1.系统背景

在电力系统中，温度是表征一次设备运行是否正常的一个重要参数。尤其是一次设备的连接部位，由于设备制造的原因、设备受环境污染、设备长期运行、严重超载运行、触点氧化、电弧冲击等原因造成接触电阻增大，因此在电能传输时往往会在电缆连接处产生发热现象，而且，发热问题是一个不断累积的过程，如果不加以控制，发热程度会不断加剧，并对绝缘件的性能及设备寿命产生很大的影响。
随着现代电力电子技术的不断进步，微光取电技术已经成熟。比起传统使用电池供电方式的在线监测，微光取电具有寿命长，免维护，安全可靠，无需电流，数据实时等优势。因此，现代高压微光取电技术的突破解决了高压情况下在线监测的供电难题。我公司研发的全新一代微光取电线夹温度传感器，正是基于微光收集能量线夹温度传感器。真正意义上实现了免维护、自供电、高精度、电气隔离、实时温度在线监测。
针对输电线路无线测温监控系统的在线监测需求，我公司提出了本次线夹测温系统方案。利用接触式微光取电测温的监测和分析，捕捉设备运行异常，及时发现设备事故的早期征兆并采取有效
措施，预防严重事故的发生。采用该监测系统可以达到如下的目的：
● 弥补人工巡检的不足，减小人工维护成本；
● 征兆式报警，将事故消灭在萌芽阶段，防止事态的升级、恶化；
● 传感器采用微光取电技术，正常环境使用寿命可10 年左右；
● 传感器具备防水、耐高温、耐老化，并具备在强电磁环境下正常工作的特性。
● 现场通信设备可采用定向无线网络或移动互联网组网，可方便的将现场数据实时上传到网络服务器。
● 后台终端采用BS 结构，联网的移动终端可实现随时随地监控的需要
● 实现全天24 小时不间断在线监测，监测数据一越限即报警；

2.系统简介

线路温度在线监测系统通过温度传感器获取线路和金具的温度信息，实现数据采集、数据存储、温度信息标准、温度信息展示、系统报警、对比分析、统计报表、短信提醒等功能。平台提供对原始采集数据信息的查询，并通过计算形成年、月、日的各种报表。
监控平台基于我公司自主研发的软件开发平台，通过业务模块的开发，实现系统的各个功能。该开发平台，具有数据库兼容功能，和具有强大的数据分析功能，可以保证系统的稳定运行。
3.系统网络结构图
我司的线夹测温系统主要有三部分构成：线夹测温传感器、太阳能温度接收终端、数据服务器及后台：

4.现场监测系统设备构成

4.1 传感器部分

4.1.1 EH 技术简介
微光取电技术高环保、高性能,无污染、低能耗等优点，它建立在微电子技术和微功耗技术的基础上，是近几年发展起来的一门新兴学科，它涵盖了太阳能、风能、热能、机械能、电磁能采集等诸多方面。能量收集技术应用范围极其广泛：交通、能源、物联网、航空航天、生物等等。把能量采集技术应用到电力设备的在线监测是一个前所未有的创新，必将为解决电网智能化运行提供一个全新的平台。
微光取电也叫太阳能取电，使用环境为小型太阳能钣和电气器件提供电能。能量收集系统包含能量收集模块和处理器/发送器模块。能量收集模块从光、振动、热或生物来源中捕获毫瓦级能量。可能的能源还来自手机天线塔等发出的射频。然后，电源经过调节并存储起来。系统随后按照所需的间隔触发，将能量释放给后续负载使用。
4.1.2 EH 技术应用
在输电线的运行现场具有丰富的电磁能，对于电压高电流小的场源(如发射天线、馈线等)，电场要比磁场强得多，对于电压低电流大的场源(如某些感应加热设备和模具)，磁场要比电场大得多。因此我们认为输电线是一个工频电场和磁场能量非常密集的区域。我们正是利用微电子技术、低功耗技术以及能量管理技术收集线夹或者开关柜及户外接点等测温点中的电磁能，并将其能量转化为无线温度传感器所需。
将微观技术应用于输电线回路的线夹测温，解决了传感器的能量需求问题，使得传感器摆脱了对传统电池的束缚，体积更小，寿命更长，可靠性更高，安装更方便，维护更简单，产品更环保，技术更先进。
我司的线夹温度传感器是基于美国TI 公司的无线数字通信技术及低功耗技术、EH 技术而研制的高性能产品，传感器采用了多重抗干扰措施以及特有的软件算法，经过了国内第三方实验室等多家权威机构测试认证，并且在国内许多工业现场得以成功应用。其最大的优势在于不再需要电池供电，彻底解决电池高温性能差、寿命有限的问题；而且体积小，安装方式灵活多样，将线夹或者开关柜及户外接点等测温点温升监测提升到一个新的高度。
4.1.3 无线温度传感器参数如下表所示：
线夹温度传感器参数如下表所示：

工作环境	-40～85℃ ,≤95%RH
工作频段	433MHz（免申请）
发射功率	10dbm
通讯速率	10 kbps
传输距离	≥50m（无遮挡）
测温方式	接触式
测温范围	-40～+125℃
测量精度	±1.0℃
供电方式	微光取电（无需电流）
测量间隔	10 秒
发送间隔	10 秒～120 秒，温度越高或突变，发送间隔时间越短
防护等级	IP68
阻燃等级	V0
使用寿命	≥ 10 年左右
外形尺寸	35*36

4.1.4 安装示意图
       
       
4.1.5 传感器安装方式
线夹温度传感器广泛应用于高压6KV,10KV,35KV,110KV,220KV 等输电线路接点等电气设备的温度在线监测；我公司线夹温度传感器避免使用电池所带来的局限，体积小巧，仅相当于传统传感器的一半大小，可安装在多种不同线路上。
4.2 太阳能无线数据站
太阳能无线数据站在现场监测系统中属于核心部件，主要负责在现场接收无线温度传感器发送的无线温度数据，并将数据通过移动网络上传至网络服务器。WY3100 型产品是集成无线接收、GPRS 转发数据实现透明传输的设备，是一款处理速度快、稳定性高的数据传输产品，借助此通信中继器，用户可以轻松实现联网监控管理。该产品内部采用低功耗数据传输模块，有高集成度、低功耗、高灵敏度、不限距离、高抗干扰能力等特性。主要作用是将无线信号集线转换GPRS 信号，传送给网络后台。
4.2.1 太阳能无线数据站的参数如下表所示：
供电方式：太阳能或DC 12V；
储电电池：3.7V/12AH;
使用环境温度： -30～＋85℃；
使用环境湿度：≤95％RH；
RS485 速率(可调)：2400bps、4800bps、9600bps、19200bps、38400bps、57600bps；
外壳防护等级：IP65；
RF 工作频率：433MHz；
RF 最高接收灵敏度：-110dBm @1Kbps；
RS485 接口：一路485 接口；
污染等级：安装地点的污染等级为2 级；
安装位置：推荐安装在无显著振动和冲击的地方。
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4.2.2 产品尺寸: 295*270*348（单位：毫米）
       
4.3 后台软件系统
4.3.1 主要功能

配置机型	按客户需求或知名品牌工控机
工作环境	-40～85℃,<95%RH
供电方式	AC220V 或 DC220V
显示要求	实时温度、历史曲线、超温报警、一次图
报警功能	具有高温告警短信通知功能
通讯功能	串口、以太网口、modbus 协议、IEC61850 协议
可访问性	可通过浏览器访问
数据容量	可接入不少于 60000 只温度传感器，并记录数据
软件系统	WY2.0 系统，BS 结构