无线测温产品生产厂家

变电站高压开关柜触点及电缆接头在线测温的技术说明书
一.概述
电力系统正向着大电网高可靠性、高自动化水平的方向迅猛发展。对电网运行自动化、智能化的监控水平已成为国内外高度重视的关键问题。随着社会用电量的日益增加，承载着大负荷输送任务的高压电气设备如变压器、互感器、高压开关柜、室外刀闸等电力负载也在迅速增加。电网中众多高压电气设备本身、设备之间的联接点是电力输送最薄弱环节，这个薄弱环节的实质问题就是联接点发热。随着负荷的增大，导致联接点发热并形成恶性循环：温升、膨胀、收缩、氧化、电阻增大、再度升温直至酿成事故。因此，电力系统不惜人力、财力，采取多种措施监测高压联接点的温升。据国家电力安全事故通报统计，我国每年仅发生在电站的电力事故，40%是由高压电气设备过热所致。因此监测高压设备联接点温升是杜绝此类事故发生的关键，实现温度在线监测是保证高压设备安全运行的重要手段。
RCTM2-6无线测温系统是专门设计用于高压带电体的运行温度实时监测，该系统采用前沿的ZigBee组网技术设计，实现了高压带电体温度远距离遥测。本产品密封性能良好，室内外均可安全使用。 系统具有低功耗、等电位测量、数据无线传输、精度高、响应速度快、操作灵活、组网方便等优势。
二.主要技术参数
2.1  使用环境条件
(1) 安装地点：户内外（户外采用户外型温度传感器）
(2) 环境温度：－25℃—＋70℃
(3) 海拔高度：≤1000m
(4) 风压：不超过700Pa（风速不大于35m/s）
(5) 地震烈度：不超过8度
(6) 污秽等级：Ⅵ级 （31mm/kV）
(7) 最大日温差：25℃
(8) 环境相对湿度：日平均值不大于95%    月平均值不大于90%
 
2.2系统技术功能
1.电力高压设备在线监测装置采用无线式温度在线监测预警系统，用以监测运行中的电力关键部位老化、松动、接触不良而导致的发热情况。系统通过上位机软件以灵活的方式报警、现场故障信息报警、数据上传集控中心等手段，快速通知检修人员及时处理故障。
2.无线式温度在线监测预警系统应由温度传感器、当地数据接收显示单元、工业485集线器、后台远程智能管理上位机及软件构成，其中：
（1）工业485集线器负责联络当地数据接收显示单元和上位机，可多台数据接收显示单元的信息汇集至上位机。
（2）当地数据接收显示单元用于现场温度显示、定值设定，将所采用的信息汇总、显示并判断，通过485工业集线器传至后台计算机。
（3）后台远程智能管理上位机负责收集汇总其下挂数据接收显示单元的温度信息智能处理，并且负责按接收和处理更高层次数据请求。
（4）温度采集单元负责温度采集和将采集的数据无线发送至数据接收显示单元。
（5）上位机软件安装于后台计算机，可实现温度在线监测及预警报警、曲线观测及分析、参数设置、报表生成及打印、历史记录查询等功能。
3.安装的监测系统不对安装处绝缘水平造成影响。
4.各设备的监测要形成监测系统，当地数据采集显示单元必须有宽温液晶显示，在值班室后台具有实现数据显示、参数设置、报警、上传、趋势分析、报表打印及数据统计查询等功能。
5.应对被监测设备关键点温度实现全面在线监测，所采用的温度传感器为变电站专用传感器，内置供电电池，电池使用寿命不得少于3年。（正常工况不少于5年）
6.无线通讯频率需采用免申请的2.4G频段，无线通讯不能对现场设备带来信号干扰。
7.监测参数：各测温点温度及温度采集模块工作状态。
8.报警功能：声光报警、干接点报警、管理集中报警。
9.具有数据存储和查询及统计功能。
10.系统应具有上传功能，应通过工业RS485接口实现数据上传。
11.系统应具有自诊断功能。
12.单个当地数据接收显示单元监测点数不少于18个。
13.当出现故障信息时，系统可通过RS485方式上传数据。
14.系统可保存设备五年以上的历史数据，可通过报表、曲线图、棒形图等直观的察看各测温点的历史数据及趋势曲线。
15.可独立设定各组被测点的名称、温度阀值，当检测到的温度超过设定阀值时，自动发出过温报警信息，并能根据不同的报警状态调整告警级别（预警和紧急告警）。
16.具备故障干接点信号输出接点，方便现场拓展应用。
17.要求温度采集单元（温度传感器）与无线接收装置分离安装。
18.温度传感器对采集的温度数据发射周期采用动态调整模式（温度低的时候发射周期长；温度高的时候发射周期短，动态发射周期最少采用三档）。
19.该系统能够提前预报温度传感器电池寿命功能，在电池电量低于正常工作电压半年前进行告知。
2.3 后台智能管理系统软件功能
系统监测管理软件用来实现相关的操作和监测，并可灵活定义软件功能。上位机软件具有一下基本功能：
1.     设备登陆密码分级管理功能。
2.     系统提供电力系统元件的绘制功能，能够方便的绘制变电站的系统主接线示意图，并对应各监测点。
3.     系统提供远程设备管理功能（包括远程更改设备地址、远程更改温度门限、远程更改设备接收温度传感器的数量及远程对系统运行工况的诊断等）。
4.     系统提供温度变化率和温度越限报警。
5.     系统提供多种图形方式下的历史数据趋势分析，分析图可以保存。
6.     系统具有表格输出功能：输出内容包括实时数据、历史数据及报表、设备参数表、报警点一览表等等，并可保存。
7.     系统提供灵活的打印功能。
8.     系统提供短信报警功能。（选配）
9.     系统具备自检功能。
2.4  技术参数
 
