1. 系統背景
在電力系統中，電力設備的溫度變化是一個非常重要的指標，它關系到電力設備能否安全穩定運行。在變電站運行過程中，一次設備的電接點由于設備制造、觸電氧化、電弧沖擊等原因，會導致電接點的接觸電阻增大，使其溫度上升。當溫度上升到一定程度后，設備的機械強度和電氣強度將會出現下降，嚴重時會導致電氣設備的短路，甚至造成設備的損毀，嚴重威脅電網的安全穩定運行。對電氣設備的溫度進行實時監測，可以幫助值班人員盡早發現問題，消除隱患，確保電力系統的安全運行。
變電站溫度在線監測系統可對變電站中的開關柜的溫度信息進行采集，能夠自動實現變電站運行設備的實時溫度監測與實時溫度告警功能。系統除了對溫度實時監控，通過各種樣式的圖表及數據快速掌握變電站的設備運行情況，其友好的用戶界面、強大的分析功能、完善的故障報警確保了變電站溫度在線監測系統的完全可靠和穩定運行。
2. 系統簡介
溫度在線監測系統通過溫度傳感器獲取現場的溫度等信息，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
系統網絡結構分為如下三層：
? 現場設備層：通過無線與采集相連
? 變電站層：通過網絡與服務器相連
? 平臺層:通過網絡與不同的變電站進行連接
系統網絡結構圖如下：
無線溫度傳感器作為系統的感知層，分布于各個發熱點，實時測量其表面溫度，并將溫度數據通過無線方式上傳給接收終端。
接收終端在系統中承擔著數據中繼功能，它接收到傳感器的數據之后再通過光纖、485或者無線等方式傳輸給數據后臺，他們形成了系統的網絡層。
數據到達后臺后，用戶可以通過瀏覽器方式監測現場每個傳感器的實時溫度、歷史曲線，如果出現超溫情況，可以快速定位并及時通知相關人員。這就是系統的應用層。
4. 硬件組成
|
產品名稱 |
產品型號 |
數量 |
說明 |
|
無線溫度傳感器 |
ZWMSA-05云臺紅外傳感器 |
根據現場情況定 |
可選 |
|
接收終端 |
ZWMTA |
根據現場情況定 |
可選 |
|
數據庫服務器 |
工控機 |
根據傳感器數量決定 |
參考“系統硬件及網絡配置”部分，可選 |
|
專業服務器 |
|
網絡設備 |
根據現場情況定 |
根據現場情況定 |
485通訊距離<200米
光纖通訊距離<4千米
局域網通訊距離無限 |
|
監控后臺 |
手機 |
在傳感器不多時可以和數據庫服務器放置在一臺工控機上 |
可選 |
|
平板 |
可選 |
|
筆記本 |
可選 |
|
臺式機 |
可選 |
5. ZWMSA-05云臺紅外溫度傳感器
5.1 ZWMSA-05云臺紅外溫度傳器介紹
ZWMSA-05智能云臺紅外溫度傳感器主要應用于低壓系統的電氣接點溫度測量。 傳感器采用工業級陣列傳感器和最新的無線通訊芯片，大大提高測量空間的物理范圍、溫度測量精度和無線通訊距離。
我公司的無線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。
新一代無線溫度感器采用了多重抗干擾措施以及特有的軟件算法，經過了國內西高所、開普實驗室、浙江省中試所、浙江省質監局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。體積小巧，安裝方式靈活多樣，將開關柜溫升監測提升到一個新的高度。
5．1．1紅外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 |
|
|
發射功率 |
13dbm |
|
|
傳輸距離 |
300m |
（空曠距離 / Open Distance） |
|
測溫方式 |
紅外 |
|
|
