1.系統背景

在電力系統中，溫度是表征一次設備運行是否正常的一個重要參數。尤其是一次設備的連接部位，由于設備制造的原因、設備受環境污染、設備長期運行、嚴重超載運行、觸點氧化、電弧沖擊等原因造成接觸電阻增大，因此在電能傳輸時往往會在電纜連接處產生發熱現象，而且，發熱問題是一個不斷累積的過程，如果不加以控制，發熱程度會不斷加劇，并對絕緣件的性能及設備壽命產生很大的影響。
隨著現代電力電子技術的不斷進步，微光取電技術已經成熟。比起傳統使用電池供電方式的在線監測，微光取電具有壽命長，免維護，安全可靠，無需電流，數據實時等優勢。因此，現代高壓微光取電技術的突破解決了高壓情況下在線監測的供電難題。我公司研發的全新一代微光取電線夾溫度傳感器，正是基于微光收集能量線夾溫度傳感器。真正意義上實現了免維護、自供電、高精度、電氣隔離、實時溫度在線監測。
針對輸電線路無線測溫監控系統的在線監測需求，我公司提出了本次線夾測溫系統方案。利用接觸式微光取電測溫的監測和分析，捕捉設備運行異常，及時發現設備事故的早期征兆并采取有效
措施，預防嚴重事故的發生。采用該監測系統可以達到如下的目的：
● 彌補人工巡檢的不足，減小人工維護成本；
● 征兆式報警，將事故消滅在萌芽階段，防止事態的升級、惡化；
● 傳感器采用微光取電技術，正常環境使用壽命可10 年左右；
● 傳感器具備防水、耐高溫、耐老化，并具備在強電磁環境下正常工作的特性。
● 現場通信設備可采用定向無線網絡或移動互聯網組網，可方便的將現場數據實時上傳到網絡服務器。
● 后臺終端采用BS 結構，聯網的移動終端可實現隨時隨地監控的需要
● 實現全天24 小時不間斷在線監測，監測數據一越限即報警；

2.系統簡介

線路溫度在線監測系統通過溫度傳感器獲取線路和金具的溫度信息，實現數據采集、數據存儲、溫度信息標準、溫度信息展示、系統報警、對比分析、統計報表、短信提醒等功能。平臺提供對原始采集數據信息的查詢，并通過計算形成年、月、日的各種報表。
監控平臺基于我公司自主研發的軟件開發平臺，通過業務模塊的開發，實現系統的各個功能。該開發平臺，具有數據庫兼容功能，和具有強大的數據分析功能，可以保證系統的穩定運行。
3.系統網絡結構圖
我司的線夾測溫系統主要有三部分構成：線夾測溫傳感器、太陽能溫度接收終端、數據服務器及后臺：

4.現場監測系統設備構成

4.1 傳感器部分

4.1.1 EH 技術簡介
微光取電技術高環保、高性能,無污染、低能耗等優點，它建立在微電子技術和微功耗技術的基礎上，是近幾年發展起來的一門新興學科，它涵蓋了太陽能、風能、熱能、機械能、電磁能采集等諸多方面。能量收集技術應用范圍極其廣泛：交通、能源、物聯網、航空航天、生物等等。把能量采集技術應用到電力設備的在線監測是一個前所未有的創新，必將為解決電網智能化運行提供一個全新的平臺。
微光取電也叫太陽能取電，使用環境為小型太陽能鈑和電氣器件提供電能。能量收集系統包含能量收集模塊和處理器/發送器模塊。能量收集模塊從光、振動、熱或生物來源中捕獲毫瓦級能量?？赡艿哪茉催€來自手機天線塔等發出的射頻。然后，電源經過調節并存儲起來。系統隨后按照所需的間隔觸發，將能量釋放給后續負載使用。
4.1.2 EH 技術應用
在輸電線的運行現場具有豐富的電磁能，對于電壓高電流小的場源(如發射天線、饋線等)，電場要比磁場強得多，對于電壓低電流大的場源(如某些感應加熱設備和模具)，磁場要比電場大得多。因此我們認為輸電線是一個工頻電場和磁場能量非常密集的區域。我們正是利用微電子技術、低功耗技術以及能量管理技術收集線夾或者開關柜及戶外接點等測溫點中的電磁能，并將其能量轉化為無線溫度傳感器所需。
將微觀技術應用于輸電線回路的線夾測溫，解決了傳感器的能量需求問題，使得傳感器擺脫了對傳統電池的束縛，體積更小，壽命更長，可靠性更高，安裝更方便，維護更簡單，產品更環保，技術更先進。
我司的線夾溫度傳感器是基于美國TI 公司的無線數字通信技術及低功耗技術、EH 技術而研制的高性能產品，傳感器采用了多重抗干擾措施以及特有的軟件算法，經過了國內第三方實驗室等多家權威機構測試認證，并且在國內許多工業現場得以成功應用。其最大的優勢在于不再需要電池供電，徹底解決電池高溫性能差、壽命有限的問題；而且體積小，安裝方式靈活多樣，將線夾或者開關柜及戶外接點等測溫點溫升監測提升到一個新的高度。
4.1.3 無線溫度傳感器參數如下表所示：
線夾溫度傳感器參數如下表所示：