2.5  质量体系
合同签订后，供方在产品生产的原材料、元器件采购、设计、制造、检验包装、储运交货等全过程中执行GB/T19000.1-2000质量管理和质量保证标准及GB/T19001-2000～GB/T19004-2000质量体系、质量管理及质量体系要素国家标准。
2.6  质量保证文件
2.6.1 若有必要，供方可以提供国家权威机关颁发的执行GB/T19000.1及GB/T19001～19004标准的认证文件及质量手册。
2.6.2  供方随设备提供从各测温传感器、监测装置的主要质量记录，出厂检验报告等文件。
2.6.3  供方提供各测温传感器、监测装置的安装使用说明及配置清单。
2.7  责任
2.7.1  产品与合同、图纸资料相符，满足现场安装。操作、试运、考核及维护的要求。
2.7.2  质量保证期为设备到货验收后12个月。保质期内由于供方的原因（选材不当、设计错误、制造不良、组装不好等）致使设备到现场在安装和运行过程中出现缺陷和损坏时，供方免费维修或更换。
3  技术服务
3.1 现场服务内容主要保证及时的配合用方的无线温度监测系统现场安装和调试，
具体的现场服务内容及时间合同签订时协商。
供方可以签订技术协议，说明产品今后升级可以提供的便利和优惠条件。
4  试验和检验
4.1 供方向用户提供产品完整的出厂试验报告，包括：型式试验及特殊试验。
 
 