測溫范圍 |
-20 ~ +200℃ |
|
|
測量精度 |
±5℃（間距10cm） |
|
|
測量間隔 |
10秒/一次 |
|
|
發送間隔 |
20秒～30秒 |
溫度越高發送間隔越短 |
|
休眠功耗 |
<3.0uA |
|
|
發射功耗 |
<15mA |
|
|
供電方式 |
①AC75-275V/50Hz或電磁感應取電
②DC3.6V 或電磁感應取電 |
按照施工現場情況而定（二選一） |
|
使用壽命 |
10年 |
|
|
可維護性 |
后期基本免維護 |
|
|
外形尺寸 |
78×64×35.5mm |
傳感器主體尺寸 |
|
安裝方式 |
磁鐵吸附式，螺絲緊固式，扎帶捆綁式 |
|
5．1．2產品尺寸
5．1．3產品外觀
5.2 ZWMSA-05安裝方式
螺絲固定，對于有螺絲孔位置，用螺絲固定更加牢固。
吸鐵石固定，對于鐵皮柜體，可以直接用內部吸鐵石固定。
合金扎帶捆綁固定，此安裝方式要求在有電流通過的地方。
5.3 與其它產品類比特點
ZWMSA-05溫度傳感器與其它常見測溫設備性能比較如下表所示：
測溫方法
技術規格 |
點式測溫傳感器 |
紅外測溫傳感器 |
|
測溫方式 |
接觸式測溫 |
紅外線 |
|
測溫精度 |
±1.0℃ |
±5.0℃ |
|
響應速度 |
快 |
快 |
|
安裝方式 |
每個發熱點都需要固定傳感器 |
只需要1個紅外傳感器 |
|
適用性 |
柜內裸露部位測溫 |
所有位置都可以測到 |
|
成本 |
高 |
低 |
|
維護 |
高 |
低 |
6. ZWMTA無線接收終端
無線接收終端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。
ZWMTA是我公司針對電力、電氣設備連接點部位由于材料老化、接觸不良、電流過載等因素引起的溫升過高故障隱患，在原有ZWMTA的基礎上，開發了能夠實時監測電力，電氣連接點溫度的新一代產品--ZWMTA。該產品采用先進的Cortex-M3內核ARM芯片，符合國網標準的160*160點陣FSTN型液晶，超低功耗設計、RF無線隔離，光電隔離技術，具有隔離徹底、抗干擾能力強、工作可靠、安裝方便等特點，很好的解決了高電壓狀態下的各種溫度監測問題。
6.1 無線接收終端的參數如下所示：
|
工作環境 |
-40～85℃,<95%RH |
|
|
供電方式 |
AC220V±20% DC110～ 220V |
|
|
整機功耗 |
≤3W |
|
|
無線頻段 |
433MHz |
|
|
接收靈敏度 |
-110dbm |
|
|
傳感器點數 |
240 |
|
|
顯示方式 |
LCD |
|
|
溫度變化曲線 |
2小時 |
|
|
超溫報警 |
有，門限可設 |
|
|
本地溫、濕度 |
有 |
可選 |
|
安裝方式 |
壁掛式、嵌入式 |
可選 |
|
通訊協議 |
Modbus、IEC61850 |
可選 |
|
通訊方式 |
以太網、RS485、光纖 |
可選 |
6．2 產品尺寸
6．3 產品外觀
7. 報警功能
7.1 系統報警
實時連續監測溫度信息，根據系統實際情況，當溫度越限時，自動進行系統報警。通過系統設置，事件發生時觸發預/報警。并通過系統報警畫面、音效、動作觸發、E-mail、短信等方式通知用戶。
7.2 越限報警
選擇某個線夾或者開關柜及戶外接點等測溫點，可直接進行越限信息的報警。
7.3 短信提醒
根據報警信息，自動觸發短信發送的流程，能夠準確的顯示變電站名稱、安裝位置、線夾或者開關柜及戶外接點等測溫點名稱、報警溫度值等信息。
8 后臺軟件系統
螺絲緊固式
合金扎帶捆綁式
