高压设备无线温度监控系统的设计

针对高压电力设备周围强电磁场的工作环境,设计一套温度监控系统。系统采用ZigBee无线通信技术,实现了高压隔离。系统中测温节点采用电池供电,为保证高压设备连续运行,测温节点采用低功耗设计,使得2节电池续航时间达到2年以上。测温节点获取的数据通过路由节点最终汇集到一个协调器节点,再通过RS-485总线发送给监控中心,监控端计算机对数据存储并进行梯度计算等处理分析,从而实现监控和预警等功能。该系统也可辅助智能电网对设备进行监控,保障电网的安全运行。     

基于无线射频通讯的高压电网接点温度在线监测系统的设计

文章针对目前多行业电力温度监控中出现的不安全、不可靠及无法预知等三大瓶颈问题进行研究,提出采用无线温度采集、GSM手机短信报警、GPRS通讯等技术,并借助测温模块DS18B20和ASK超外差无线接收模块的高灵敏温度传送/接收功能,设计可扩展的高压电网接点温度在线监控系统,从而实现电力、冶金、石化、矿山、建筑等行业的电力温度监控;目前通过对赣州市沙河某电站30kV的高压电网开关柜进行系统的测试,试运行结果显示,本温度监测系统运行稳定,安全可靠,测温精度高达±0.5℃,有效测温范围为-30～500℃,测温模块和接收模块间通信准确率可达100%,系统对故障的反应及时准确,系统的预警、故障报警、启动应急服务程序等功能简单可靠,易于实现多检测点、远距离检测与传输,为高压电网节点温度监测提供了理想的解决方案。     

基于RFID传感器的配网设备温度监测系统研究

配网系统中带电设备关键点的测温,尤其是全封闭设备的测温一直是电力设备运行检查中的难点。针对传统温度监测方式的弊端,采用射频技术,提出了一种无源无线温度监测系统方案。主要阐述了监测系统研究中的各项关键技术与开关柜实施方案,并通过实验探讨了系统方案的可行性。该系统不仅能够远程在线实时监测设备各关键点不同运行时刻的温度,还能组成测温网络,实现统一监控、管理,很好地解决带电设备各关键点测温难的问题。     

面向电力设备的温度检测节点功耗研究及自供电电源设计

对电网中电力设备进行实时的温度检测是避免电网设备故障与安全事故的重要手段,采用非接触式的无线测温技术是近年来电力系统向智能化发展的重要体现。针对智能电网的发展需求,设计了一种基于无线射频通信技术的温度检测节点,该节点由温度传感器DS18B20、超低功耗单片机PIC18LF14K50与无线射频收发芯片MRF49XA组成,可实现休眠等待、数据采样处理与无线通信3种工作状态。通过设置不同工作状态下的关键参数,对温度检测节点的平均功耗进行测试比较,总结归纳了节点功耗规律。在此基础上,为温度检测节点设计了一种基于LTC3588-1芯片的自供电电源管理单元,采用成熟可靠的感应电流取能技术满足温度检测节点的自供电需求。研究表明,当节点处于充满电状态时,一旦切断能量源,节点仍能持续稳定工作47 h,足以维持温度检测节点的正常工作直至电网恢复正常运行。     

变电站用测温设备及其电磁兼容性能研究

变电站设备节点温度异常是诸多故障的重要表象。随着电网规模的不断增大和设备数量的迅速增加,传统的人工巡检手段因效率低且不能实时监测,已不能满足现代运维的新需求,迫切需要有效的无线温度监测设备。对此,研发了一种基于复相结构陶瓷基材的无源无线温度传感器。该传感器集成了传感技术与射频识别(RFID)技术的优势,其无源无线的工作方式解决了长期困扰电力设备监测装置稳定供电和通信方式的难题。对无源无线传感器工作的变电站电磁环境进行了测试,分析了影响传感器正常工作的电磁干扰类型及干扰耦合路径。通过仿真和试验的方法对无源无线传感器进行了电磁兼容性能分析,提出了有效的设备抗扰度提升措施并进行了试验验证,保证了测温设备的安全可靠运行。该无源无线传感器设备已应用于四川马场变电站。     

