無線測溫預警系統在高壓開關柜中的應用與實踐

中圖分類號：TM41;TP393.09 文獻標志碼：B 文章編碼：1672-7274（2025）07-0110-03

Application and Practice ofWireless Temperature Monitoring and Early WarningSystem in HighVoltage Switchgear

--Taking Shandong Haihua Co.，'s WirelessTemperature Monitoring and Early Warning System as an Example HUANGShukai，YUANQiang，YANGHuaijie （，，，）

Abstract： High voltage switchgear is an important equipment in the power system，and its operational safety and stability directly affectthe reliabilityof the entire power system.The wireless temperature measurement warning system，asanewtypeof monitoringsystem，isincreasinglywidelyused inhigh-voltage switchgear.Thisarticle takes the wirelesstemperature measurement and warning system of Shandong Haihua Co.， as an example to deeply explore the application and practice of the wireless temperature measurement and warning system in high-voltage switchgear，analyze its working principle，advantages，and issues that need to be noted in application. Applying wireless temperature measurement warning system to high-voltage substationsandonline monitoring ofhigh-voltage switchgear can ensure stable operation of the power system.

Keywords： wireless temperature measurement warning technology; high voltage switch cabinet

無線測溫預謦系統在高壓開關柜中應用的必要性

山東海化股份有限公司純堿廠303站變電站是負責堿廠新線生產系統供電的高壓變電站。在高壓電力網里，其具有較高的電壓與較大的電流量，一旦母線的承受電流超過一定值或者開關的接觸電阻較大，就會成為電力傳輸中最脆弱的部分。當負載增加后，這種脆弱部分會產生熱效應，進而引發一系列問題，如溫度升高、體積擴大、縮小、氧化等，這會導致電阻變大，然后再次引起溫度上升。此時，如果不能得到快速處理的話，就可能會使得絕緣器件的功能下降，最終可能發生短路，此時釀成嚴重事故，給企業帶來巨大的經濟損失。因此，必須實時監測高壓接口和高壓開關點的溫度，以根據實際數據來制定有效的應對策略，這是確保電力系統穩定運行的關鍵因素。

2 無線測溫預警系統的引進及原理構成

近年來，山東海化股份有限公司引入了新應用，利用無線傳感技術來測量溫度，并采用數字溫度傳感技術創新開發了一款無線測溫預警系統。該產品成功克服了在電力操作環境中所面臨的高壓、高流量、強烈電磁干涉及溫度探測器的安置問題，同時還規避了由于溫度傳感線纜（如光纖）可能影響電氣絕緣間距的問題。這款產品可以實時、精確地監控高壓電器設備，尤其是各類接口的熱異常情況，并為其維修保養提供了精準的數據參考，從而降低了風險、減少了故障，確保了供用電系統的穩定性和可靠性。此外，這種產品的使用是通過非有線的方式實現的，這使得其可以在高壓端和低壓端之間保持物理上的分離，并且易于安裝且安全可靠。它可以實時監測高壓帶電體的溫度，并通過無線傳輸數據至電力集控站。無須操作員親自前往獲取設備的溫度數據，只要被測點的溫度超過了預先設定的上限，就會觸發警報[1]。

如圖1所示，303變電站無線測溫預警系統包括傳統主機顯示 + 電腦總后臺。發射模塊將數據無線傳輸給測溫主機，由測溫主機處理匯總數據，可根據需求將數據再轉發至主控電腦后臺。數據接入大數據平臺，值班人員可以在主控室，或手機端進行查看。

3 無線測溫預警系統的組成部分

3.1無線溫度傳感器 （即探頭）

每個需監控溫度的位置都配備了一個名為“探頭”的無線溫度傳感器其工作機制如下：使用數字傳感器的測溫技術、通過銅箔觸碰的方式來檢測溫度，利用CT感應供電模式，無須維修；同時，它的外殼由一種高絕緣材質制成，能承受高溫并具有良好的防火性能和熱穩定度；通信方式為2.4GHz或433MHz，定時地對所處環境的溫度進行測量，并在預設的時間內將其讀數以無線形式輸送出去，一旦溫度有變動就會立刻發出信息，而當一段時間沒有變化后會自動切換至較低的發射頻率。每個無線溫度探測器都有一個唯一的ID，在實際操作中，需要將其分配到各自的安裝地點，并將這些信息與編號一同記錄在測溫設備的配置文件里。

3.2測溫通信終端

通過終端測溫通信系統，無線溫度傳感器可以自動發送相關的溫度數據。一旦接收到來自測溫設備的讀取指令，這些數據就會被上傳至該設備。智能采集裝置，可與各類測溫模塊配套使用，該接收模塊具有接收、處理、轉發等功能。

3.3測溫工作站

測量體溫的工作臺是一個工業控制電腦，它執行特定的程序以定期從通信端口采集和存儲來自溫度傳感器的數據，并將這些信息保存在本地硬盤里作為永久記錄。每一個配電站點只需要設置一個這樣的設備，并在它的計算機內添加一個RS485通信模塊，這個模塊可以無線接收到所有溫度檢測單元的信息。用戶可以在

