淺談電力無源測溫技術(shù)在電力泛在物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

摘要：近年來我國的電力技術(shù)得到了快速發(fā)展，電力生產(chǎn)的效率也有了明顯的提高，大量的電力新技術(shù)應(yīng)用在我國的電力系統(tǒng)中。泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是國網(wǎng)公司重點推進(jìn)的工作，其中電力無源測溫技術(shù)可以用于測量電力設(shè)備的溫度，為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提高數(shù)據(jù)支撐，本文詳細(xì)分析了電力無源測溫技術(shù)在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：電力 無源測溫 電力物聯(lián)網(wǎng)

 

0引言

      泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)不僅需要采用到大量的信息通信技術(shù)，還需要借助計算機(jī)技術(shù)對采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析處理，為電網(wǎng)運行提供支持決策。其中電力無源測溫技術(shù)在對電氣設(shè)備的測溫方面具有重要的應(yīng)用。電力系統(tǒng)每個線路節(jié)點均有溫升隱患，運行期間在節(jié)點高電壓、強(qiáng)磁場的背景下，對監(jiān)測設(shè)備的可靠性提出了很高要求。同時，電力系統(tǒng)待測溫節(jié)點眾多，分布在廣闊的地理空間，實施定期巡檢成本高昂且工作效果難以保證。采用新型的電力無源測溫技術(shù)可以克服傳輸測溫方法的不足之處，本文對電力無源測溫技術(shù)及其在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用進(jìn)行了較為詳細(xì)的分析。

 

1電力無源測溫技術(shù)

      對于電力無源測溫技術(shù)，現(xiàn)有測溫技術(shù)以紅外測溫、光纖測溫為主，紅外測溫設(shè)備體積大，成本高無法實現(xiàn)實時監(jiān)測，效果有限；光纖測溫部署繁瑣，后期維護(hù)復(fù)雜，系統(tǒng)靈活性差，難以大面積實施。利用無線無源UHFRFID溫度傳感器構(gòu)建測溫系統(tǒng)平臺，可以用于電力設(shè)備測溫，為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供技術(shù)支撐[1]。其中RFID傳感芯片是利用超高頻無線電波能量收集（EnergyHarvesting）技術(shù)，收集840MHz-960MHz的RF電磁波能量作為芯片電源。芯片內(nèi)置512比特可擦寫非易失性數(shù)據(jù)儲存單元供存儲用戶信息等數(shù)據(jù)。電力無源測溫技術(shù)需要借助先進(jìn)的傳感技術(shù)，傳感器技術(shù)是數(shù)據(jù)采集的入口，是萬物互聯(lián)的基礎(chǔ)，我國近些年在智能高可靠性傳感器領(lǐng)域取得了了突飛猛進(jìn)的成果，可以用在電力無源測溫技術(shù)中。在電力無源無線測溫技術(shù)中，無源指的是收集環(huán)境能量工作，具有超低功耗的優(yōu)點。無線指的是采用無線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)，可帶物體識別。所采用到的傳感器也具有寬量程、高精度、抗干擾的特點，可在高集成度、低成本、匹配物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境下實現(xiàn)海量實時數(shù)據(jù)采集。

 

2電力無源測溫技術(shù)與電力物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)聯(lián)

      構(gòu)建泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，可以實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機(jī)交互，狀態(tài)感知、信息高效處理、應(yīng)用便捷靈活是泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的主要特征。國網(wǎng)規(guī)定到2021年，國家電網(wǎng)擬初步建成泛在電力物聯(lián)網(wǎng)。隨著泛在電力物聯(lián)網(wǎng)投資速度加速推進(jìn)，其涉及的終端信息收集器（傳感器、RFID等）、邊緣計算、通信網(wǎng)、云平臺、人工智能等相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈將持續(xù)收益。電力無源測溫技術(shù)與電力物聯(lián)網(wǎng)之間具有較強(qiáng)的關(guān)聯(lián)，可為泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供廣泛準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)來源，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)打通了傳統(tǒng)行業(yè)的信息孤島，為廣大用戶提供了質(zhì)優(yōu)價廉的服務(wù)，使萬物互聯(lián)成為了可能。電力無源測溫技術(shù)以無源無線傳感加識別芯片設(shè)計為核心技術(shù)，具有采集穩(wěn)定、數(shù)據(jù)可靠的優(yōu)點。RFID在電力行業(yè)有廣泛的應(yīng)用，如可用于開關(guān)柜母排測溫、環(huán)網(wǎng)柜堵頭測溫、動觸頭測溫等不同的應(yīng)用場合中。