9.1.2 嚴格保證傳感器安裝后的電氣間隙不低于對應電壓等級的最低安全間隙。
9.2 無線接收終端安裝方案
9.2.1 無線接收終端電源參數
? 供電方式 AC220V或DC220V
? 整機功耗 <3W
9.2.2 接收設備安裝方式: 壁掛式
9.3 通信布線結構及方案
9.3.1 用戶提供現場開關柜及所在空間的平面圖，同時需要提供無線溫度接收終端、站端系統和開關柜所在空間之間的平面圖，方便施工人員制定方案；
9.3.2 無線測溫節點至無線接收終端之間的通信采用433M無線射頻通信；
無線接收終端至后臺之間的通信可采用RS485、光纖、網絡、無線遠傳等通信方式，通過MODBUS通訊協議將溫度數據發送到后臺服務器；
9.3.3 后臺服務器可單獨布置。
9.4 設備配置說明
9.4.1 傳感器配置
|
傳感器配置表 |
|
|
測溫方案 |
安裝位置 |
設備數量 |
傳感器數量
（每臺設備） |
傳感器
總數（只） |
|
抽屜柜 |
紅外測溫 |
抽屜柜內 |
0 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
合計（只） |
|
9.4.2 無線接收終端配置
|
無線接收終端配置 |
|
測溫區域 |
產品型號 |
安裝方式 |
數量 |
單位 |
備注 |
|
10KV配電室 |
ZWMTA |
壁掛 |
|
臺 |
視現場情況安裝 |
|
合計 |
0 |
臺 |
|
9.4.3 其他設備及物流配置
|
其他設備及物料 |
|
物品名稱 |
數量 |
單位 |
用途 |
|
后臺服務器 |
待定 |
套 |
后臺系統 |
|
雙絞屏蔽線 |
待定 |
m |
通信網絡布置 |
|
電源線 |
待定 |
m |
終端電源布置 |
9.4.4 設備匯總及報價
|
產品名稱 |
產品型號 |
單價（含稅） |
數量 |
總價 |
備注 |
|
無源無線溫度傳感器 |
ZWMSA-05-V2 |
|
0 |
|
|
|
無線接收終端 |
ZWMTA |
|
0 |
|
|
|
施工服務及輔料 |
安裝輔件 |
|
0 |
|
|
|
合計 |
|
RMB |
10 施工服務
10.1 安裝準備
用戶購買我公司的產品后，請在下列條件滿足的情況下，請提前一周通知我公司售后服務部門：
10.1.1 基礎設施建設完工、線夾或者開關柜及戶外接點等測溫點固定就位、母排、進出線安裝完畢。
10.1.2 需要后臺的用戶，必須提供現場的平面圖，包括線夾或者開關柜及戶外接點等測溫點布局、監控室與線夾或者開關柜及戶外接點等測溫點之間平面圖，我們會根據這些資料準備現場所需的安裝材料，譬如通訊電纜、光纜已經其他輔料。
10.1.3 現場具備布線的條件，如RS485線光纜的走線槽、穿線孔等。
10.2 施工服務
10.2.1 施工計劃
施工前明確安裝進度時間，一般安裝時間為2至5個工作日，如有后臺調試則需與客戶協商施工進度及時間；如施工安裝由第三方負責，則我公司有義務負責培訓第三方工程服務人員。
10.2.2 現場安全
我們的技術人員都經過專業培訓，具備豐富的現場作業經驗。盡管如此，還需請用戶為我們提供1-2名現場服務人員，以保證施工安全和調試順利。
10.2.3 用戶培訓
我們在安裝調試完成后，會把整個系統交付給用戶，請及時給我們的服務進行驗收和評價，同時我們會安排專門的用戶培訓，指導用戶操作我們的后臺、進行簡單的配置和維護。
地址：杭州市拱墅區祥園路38號 郵編：310011
服務熱線：0571-86959206 傳真：0571-86959826
網址:www.hcinn.cn
杭州澤沃電子科技有限公司