圖1無線測溫預警系統

任何電力MIS網絡中的計算機上啟動此程序來獲取溫度異常警報，并且查看、整理和打印整個系統的溫度測量結果。而溫度監測管理中心則可以通過計算機網絡（使用RJ45接口）的方式與各個測溫工作站保持聯系。

4 無線測溫預警系統的優勢

（1）非接觸式測量：無線測溫預警系統采用非接觸式測量方式，避免了傳統接觸式測量可能導致的接觸電阻、電弧等問題，提高了測量的準確性和可靠性。

（2）實時性高：無線測溫預警系統具有高實時性，可以實時監測設備的溫度變化，及時發現潛在的安全隱患。

（3）精度高：無線測溫傳感器具有高精度和高靈敏度，可以準確地測量設備的溫度變化。

5 無線測溫預警系統的特點

（1）主業界面明確直觀（見圖2）。

（2）每一個溫控探測器都擁有其獨特的標識編號。當無線監測設備發送了它所在地點的溫度數據的同時，也會將其自身的編碼（即ID號）一起發送出去，如此一來，接收到的信息會與之前已儲存在計算機里的監測點及對應的位置相匹配，從而準確地確定各處的溫度狀況。這種特性對于電力系統擁有眾多測量點的場景來說極為適用，它能提升整個系統的智能化水平，并減少手動錄入的工作量。

（3）采用無線方式進行溫度數據的傳輸，無須增設額外的電線。這在復雜的電網環境下極為便利，同時也降低了對電網安全運作的干擾，提升了系統的安全性和靈活性。

（4）每天24小時連續在線監測。當預設的時間點到達時，傳感器將會主動向系統傳遞其所在位置的溫度信息，同時，計算機也會持續采集和存儲所有的讀數。如果檢測到任何異樣狀況，它就會立刻觸發警告信號。這種方法有效避免了由于使用試溫片或紅外線等方式需手動巡查和掃描所導致的延遲故障的問題。

（5）系統具有趨勢分析功能。系統會對每一個監測點的溫度數據進行長期保存并進行實時分析。如果發現溫度逐漸升高，在溫度未達到最大值之前，會提前發出預警，以防止問題在初始階段就產生。

（6）大數據功能。系統會將數據發送至云端服務器，可在PC端Web和移動端（手機、平板）等設備上實現展示、預警、操作等功能。

6 無線測溫預警系統

（1）硬件安裝：在高壓開關柜的關鍵部位安裝無線溫度傳感器，建立無線傳感器網絡。

（2）軟件設置：將硬件設備與后臺管理系統進行連接，設置相關參數和閾值，實現實時數據采集、分析和預警。

（3）系統調試：對系統進行調試和優化，確保系統能夠準確、穩定地運行。

7 303站無線測溫預警系統的運行效果及價值

高壓開關柜無線測溫預警系統裝置型號為KRX-KW2，運行后效果良好。

圖2.主業界面

（1）監控系統會將各個測量點的溫度數據集中顯示。如果實際測量值超過了警報閾值，就會發出聲光警告。

（2）當測量的溫度點出現故障時，其工作狀態將會顯示異常。

（3）將所有測溫點在各個時間記錄下的溫度數值，用于進行歷史數據查詢和展示歷史溫度曲線。

（4）只有在擁有使用權限的系統操作員的指導下，才能進行權限設定和運行數據的調整。

（5）電子地圖的易用性使其能夠清晰地呈現出各系統采集站和采集點的地理位置分布，以及實時監測的數據。

（6）該系統提供了rs485、以太網和can總線的通訊方式，以實現遠程交流。

（7）提高了運行的安全性：無線測溫預警系統能夠實時監測高壓開關柜的溫度變化，及時發現異常情況并采取措施，有效提高了電力系統的運行安全性。

（8）提高了管理效率：無線測溫預警系統可以實現遠程監控和管理，方便運行維護人員對多個高壓開關柜進行集中管理，提高了管理效率。

8 結束語

使用這個無線測溫系統后，山東海化股份有限公司省去了購買昂貴的溫度檢測設備（如紅外成像儀和點式測溫器等費用）提高了電氣智能化自動程度，提升了工作效率。此外，有針對性地進行設備修理，減輕了電氣設備維護任務量，并且降低了事故發生率。

無線測溫預警系統能夠實時監測高壓開關柜的溫度，及時發現異常情況并發出預警，提高了電力系統的安全性和運行效率。同時，該系統還具有易于維護和升級的特點，為電力系統的運行和維護提供了有力的支持。因此，無線測溫預警系統在高壓開關柜的應用中具有廣泛的應用前景和推廣價值。

參考文獻

[1]王萍.無線測溫監測系統設計[J].韶關學院學報·自然科學，2022（3）：35-38.