高压设备无线无源温度监测系统的建设分析

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摘要：高压设备在运行过程中会因为各种原因而导致运行环境温度过高，从而使得设备运行出现故障，对于这种情况亟需建立一种温度监测系统来解决，避免更多的损失。本文从高压设备建立无线无源温度监测系统的必要性进行分析，然后从无线无源温度监测系统的各方面进行建设分析，望可以改变我国高压设备现行的运行困境。

关键词：高压设备；无线无源；温度监测系统

中图分类号： TM855 文献标志码 A

第一章 高压设备建立无线无源温度监测系统的必要性分析

变电站维持日常运行最为基本的就是高压设备，而高压设备在运行过程中会因为环境的不断恶化、线头接口处磨损过度或者开关触点出现松动等情况导致出现故障，从而引发设备发热，而高压设备因为是特殊设备，不能够认为进行监测，所以就必须建立无线无缘温度监测系统对高压设备进行实时监测，以便在出现发热的时候及时发现进行解决，避免因为设备过热导致运行障碍，甚至火灾。

在实际的运行过程中，变电站的高压设备比较容易发生局部温度上升而导致设备运行异常故障，这类故障必须及时发现，否则会出现恶化，设备也会因为温度太高而作废，那样就会产生不必要的损失。造成高压设备出现过热最为主要有三个方面：第一是高压设备的部分触点承受的最大电流过大，有的高达4000A，那么在正常运行的时候会因为时间过长导致温度过高，最终导致全部设备出现故障。第二是高压设备在进行长期的运行过程中，设备的开关触点会因为电阻过大而产生过热，造成内部热循环，最终导致内部温度过高，设备运行发生故障。第三是高压设备在高压柜中会存在裸漏高压，并且高压设备中内部空间过小，会产生各种故障，这也是导致高压设备温度过高最为关键的原因之一。

第二章 高压设备无线无源温度监测系统的建设分析

2.1系统总体建设分析

基于无线无源的高压设备温度监测系统主要是由智能温度监测系统以及警报系统构成，智能温度监测系统是通过传感器进行温度实时监测，在进行传感器的安装前期会对在设置一个标准值，假若内部温度高于标准值就会触发警报系统，假若内部温度没有高于标准值，那么警报系统还是处于休眠状态。

鉴于高压设备是有很多零部件所组成的，所以在进行智能温度监测系统的建设的时候，就必须对高压设备中容易产生温度过高的几个点进行了解，比如高压设备的触点、接口母线或者电路电阻等零部件，在对故障点进行明确之后就可以将设置到标准值的传感器安装在各个部分。在传感器安装完毕之后，就需要通过对高压设备无源无线温度监测系统进行最低值的设置，只要高压设备内部温度超过了这个设置的最低值，那么高压设备无源无线温度监测系统就会发生警报，在系统中并没有专门安装警报系统。

通过对高压设备进行传感器监测模块以及警报系统的建设，可以对高压设备过热进行很好的控制，在一定程度上可以节约部分人力资源，对于高压设备的温度监测成本也是一种降低。

2.2系统软硬件建设分析

高压设备无线无源温度监测系统在运行的过程中使用的主要硬件是SAW传感器、无线传输（天线）以及温度采集器。

SAW传感器是一种温度传感器，会因为外界温度的变化而导致表面固有谐振频率的变化，从而对温度实行测量。这种传感器最为核心的部分就是表面波谐振器，在高压设备的材料基片中央位置放置一个交叉换能器，在其两侧配置两组周期性组成的多种条件反射器，这样的设计会使得交叉换能器既可以作为输出模块，还可以在有电磁波进入的时候作为接收模块。通过合理选择叉指换能器几何尺寸、基片晶体材料及切向，可以使温度系数的高阶项近似为零，实现固有谐振频率与温度的近似线性关系，只要获得固有谐振频率就可确定其温度。当有入射波进入设备内部的时候，在入射波消失之后就会产生一种逐渐衰减的震荡信号，从而进行温度检测，所以SAW传感器可以作为高压设备的无线无源温度监测系统中的监测器件。

无线传输部分是利用天线来进行传输的，天线可以看成是一种温度变换器，将高压设备内部温度进行传输，将其和前文所述的温度传感器进行连接，就可以使高压设备内部温度通过天线传输到温度传感器，一旦温度过高就会触发后面的警报结构，使之发出警报声。但是这种传输方式也存在一定的不足，天线自身在进行温度传输的时候会消耗部分热能，会导致温度传感器最终接受的温度和高压设备内部温度存在部分误差。

温度采集器在高压设备无线无缘温度监测系统中主要是负责接受来自温度传感器发出的温度数据，并且通过对应的科技手段将这些数据传输到温度监测中心，这样就可以使得工作人员随时随地的对高压设备内部温度进行精确掌握，对于高压设备温度平衡也可以进行很好的调节。

编程开发工具是利用QT平台来进行程序的编写的，在进行程序编写的时候不需要重新编写源代码，只需要对应用程序进行一次性开发，就可以实现高压设备无源无线温度监测系统实现其功能，QT通过其强大的强大的控制功能，对空间资源进行比较方便的控制。

第三章 系统测试

在高压设备无线无源温度监测系统建设完成之后，可以构建出一个模拟的高压设备运行机构，然后将设计的监测系统进行安装，认为的将高压设备中的易出现问题的故障点进行温度调整，然后通过显示屏观察高压设备内部各种温度所对应的固有频率，然后对临界温度进行监测，将临界温度设置在SAW传感器中，以便日后进行实地监测。通过系统测试还可以对建立的无线无源温度监测系统进行检查，对其中的设计不足之处进行完善。

结论

高压设备因为其使用环境的特殊性，容易因为运行时间过长，导致内部接点出现各种故障，所以必须针对这种现象进行温度监测系统的建设，而且因为高压设备内部电压较高，所以监测系统必须满足无线无源，这样才能保证最终监测结果的精确性。本文所建立的无线无源温度监测系统由于技术的问题，肯定还是存在不足，所以各种性能还有待进一步完善。鉴于本人学识有限，在本文的撰写过程中存在一些不足之处，望各位同仁能够及时指出，以便日后及时做出修正。

参考文献

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