换流站阀厅红外在线测温系统设计

为减少换流站阀厅人工测温的劳动强度,提升阀厅设备异常诊断效率,保障和提高电力设备的运行可靠性,需要对换流站阀厅在线测温系统进行设计。当前方法利用人工接触式测温,并采用固定的监控实现阀塔温度的检查,存在劳动强度大、测温仪的盲区较多,巡检人员的技能水平和责任心致使巡检质量的随机性较大等问题。很难实现巡视范围的全方位覆盖,阀塔设备运行过程中存在较大的隐患。为此,提出一种基于红外对换的流站阀厅在线测温系统。该系统利用AT89C51单片微型计算机、温度采集、测温电路、系统电源电路以及看门狗电路等模块结合组建测温系统的整体结构,通过PXA270处理器、复位电路、A/D转换器、USB接口、温度传感器、红外测温探头、RS485接口等构成系统的硬件部分。根据DS18B20对在线测温电路进行设计,通过7805三端稳压片实现系统电源电路的设计。系统的软件部分对换流站设备辐射度和温度之间的关系进行研究,并利用换流站阀厅温度异常判断方法实现换流站设备故障诊断。实验结果证明,所提方法能够有效对换流站阀厅电力设备的早期缺陷进行实时监测,提高在线测温系统的运行效率,减少各种因阀厅温度的增加而导致设备产生故障的概率。     

基于无线网络技术的电力设备温度监测预警系统的设计

本文从电力安全生产的角度提出了电力设备温度无线监测系统,详细研究了系统实现的关键技术,并全面介绍了该系统的硬件设备组成及应用软件设计。     

回转窖无线测温系统的设计

介绍了回转窖无线测温系统的设计。热电偶测量窖内温度产生的电压信号,通过无线电传设备送至操作室,直接显示窖头、窖中和窖尾温度;同时将信号转发到中控室,并转换成4～20mA电流送其它仪表或控制系统显示,无线测温系统是回转窖无线测温的理想工具和最佳手段。     

远程电力设备在线红外测温系统

针对电力系统中人工巡检方式和红外成像仪、红外测温仪等仪器在电力设备温度检测中存在的问题,结合红外测温探头和摄像头图像采集,利用图像融合、H.264编码与网络通信技术,研制了一种远程电力设备在线红外测温系统,该系统主要由测温装置和管理计算机构成。详细介绍了系统的结构和实现原理,完成了测温装置的硬件和系统软件的设计。     

回转窖无线测温系统的设计

本文是回转窖无线测温系统的设计,热电偶测量窖内温度产生的电压信号,通过无线电传设备送至操作室,直接显示窖头、窖中和窖尾温度;同时将信号转发到中控室,并转换成4～20mA电流送其它仪表或控制系统显示,无线测温系统是回转窖无线测温的理想工具和最佳手段。     

电力设备在线红外测温系统的软件设计与实现

介绍电力设备在线红外测温系统的软件设计与实现方案。电力设备红外测温系统完全在线运行,无需人工参与,实现实时远程精确测量电力系统设备的温度,后台系统可智能决策报警,根据测量结果自动分析电力系统设备运行状况,发现故障隐患并及时报警。     

基于STM32F电气火灾无线红外测温系统的设计与实现

为进一步提高电气火灾探测系统的探测精度及响应时间,在传统电气火灾探测系统的基础上,设计了基于STM32F的无线红外测温系统;该系统采用红外测温技术,探测出电气配电箱内各线路的温度信号;通过微处理器实时采集温度信号及A/D转换后的数据,进而进行数据处理和算法分析;并利用ZigBee无线网络技术组建检测网络,实现温度数据的可靠传输;实验结果表明:电气火灾无线红外测温系统精确度高达99.37%,灵敏度高,响应时间为20.5s,能精确监测电气配电箱内温度,预防电气火灾的发生。     

煤炭储存无线测温系统设计

将现代的无线网络技术与传统的测温技术相结合,设计了煤炭储存无线测温系统。该系统利用温度传感器测量煤炭储存场所各个点的温度,通过无线发射/接收模块完成分站和传感器模块之间的数据传输,利用GPRS模块将数据从分站上传至控制室,从而实现了温度数据采集和无线传输。     