五、 无线测温系统组网方案及工作原理
本产品采用先进的数字感温电子元件与无线传输方式相结合。将温度传感器紧贴到高压设备、母线或电缆接点、断路器触头等位置，安装快捷方便，直接测量温度。利用2.4G的zigbee射频技术传递温度信息，实现了传感器和被测点等电位，安全可靠。传感器由高能锂电池供电，寿命长达5年（正常工况）。监测仪配有液晶显示器实时显示所有被测点温度，超温告警时有常开和常闭两组信号节点输出（定制）。装置具有标准RS485串行通信口，可直接与上位计算机相联组成本地温度监测网络。还可以通过局域网或GPRS移动通信网将所有数据上传监控中心，组成大范围的远方温度监测网络。并提供上位机接收、存储、打印、数据分析程序软件。也可以通过综自将数据上传。
我公司生产的RCTM2-6无线测温系统是基于目前最先进的ZigBee技术的无线测温系统。射频标准符合IEEE802.15.4。使用2.4G的免申请频段。直接序列扩频（DSSS），采用AES128加密标准，抗干扰能力更强。极低的传输功率保证了电池的最长使用寿命。无障碍最远传输距离为300米。传输速率为250kbps。整个系统由无线温度传感器、监测装置（接收装置）和后台监控组成。
温度传感器由感温元件、MCU和RF收发模块组成，完成测量温度和数据发送的功能。温度传感器安装在断路器的动触头或静触头、母排、电缆连接处等高压开关柜内的任何位置，安装时可用高温尼龙扎带或采用导热胶粘结等方法将其固定。温度传感器到监测装置为无线数据传输。监测装置由MCU、RF收发模块、RS485口等组成，完成数据接收、显示、上传和报警等功能。
每个开关柜配1套监测装置，一套监测装置可带1至18个温度传感器，超温时有报警节点（定制）输出。每个站最多可接128套监测装置。
监测装置可通过标准RS485口将数据传至当地主控室后台计算机，计算机安装单机版分析监测软件。对于无人置守的变电站，可将数据传至局服务器，服务器安装网络版分析监测软件。
 
 
 
 
5.1无线监测仪外形及安装
能够同时支持18个无线温度传感器的显示，带背光的LCD显示屏每屏能够显示6个通道的温度数值，三屏显示18个测点，自动翻屏。并具有温度报警和温度测点故障指示等功能。
 

图5-1 无线测温仪
5.1.1性能指标
1) 射频标准：IEEE802.15.4。
2) 可管理传感器数：18只或>100只（中心采集工作方式）。
3) 可显示传感器数：18只。
4) 温度显示：LCD显示器，带背光。
5) 报警输出：1个（无源接点）(选装)
6) 网络接口：隔离RS-485工业总线接口。
7) 工作电压：220VAC/220VDC。
8) 工作温度：-10℃～+80℃。
9) 存储温度：-40℃～+85℃。
 
 
 
5.1.2运行指示     
当无线温度监测仪运行时，在仪表显示屏的右上角，有一个运行状态指示，见图1-2所示。
                                                       
 
 
 
 
 
 
 
图5-2 运行状态指示
5.1.3报警功能
无线温度监测仪具有独立的报警值设定功能，初始设定的报警值是75℃（可设定）。当任何测温通道测得的温度值超过设定的报警值时，仪表报警输出接点就会动作(选装)，同时对应通道温度值反显。
无线温度监测仪有一个无源继电器接点输出（选装），包括1个常开触点和1个常闭触点。当发生超温报警时，报警输出可控制外部设备动作或用于报警指示，可以是指示灯或报警音响。
5.1.4接线端子及功能定义
无线温度监测仪的可插拔接线端子用于仪表的电气连接，该端子可以带电插拔，这是一个8位端子，它包括电源供电、通讯接口和报警输出的端子，见图1-3

图5-3 无线温度监测仪接线端子（端子在上部）
其功能定义如下。
5.1.5 外形尺寸

图5-4 无线温度监测仪外形尺寸图
5.1.6 安装方式
无线温度监测仪是一台可盘装的显示表，带有LCD液晶显示器，一般直接嵌入到开关柜的二次侧柜门上，以方便监视温度数据。下面是安装无线测温仪的几种方式。
监测仪在开关柜的安装方法，如下
1：开方孔（盘装）：开孔尺寸是106mm(宽) X 89mm(高),仪表上面留2cm端子接线空间，下部留6cm天线空间，左右留2cm夹具安装空间。安装时将仪表插入二次侧柜门开孔，再安装卡具固定螺丝。如图： 

图5-5 无线温度监测仪开孔安装图
2.集中安装：因为是无线测温，所以监测仪可以集中或分散安装到开关柜外的任何地方。如果监测高压开关柜，依开关柜密封情况，距离最好在5-20m以内，同时需注意仪表上面留2cm端子接线空间，下部留6cm天线空间，左右留2cm夹具安装空间。

