[实用新型]无源无线开关柜温度在线监测系统

说明书

技术领域

本实用新型属于无线测温装置，具体涉及一种结构简单、方便实用、安全可靠，环境适应性好和成本低的无源无线开关柜温度在线监测系统。

技术背景

发电厂、变电站的高压开关柜、母线接头、室外刀闸开关等重要的设备，在长期运行过程中，开关的触点和母线连接等部位因老化或接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度无法监测，由此最终导致事故发生。近年来，在电厂和变电站已发生多起开关过热事故，造成火灾和大面积的停电事故，解决开关过热问题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。由于发电厂，变电站的高压柜、母线接头、室外闸刀处于高电位。目前国内专门用于高压电力设备发热测温的装置还很少，对电力系统设备的温度检测主要有以下几种方法：

一是光纤测温方式属于有线测温方式，受设备结构影响，布线难度较大光纤易折，易断、不耐高温易受灰尘堆积等环境因素影响。属于有线测量方式，存在障碍物时无法进行光纤的连接因此无法测温，积累灰尘后易导致光纤沿面放电从而使绝缘性降低。电池传感器体积相对较大，在狭小的空间内安装困难，需要定期更换电池，带来巨大的维护工作量。电池长期工作在温度较高及较强电磁场的环境下，存在一定的安全隐患。二是红外测温，探头必须与被测物体保持一定距离，并正对被测物体的表面，要求被测量点在视野内无遮掩。因此在设备内有限的空间内很难找到合适的安装位置；通常需要在设备上打孔及加装其他部件以进行红外探头的安装，破坏设备本身结构。易受环境因素影响，如环境温度、湿度、空气中的灰尘等。由于受被测对象的发射率影响，几乎不可能测到被测对象的真实温度，测量的是表面温度，光亮或者抛光的金属表面的测温误差较大。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种结构简单、方便实用、安全可靠，环境适应性好和成本低的无源无线开关柜温度在线监测系统。

本实用新型的目的是这样实现的：包括开关柜、温度采集器、主控室内的显示终端和远程监控的数据采集与监视控制系统，所述的开关柜上的待测物体表面安装有声表面波温度传感器，所述的声表面波温度传感器上设置有第一无线接收模块，所述的温度采集器设置有带天线的第二无线接收模块和带天线的第一无线发射模块，所述的主控室内的显示终端和远程监控的数据采集与监视控制系统分别通过通讯线缆与测温主控终端相连，所述的测温主控终端通过带天线的第三无线接收模块或通讯线缆与温度采集器相连。所述的通讯线缆为rs485电缆。所述的声表面波温度传感器至少为一个。所述的温度采集器至少为一个。

本实用新型具有结构简单、方便实用、安全可靠，环境适应性好和成本低的优点。

附图说明

图1为本实用新型的控制原理方框图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型包括开关柜、温度采集器1、主控室内的显示终端6和远程监控的数据采集与监视控制系统7，所述的开关柜上的待测物体表面安装有声表面波温度传感器2，所述的声表面波温度传感器2上设置有第一无线接收模块4，所述的温度采集器1设置有带天线的第二无线接收模块9和带天线的第一无线发射模块8，所述的主控室内的显示终端6和远程监控的数据采集与监视控制系统7分别通过通讯线缆与测温主控终端5相连，所述的测温主控终端5通过带天线的第三无线接收模块3或通讯线缆与温度采集器1相连。所述的通讯线缆为rs485电缆。所述的声表面波温度传感器2至少为一个。所述的温度采集器1至少为一个。

本实用新型中的声表面波温度传感器2应用了晶体材料的物理特性，晶体的物理特性的改变通过压电感应原理被自动转化成了电信号。声表面波温度传感器2的工作原理是将射频信号发射到压电材料的表面，然后将受到温度影响了的反射波再转回电信号而获取温度数据。表面波技术的最大好处是利用了传感器的被动工作原理，即在非常规的运行环境下实现无线温度数据采集。

本实用新型的工作原理为温度采集器1通过带天线的第一无线发射模块8发射射频脉冲。射频脉冲信号被声表面波温度传感器2上的第一无线接收模块4收到后，声表面波温度传感器2激活表面波，表面波的频率由于受到声表面波温度传感器2本身温度的影响发生了变化，由于频率受温度变化的机制，使得温度数据测量得以实现。表面波的频率振荡转化成声波通讯信号，此声波通讯信号由温度采集器1上的第二无线接收模块9收到后进行处理，然后再通过带天线的第一无线发射模块8发射信号，使带天线的第三无线接收模块3接收到；接收到信号后的测温主控终端5将数据进行处理后在主控室内的显示终端6和远程监控的数据采集与监视控制系统7上显示。所述的温度采集器1可以通过通讯线缆与测温主控终端5相连。