基于ZigBee的超低功耗冻结井壁无线测温系统

针对传统煤矿立井施工测温系统不易布线的问题,开发了基于ZigBee协议栈BitCloud的超低功耗冻结井壁无线测温系统。系统以ATmega128RFR2作为协调器和路由器的控制核心,利用单总线测温技术,构成了一个多路由的树型网络。给出了系统方案设计、测温节点软硬件设计和超低功耗设计。实际冻结工程项目测试结果表明,测温系统稳定,温度数据可靠,无线测温网络寿命大于井壁浇筑施工周期。与传统测温方法相比,该测温系统的施工难度进一步简化,无线组网方式更为灵活。     

高压开关触头温度无线监测系统

高压开关作为电力系统的重要设备,其稳定运行是保障电力网正常工作的必要条件。基于ZigBee无线传感器网络技术设计和实现了高压开关触头温度在线监测系统。设计并实现了无线测温网络、高压自具电源、PC监测软件。系统具有组网灵活、可靠性高、抗干扰能力强、低功耗、网络容量大等优点。     

高精度轻质无线测温系统研制与实现

作为航天器研制与试验当中的重要组成部分,高精度、高可靠的温度采集与监测,对航天器的设计与改进都具有重要的指导作用。为了满足对航天器内部环境和设备温度采集和测试要求,摒弃传统传感器有线布线方式,优化航天器整器装配周期,降低测温系统重量,提高系统可靠性,分析并设计了高精度轻质无线温度测量系统;该系统能够采集各测点的温度信号,再对信号进行运算处理后,通过无线网络传送给上位机进行数据分析和温度实时显示;后对系统性能指标及功能进行验证,证明了测温系统具有轻质、长待机时间、高精度、远传输距离和高可靠性等特点,满足单路温度采集系统重量低于2g,待机时间不少于240小时的任务指标要求,且可对航天器内部环境和设备温度进行实时监测与分析处理。     

基于无人值守的电网环境智能监测系统设计

针对目前电网设备无法实时监测预警以及人力、能源浪费现象,设计了一种基于自供能、无线传输网络和多传感技术的无人值守智能监测系统。该系统包括自供电能源管理模块、微控制器模块、多传感器模块、无线通信模块以及上位机。自供电能源处理模块采集当前环境中的太阳能并将其转换为3.3 V稳定电压为系统供电。多传感器模块采集当前环境中的温度、振动及声音信息传给微控制器模块融合处理,通过无线传输模块将数据信息发送给上位机进行实时显示预警。实验表明,系统工作性能优异稳定,适用于电网设备长时间的可靠监测。     

紫外红外双光谱电力设备在线监测系统

针对电力系统中红外成像、紫外成像、紫外脉冲检测等带电设备非接触式放电检测技术存在的问题,结合紫外脉冲探测扫描、红外测温扫描、摄像和图像处理技术,研制了一种新型电力设备在线监测系统.该系统主要由紫外红外双光谱探测模块、嵌入式系统模块、温度湿度测量模块和广域无线通信模块构成.通过图像处理技术,将设备的局部放电分布和温度分布数据置入由摄像头获取的设备图像,建立与设备图像的对应关系.系统不仅能定量表示放电程度,而且能以图像方式直观地显示出放电位置、温度分布及其发展变化情况,并及时发现电力设备的故障,具有广泛的应用价值.     

基于红外传输的无线测温系统的设计

针对变电所高压开关柜存在因空间结构狭小,且每相母线对地和不同相之间存在高电压而无法进行人工巡查测温等问题,提出了一种基于红外传输的无线测温系统的设计方案,介绍了红外传输模块的组成及工作原理,阐述了无线测温系统的硬件组成及监控计算机监控软件的设计。该系统将传感器安装在被测物体表面,在线测量测温点温度后,通过红外传输方式将温度数据发送到安装在开关柜柜门表面的温度采集器中,温度采集器将其传送到监控计算机处理,当所测温度超过预设报警值时,系统自动报警,提醒工作人员及时采取适当的措施。该系统很好地解决了变电所开关柜在线监测温度难的问题,具有一定的应用前景。     

ZigBee无线传感器网络的有线通信与管理

针对无线传感器网络信息的有效管理,本文结合ZigBee技术及可视化程序设计语言Visual Basic 6.0,实现了无线传感器网络信息的有线传输及有效管理,并将其应用在电力设备测温中。文中详细阐述了传感器节点的硬件设计、软件设计及上位机(PC)监控界面的设计,并给出了与通信相关的源程序。