图5-6 无线温度监测仪室外安装图
 
六、 GKCG系列无线温度传感器
6.1 GKCG系列无线温度传感器封装形式
GKCG无线式温度传感器是一体化结构，采用热缩外套封装，防水防尘，防止在高压环境下产生尖端放电现象，在无线温度传感器的一个侧面用于检测温度，该传感器适合测温范围低于125℃的环境。
1）GKCG751内置型传感器

图6-1

内置型温度传感器因体积小巧，无外置天线，最适用于开关柜温度热接点测量，它可测量开关柜内的动触头、引出线电缆接头和母线连接点的运行温度，该温度传感器的外形见图6-1所示。
传感器侧面为传感器ID号和天线标示。测温点在传感器下底面（无文字面）。将传感器标签向上，下部即为测温面。
2）GKCG752外置型传感器

外置型温度传感器适用于开关柜温度热接点测量，它可测量开关柜内的动触头、引出线电缆接头和母线连接点的运行温度，当然更适合户外高压设备，该温度传感器的外形见图6-2所示。
传感器侧面为传感器ID号和天线。测温点在传感器下底面（无文字面）。将传感器标签向上，下部即为测温面。

图6-2

 
6.2  GKCG系列无线式温度传感器性能指标
1) 温度测量范围：-55～+125
2) 精度：±0.5℃(-20～+80℃)
3) 分辨率：0.0625℃
4) 温度测量周期：2分钟-10分钟动态自适应(用户可指定)。
5) 传输距离：内置型（5-50米）外置型不小于100米（空旷地带）。
6) 供电：?AA 3.6V锂电池，工作时间＞5年（内置型，正常工况）。
7) 射频标准：IEEE802.15.4。
8) 外形尺寸：56mm×28mm×17mm。
注：正常工况是指被测温度和环境温度为10-40度。
6.3 无线温度传感器的安装方式

图6-3安装在手车触头 图6-4安装在母排上

GKCG系列无线温度传感器下底面有一个感温点，传感器测到的温度就是该感温点的温度，若传感器放置在空气中，则测到的就是环境温度。为了准确测量物体表面的温度，应保证传感器的感温面与被测物体的表面紧密接触。
在安装GKCG系列无线温度传感器前，首先要找到传感器的测温面，每一个无线温度传感器的底面即是传感器的测温面，将该面用高温导热胶粘贴到被测物体表面，并用高温扎或安装胶带带将其固定在被测物体上，根据实际情况的不同，也可采用粘结或其它方法固定。
GKCG系列无线温度传感器可安装于高压开关柜内裸露触点、母排连接处、电缆接头等处，同时户外刀闸及变压器等处也可安装。如图6-3和图6-4所示。

6.4 传感器的寿命
GKCG系列无线温度传感器内部采用高性能的锂电池供电，其理论寿命可达6年，在实际使用中，因工作环境中温湿度条件的影响，其电池的工作寿命可达3-5年以上。
 
 

图6-5 电池显示

对于GKCG系列无线温度传感器，在内部电池将要耗尽时，对应无线测温仪上对应的通道前显示电池符号，已表示对应的温度传感器将不能工作，见图6-5。在这种情况下，用户可通过更换传感器中的电池来使传感器恢复工作，更换新电池的无线温度传感器同样可以继续工作3-5年以上。厂家提供传感器电池的更换服务，用户需要将传感器寄回工厂，具体费用请联系我们。
七、 RS-485网络接口
RCTM2-6无线温度监测仪具有标准的RS-485接口，支持网络方式运行，该接口用于与上位计算机通信，接口可以支持128个无线温度监测仪联网运行。
当系统需要超过128个无线温度监测仪时，可以采用RS485中继器来增加联网的无线或温度监测仪的数量，整个网络最多可连接255台无线温度监测仪。
RS-485总线用于连接所有的分布于现场的RCTM2-6无线温度监测仪，包括一对供电电源线和一对RS-485数据线。实际的布线可能是两根屏蔽双绞线，其中供电电源可就近取电，或一根4芯屏蔽双绞线。
 
