安裝紅外測溫探頭（因為探頭必須與被測物體保持一定的安全距離，并需要正對被測物體的表面），要求被測量點能夠在視野內并無遮掩，并且表面干凈以確保準確性。
 
2.2無線測溫的優勢
1) 安全可靠 無線的溫度采樣方式無需在被測點或相關支撐結構上連線，傳感器與接收設備之間無電氣聯系，從而實現了高壓隔離，抗干擾能力強，保障設備安全運行。 
2) 安裝方便靈活 無線溫度傳感器體積小且與采集器之間數據無線傳輸，安裝方便靈活，不受開關柜結構和空間影響
3) 環境適應性好 溫度傳感器通過匹配軟件的校正后就已經補償了傳感器制作過程中的偏差。傳感器可在任何工作溫度范圍內的溫度進行調試，不會受季節因素影響。通常情況下，傳感器只在安裝后調試一次，并保持多年不需再校正。 同時，灰塵堆積等環境因素不會對無線溫度傳感器測溫產生影響。 
4) 低成本 無線溫度傳感器的價格較其他傳統測溫方式較低，同時，信號采用無線傳輸的工作方式令本系統的安裝、維護成本大大降低。

三．    無線測溫系統結構及工作原理
無線溫度在線監測系統采用由一臺高性能工控計算機， 通過RS485 工業總線，連接XG-on-Line-TD型無線式溫度監測裝置，每臺XG-on-Line-TD監測裝置都具有一個RS485 接口，在無中繼器的情況下，多達256 個XG-on-Line-TD無線式溫度監測裝置可組成一個無線測量網絡，每臺XG-on-Line-TD無線式溫度監測裝置相當于一個無線接入點，它可接入6-12 只無線溫度傳感器，系統的中心計算機在線監測所有XG-on-Line-TD型無線溫度監測裝置所測量的溫度，下圖顯示了無線測量系統的結構組成。

無線傳輸式在線測溫的工作原理
   溫度檢測、信號傳輸單元是由微功耗工業級或汽車級，最高可工作到180℃的高性能測溫IC芯片及工作壽命長的專用感應取電線圈以及數據發送單元等組成，該單元可以安全、方便地裝于母線排、隔離開關、觸臂等位置上；溫度檢測、信號傳輸單元的測溫傳感器完成溫度測量，數據發送塊完成溫度等數據的無線傳輸，然后由數據監控主機單元完成數據接收、顯示、設定和報警?？蓪崟r顯示溫度數據，現場設定相關參數，具有報警和預報警功能，并可利用總線技術，組網完成集中顯示、設定、數據記錄及無線遠程語音報警等功能，因此可實現無人值班的情況下的實時監測，發現溫度過高馬上報警，及時處理防范于未然，保證電網運行的安全和供電的可靠性。
信號處理和組網裝置帶有遠程通信接口，可通過現場工業總線組網，可以在遠程上位機系統進行集中顯示各開關柜各測溫點數據，可設定開關柜預報警溫度。上機位系統具有數據管理功能，能顯示各測溫點歷史溫度變化曲線和記錄歷史預報警狀態。上位機系統功能界面示于圖5

四．    技術特點
4.1 高壓隔離實現高壓設備在線監測，首先要解決高壓隔離問題。一般來說，解決這個問題有兩個途徑一是通過空間隔離，另一是通過光纖隔離?？臻g隔離，信號可由光傳送或無線電傳送，本文采用無線電進行信號傳送，它具有結構簡單、抗干擾能力強、工作可靠等特點。而通過光纖隔離存在著沿面放電問題，需要有較長的沿面爬電距離。
4.2 抗干擾措施高壓開關柜運行在高電壓、大電流的狀態，系統事故瞬間還出現強烈的電磁暫態過程，這些強電場、磁場及強電磁干擾，會對微電子系統產生嚴重干擾。為消除這些干擾，同時采用軟、硬件抗干擾措施，在軟件設計上應用數字編碼、解碼技術，剔除干擾信號，并使用了軟件濾波技術；在硬件上采用金屬屏蔽，加強各級濾波消除高頻干擾。另外為了消除隨機干擾，利用觸頭溫度變化相對緩慢的特點，對檢測點信號多次采集，排除異常數據以保證數據可靠，通過以上綜合措施，整機有了較好的干擾能力，測量數據穩定可靠。
4.3 供電方式采用專用感應取電線圈供電方式。在探頭及信號傳輸單元內安裝了能自動從高壓帶電設備電流中感應出電源，無需外接電源和內置電池，提供穩定可靠的電源。
4.4 熱穩定性問題溫度檢測器安裝在主導電回路上，測量點溫度可達120℃左右，所以選用了最高工作溫度達到180℃的高性能測溫IC作為測溫元件，從而保證了溫度檢測器良好的熱穩定性。

五．    系統設備簡介
5.1數據監控主機
采用工業級微處理，系統穩定可靠，抗干擾性強，采用128×64工業液晶屏，中文菜單顯示簡單直觀具有RS485接口和雙路開關量接口，即可以單獨成系統，也可以聯網成為系統的一部分，帶有事件記錄功能，可記錄曾經出現的異常情況，可搭配多種溫度采集方式，根據不同的場合采用不同的傳感器，實時監測及顯示柜內溫度的情況，提供溫度和溫差雙檢測方式。
  技術參數
供電電源                AC/DC85-264V
測溫通道                12個（支持1到12個溫度采集點）
儀表工作環境溫度        -15℃~80℃
儀表工作環境濕度        ＜95%RH
報警輸出口            繼電器無源接點輸出（4路常開或4路常閉）
通訊接口                Rs485（隔離）

5.2無線溫度傳感器（感應取電線圈型）
無線溫度傳感器（感應取電線圈型）由電源感應、溫度檢測、無線發送等部分組成。無線溫度傳感器采集對應的溫度信息，轉化為對應的電信號，經過處理后由無線部分發送到無線接收模塊。

技術參數
測溫精度：＜±0.2℃                        
測溫范圍：-10℃~150℃
無線傳輸距離：80米（空曠可視距離）        
測量時間間隔：1秒
工作電流：＞15A
通信接口：無線傳輸
信號調制方式：GFSK
通訊速率：雙向1024kbit/s
工作頻率：2.4GHz
最大輸出功率：0dbm
接收靈敏度：-80dbm~90dbm