工作環境	-40～85℃ ,≤95%RH
工作頻段	433MHz（免申請）
發射功率	10dbm
通訊速率	10 kbps
傳輸距離	≥50m（無遮擋）
測溫方式	接觸式
測溫范圍	-40～+125℃
測量精度	±1.0℃
供電方式	微光取電（無需電流）
測量間隔	10 秒
發送間隔	10 秒～120 秒，溫度越高或突變，發送間隔時間越短
防護等級	IP68
阻燃等級	V0
使用壽命	≥ 10 年左右
外形尺寸	35*36

4.1.4 安裝示意圖
       
       
4.1.5 傳感器安裝方式
線夾溫度傳感器廣泛應用于高壓6KV,10KV,35KV,110KV,220KV 等輸電線路接點等電氣設備的溫度在線監測；我公司線夾溫度傳感器避免使用電池所帶來的局限，體積小巧，僅相當于傳統傳感器的一半大小，可安裝在多種不同線路上。
4.2 太陽能無線數據站
太陽能無線數據站在現場監測系統中屬于核心部件，主要負責在現場接收無線溫度傳感器發送的無線溫度數據，并將數據通過移動網絡上傳至網絡服務器。WY3100 型產品是集成無線接收、GPRS 轉發數據實現透明傳輸的設備，是一款處理速度快、穩定性高的數據傳輸產品，借助此通信中繼器，用戶可以輕松實現聯網監控管理。該產品內部采用低功耗數據傳輸模塊，有高集成度、低功耗、高靈敏度、不限距離、高抗干擾能力等特性。主要作用是將無線信號集線轉換GPRS 信號，傳送給網絡后臺。
4.2.1 太陽能無線數據站的參數如下表所示：
供電方式：太陽能或DC 12V；
儲電電池：3.7V/12AH;
使用環境溫度： -30～＋85℃；
使用環境濕度：≤95％RH；
RS485 速率(可調)：2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、57600bps；
外殼防護等級：IP65；
RF 工作頻率：433MHz；
RF 最高接收靈敏度：-110dBm @1Kbps；
RS485 接口：一路485 接口；
污染等級：安裝地點的污染等級為2 級；
安裝位置：推薦安裝在無顯著振動和沖擊的地方。
共17頁第8頁
4.2.2 產品尺寸: 295*270*348（單位：毫米）
       
4.3 后臺軟件系統
4.3.1 主要功能

配置機型	按客戶需求或知名品牌工控機
工作環境	-40～85℃,<95%RH
供電方式	AC220V 或 DC220V
顯示要求	實時溫度、歷史曲線、超溫報警、一次圖
報警功能	具有高溫告警短信通知功能
通訊功能	串口、以太網口、modbus 協議、IEC61850 協議
可訪問性	可通過瀏覽器訪問
數據容量	可接入不少于 60000 只溫度傳感器，并記錄數據
軟件系統	WY2.0 系統，BS 結構