八、网络接口转换器
网络接口转换器主要包括RS-485到RS-232接口转换器和RS-485到以太网（LAN）接口转换器，当然也可以是RS485到光纤、无线等转换器。下面主要介绍前两种转换器。
1）RS-485到RS-232接口转换器
RS-485到RS-232接口转换器实现RS-485总线到RS-232的电气隔离转换，该网络接口转换器实现RCTM2-6无线温度监测仪与上位计算机的通讯，接口可以支持128台无线式温度监测仪联网运行。
2）RS-485到以太网（LAN）接口转换器
RS-485到以太网接口转换器实现RS-485总线到以太网的电气隔离转换，该网络接口转换器实现RCTM2-6无线温度监测仪与远程计算机的通讯，通常需要站端通信管理机配合工作。
8.1 组网方式
数据的上传方式有两种：
1. 利用网络接口转换器联网,通过变电站的局域网上传

将所有RCTM2-6无线温度监测仪485接口并联到一起，组成485总线，再根据实际需要，选择不同的网络转换器，将设备组网连至上位监控后台计算机。
2. 通过变电站综自上传

将所有RCTM2-6无线温度监测仪485接口并联到一起，组成485总线，将485总线连至站内综自设备，实现联网应用。RCTM2-6无线温度监测仪通信协议由我公司提供。
九、GKCWPro后台监测管理软件系统
GKCWPro温度实时在线监测管理分析软件是一套专门用于高压设备温度实时监测和数据的管理分析的软件系统，包括单站版、多站版和网络版软件系统。该软件系统运行在上位计算机上，可实现温度实时显示、历史数据记录和对比分析、预警及报警、运行状态全程记录等功能。
GKCWPro软件可建立开关柜设备数据库，显示设备的结构及型号等参数，帮助运行人员监测和分析对比高压设备监测点的过热情况，预测出故障发生的部位，保证高压设备的安全运行。该软件使用请参照相应软件使用说明。    
系统监测管理软件用来实现相关的操作和监测，并可灵活定义软件功能。上位机软件具有一下基本功能：
 
1.设备登陆密码分级管理功能。
2.系统提供电力系统元件的绘制功能，能够方便的绘制变电站的系统主接线示意图，并对应各监测点。
3.系统提供远程设备管理功能（包括远程更改设备地址、远程更改温度门限、远程更改设备接收温度传感器的数量及远程对系统运行工况的诊断等）。
4.系统提供温度变化率和温度越限报警。
5.系统提供多种图形方式下的历史数据趋势分析，分析图可以保存。
6.系统具有表格输出功能：输出内容包括实时数据、历史数据及报表、设备参数表、报警点一览表等等，并可保存。
7.系统提供灵活的打印功能。
8.系统提供短信报警功能。（选配）
 
 
 
 
1）主界面：

具有直接显示实时温度数据功能。保证数据的准确性，可靠性，和实时性
 
2）报警功能
如监测点出现报警，将自动弹出报警界面。如图：
 

图2.4
系统提供声、光报警，此时越限监测点红色或黄色显示，同时弹出事件列表，出现闪烁的报警提示。
 
3) 历史事件功能
 
系统提供历史事件的查询和管理界面。见图

图3.3 历史事件管理界面
 
4）趋势图功能：
可查询某个时间段的历史数据，并绘制曲线，以图形化的方式反映状态量的变化情况，如下图。

 
 
 
 
5）统计报表功能
       报表统计类型分为日统计、月统计和年统计。

 
整个软件简单明了，直观方便，并具有时间跟踪及打印功能，记录、备份十分方便。
报警采用：一，绝对温度超过设定的报警值。二是通过温升法，如果温度在60秒内上升7度则报警。报警值均可调整。
 
故障的处理和报警功能：
温度数据可长时间保存记录，并实时进行分析。对温度变化呈现逐步升高的监测点，在温度没有达到上限值之前，事先进行预警，把故障消除在萌芽状态。将报警的时间和原因自动记录到强大的数据库中，帮助操作员直接处理，报警方式为声音报警、弹出对话框、温度显示变为红色或黄色。
 
系统安全设置 ：
系统设置多级权限，不同权限的功能有所不同。系统管理员可以使用所有的功能，而对于一般用户来说，数据库维护，系统维护等一些涉及系统内部安全的设置功能限制使用。
 