 

3電力無源測溫技術(shù)在電力物聯(lián)網(wǎng)中的應(yīng)用

      泛在電力物聯(lián)網(wǎng)可以實現(xiàn)多種不同的能源業(yè)務(wù)互聯(lián)，但需要提供強(qiáng)大的數(shù)據(jù)支撐，其中電力無源測溫技術(shù)在泛在電力物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)實時傳感數(shù)據(jù)采集中能夠發(fā)揮重要的作用，準(zhǔn)確提高所測量的電氣設(shè)備的運行溫度數(shù)據(jù)。電氣設(shè)備需要在合理的溫度范圍內(nèi)，才能保持正常運行。采用這種測溫方法的核心優(yōu)勢主要有以下幾點：一是聲表測溫是模擬量，數(shù)值易受環(huán)境干擾，比如電磁波，機(jī)械振動，以及一定時間現(xiàn)場嚴(yán)酷環(huán)境運行后晶體自身物理參數(shù)發(fā)生偏移等。RFID測溫傳感器溫度量是數(shù)字量且本身自帶校驗功能。二是聲表測溫傳感器與閱讀器之間是簡單的模擬通訊，抗干擾性差，同頻信號源，機(jī)械振動等均可能產(chǎn)生干擾，收到錯誤信號無法區(qū)分；RFID測溫傳感器可以跳頻工作，避免同頻持續(xù)干擾，即使確實收到干擾，通過校驗位判定數(shù)值無效予以丟棄。以上導(dǎo)致聲表有缺少數(shù)字ID,定期維護(hù)，抗干擾性差，安裝調(diào)試?yán)щy等等問題。三是CT式取電測溫產(chǎn)品需由多顆芯片和器件集成，且有取電環(huán)，體積笨拙，可靠性也較差。RFID測溫傳感器產(chǎn)品全部電路在一顆芯片，小巧靈活，可靠性高。

 

4安科瑞Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)及在線測溫產(chǎn)品介紹

4.1系統(tǒng)介紹

      Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)，是我司根據(jù)電力設(shè)備安全性的要求，總結(jié)國內(nèi)外的研究和生產(chǎn)的先進(jìn)經(jīng)驗，專門研制出的新一代無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有超溫告警等功能，可以幫助值班人員盡早發(fā)現(xiàn)問題，消除隱患，確保電力系統(tǒng)的安全運行。為電力設(shè)備的安全、經(jīng)濟(jì)、可靠運行提供了全新的解決方案。

4.2結(jié)構(gòu)圖

4.3主要功能

      數(shù)據(jù)采集與處理（模擬量、開關(guān)量、電度、SOE、定值）

      控制操作（斷路器、隔離開關(guān)、分接頭、復(fù)歸）

      報警及處理功能（設(shè)備狀態(tài)異?；蚬收?、測量值越限，聲音、顏色、閃爍）

      事件順序記錄SOE（分合閘記錄、保護(hù)及自動裝置的動作順序記錄）

      遠(yuǎn)動功能（為調(diào)度中心提供相關(guān)運行數(shù)據(jù)和設(shè)備狀態(tài)）

      時鐘同步（北斗GPS納秒級，滿足間隔層子系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)時鐘誤差不大于1ms）

      人機(jī)聯(lián)系與運行管理（控制、查看、數(shù)據(jù)庫定義修改、報警確認(rèn)、二次開發(fā)、事故記錄檢索、在線設(shè)備管理）

      與其他設(shè)備接口（微機(jī)保護(hù)、電力儀表、直流屏、故障錄波儀、模擬屏、調(diào)度）

 

4.4軟件功能

 

 

 

4.5測溫產(chǎn)品介紹

      溫度傳感器

      a.電池供電型無線溫度傳感器

      安裝于發(fā)熱部位，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/div>