十、应用领域
1、高压开关柜触头温度监测
RCTM2-6无线温度监测系统主要适用于高压开关柜触点的温度监测，无线温度传感器安装在开关柜内的每个开关触头上，每个高压开关柜有六个触头，可采用一套RCTM2-6无线温度监测仪，它可以实现运行温度的监测和超温报警。
2、更多的应用领域
    利用无线温度传感器与测温仪表之间采用无线射频传输信号，传感器与测温仪之间无电气上的连接，具有高压隔离性能，本仪表可用于以下高压设备运行温度的测量：
v     高压开关柜触头及接点
v     户内外变压器
v     箱式变电站
v     高压母线接头
v     高压电缆接头
v     刀闸开关
v       发电厂锅炉温度监控等
十一、 RCTM2-6无线测温系统的优点
①安全性高：
实现高压设备在线监测，首先要解决高压隔离问题。一般来说，解决这个问题有两个途径：一是通过空间隔离，另一是通过光纤隔离。空间隔离，信号可由光传送或无线电传送，本产品采用无线电进行信号传送，它具有隔离彻底、结构简单、抗干扰能力强、工作可靠等特点。而通过光纤隔离存在着沿面放电问题。
②可靠性高：
高压开关柜运行在高电压、大电流的状态，系统事故瞬间还出现强烈的电磁暂态过程，这些都产生强电场、磁场及强电磁干扰，这对于微电子系统及微弱信号处理非常不利。消除这些干扰，同时采用软、硬件抗干扰措施，在软件设计上应用数字编码、解码技术，剔除干扰信号，并使用了软件滤波技术；在硬件上采用金属屏蔽，加强各级滤波消除高频干扰。
③    安装维护方便：
体积小，可以方便的安装在开关触头，电缆接头等安装空间狭小的被测点上。没有接线。而光纤测温方式需要放置光纤。红外测温方式需要调整接收装置的位置。安装维护都不方便。
④    实时在线，节省人力物力：
蜡片测温虽然成本低廉,缺点是准确度低、可靠性差,不能进行定量测量。红外测温枪，远红外成像仪等属非接触式测温,优点是测量范围大，可靠性较好。缺点是设备昂贵。以上两种方法无法实现温度的实时在线监测，且需大量人力进行定期巡测。而对于高压开关触点、电缆接头等易发热部位因为在运行时几乎看不见而无法测量。
总之，高压供电设备的运行温度实时监测非常重要，无线温度传感技术已成为其最佳解决方案。
十二、保修及维护
本公司对本产品提供一年有限保修期，在保修期内，若产品存在质量问题，你将得到无偿的服务，关于免费保修的具体条款，请见本章第12-1、12-2、12-3章节中的内容。本公司能够常年提供产品的备品备件，并对产品提供终身维护。
12-1  有限保用条款
本公司保证，RCTM2-6系列无线温度在线监测仪如正确使用及安装，由买方购入系统之日起计壹年内，系统所用材料及做工应无缺陷。若任何受本“有限保用条款”规定的RCTM2-6系列无线温度在线监测仪所含的部件在保用期内失灵，而失灵的原因在本有限保用条款的保障范围内，本公司将免费更换存在问题的部件。
本“有限保用条款”及任何根据国家法律存在的默示保证，只适用于系统的原购买者，并只在该原购买者继续拥有该系统期间有效。
12-2、有限保用范围
本有限保用条款的保障范围不包括因外在因素造成的损失，包括意外事故、电力故障、不按照产品规格使用、使用不当或疏忽、改装、修理、安装不当或测试不当。经更换的系统部件受本书面保用条款保障，保用期为原保用期的余下时间或半年，两者以较长者为准。
12-3、法律责任范围
本公司根据本保证而需承担的责任只限于上文所述的修理、更换，这些补救措施是对违反保证所作的唯一和全部法律补救措施，凡因不履行保证的行为或基于任何其他法理而引致的直接、特殊、附带或相应而生的损害，公司无须为此承担责任，该等损害包括且不限于利润损失、停工、商誉、设备与财产的损害或更换，以及任何为复原而导致的费用。
本有限保用条款证明买方享有的特定合法权利，以上条款解释权属本公司。