摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)被廣泛應(yīng)用于電力領(lǐng)域中，給電網(wǎng)輸配電帶來一些潛在的危害。因此，要利用電氣無線測溫系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控，消除各種安全隱患。本文主要探討了基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力無線測溫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；電力；無線測溫

1、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)概述

這些年來，隨著社會經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了飛快發(fā)展，為電力無線測溫系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了可能。物聯(lián)網(wǎng)是按照約定協(xié)議通過射頻識別、定位系統(tǒng)、激光掃描器和紅外感應(yīng)器等等信息傳感設(shè)備將互聯(lián)網(wǎng)和物品連接起來，然后進(jìn)行信息交換以及通信，從而能夠進(jìn)行智能識別、跟蹤、定位和監(jiān)控以及管理的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

2、無線測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)的要求

在設(shè)計(jì)無線測溫系統(tǒng)時(shí)，一般要求其測溫節(jié)點(diǎn)體積較小，以減少占用空間，為以后的安裝與更換提供便利。其次，要保證系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，安全可靠性比較高，同時(shí)將誤差盡可能地減少。由于可能存在不確定的屯磁干擾等因素對系統(tǒng)環(huán)境造成影響，無線測溫系統(tǒng)需要具備較強(qiáng)的抗干擾性能。另外，每一個(gè)無線測溫系統(tǒng)都是商用產(chǎn)品設(shè)計(jì)。在可能會超過一百個(gè)測溫節(jié)點(diǎn)的情況下，應(yīng)該將系統(tǒng)成本這個(gè)因素充分考慮進(jìn)去，從而滿足系統(tǒng)的要求，將成本盡可能地降低，為電力企業(yè)在的市場競爭力創(chuàng)造優(yōu)勢。除此之外，采用電池為溫度采集點(diǎn)進(jìn)行供電，可以將測溫節(jié)點(diǎn)的功耗降低，從而將測溫節(jié)點(diǎn)的壽命延長，使得電池更換不再頻繁，有利于人力消耗的節(jié)約。

3、電力無線測溫系統(tǒng)的功能

電力無線測溫系統(tǒng)由測溫節(jié)點(diǎn)、測溫終端以及測溫工作站三個(gè)部分組成。其中，根據(jù)RS485協(xié)議，測溫工作站會在同一時(shí)間將32個(gè)測溫終端進(jìn)行連接，再采用RS485通信，它的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星型網(wǎng)絡(luò)。另外，按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)，各個(gè)測溫終端與100個(gè)測溫點(diǎn)之間也可以同時(shí)進(jìn)行連接。與測溫工作站和測溫終端之間不一樣，測溫終端和測溫點(diǎn)之間采用的通信方式為無線，采用的也是星型的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。因此，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)不但結(jié)構(gòu)比較簡單，而且覆蓋的范圍也比較廣。對系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行合理設(shè)計(jì)有利于使網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍以及容量增加，使得電力無線系統(tǒng)具備較好的穩(wěn)定性、較高的通信效率、較簡單的結(jié)構(gòu)以及較強(qiáng)的抗干擾能力等。

4、電力無線測溫系統(tǒng)的方案設(shè)計(jì)

電力無線測溫系統(tǒng)由無線溫度采集傳感器、無線溫度接受儀以及后臺主機(jī)組成。其中無線溫度采集傳感器的功能為溫度數(shù)據(jù)采集、計(jì)算以及發(fā)送等，無線溫度接受儀負(fù)責(zé)溫度的數(shù)據(jù)接收與轉(zhuǎn)發(fā)，后臺主機(jī)主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)展示和存儲以及轉(zhuǎn)發(fā)。如果用戶有需要，還要配置遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置，以實(shí)時(shí)監(jiān)控遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)。在物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，電力無線測溫系統(tǒng)主要包括3層，即感知層、網(wǎng)絡(luò)層以及應(yīng)用層，分別以傳感器、接收設(shè)備與傳輸設(shè)備、監(jiān)控后臺與用戶終端為主體。

4.1感知層

這一部分包括硬件部分和軟件部分，其中硬件部分由無線通訊模塊、主控芯片和感溫芯片組成。主控芯片負(fù)責(zé)對溫度傳感器的數(shù)據(jù)采集工作，而無線通信模塊的功能為數(shù)據(jù)發(fā)送。因此，在無線溫度傳感器內(nèi)，由主控芯片采集數(shù)據(jù)之后，會經(jīng)無線通信模塊將其發(fā)送出去。硬件部分的另一小部分為感溫芯片，能夠?qū)囟冗M(jìn)行準(zhǔn)確地測量，然后再發(fā)送數(shù)據(jù)。

4.2網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層由數(shù)據(jù)服務(wù)器、通信信道以及無線溫度接收儀來組成。其中無線溫度數(shù)據(jù)接收儀由光通信和主控芯片以及無線通信模塊組成。無線通信模塊將無線傳感器的溫度數(shù)據(jù)接收進(jìn)來，然后由主控芯片進(jìn)行包裝紙盒，經(jīng)通信模塊將包裝后的數(shù)據(jù)傳送到主站。而在通信模塊中，其通訊接口會按照無線測溫系統(tǒng)要求而采用光纖或RS485媒介。而一般來說，RS485是比較普遍的通訊模式，通常會被應(yīng)用于速率比較低、干擾比較小、成本需求比較低以及距離比較短的場合。而光纖相對會被應(yīng)用于速率較高、電磁干擾比較強(qiáng)以及距離比較遠(yuǎn)的場合。由于應(yīng)用環(huán)境的不同，可以將兩種方式兼容起來，考慮將兩個(gè)接口都接進(jìn)去。無線溫度接收儀具有比較復(fù)雜的固件，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)接收與轉(zhuǎn)發(fā)，將溫度數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示出來，而且為歷史數(shù)據(jù)提供查詢的依據(jù)，還具備超溫報(bào)警的功能。而對于數(shù)據(jù)服務(wù)器來說，主要在無線溫度接收儀將溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)過來之后，由其進(jìn)行接收，然后再儲存所接收的數(shù)據(jù)，被用戶需要時(shí)可以進(jìn)行調(diào)用以及訪問。

4.3應(yīng)用層

應(yīng)用層是電力無線測溫系統(tǒng)十分重要的一個(gè)部分，它主要面對客戶。一個(gè)好的后臺軟件，要做到應(yīng)用層功能操作實(shí)用，人機(jī)界面友好，版面設(shè)計(jì)遵循美觀的原則。另外，應(yīng)用層設(shè)計(jì)還應(yīng)該進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)備的建檔和配置工作，實(shí)時(shí)地將數(shù)據(jù)召喚以及顯示出來，要具備歷史數(shù)據(jù)以便查詢以及顯示，建立溫度超限報(bào)警系統(tǒng)或者其他多個(gè)方式的危機(jī)提醒。此外，還要實(shí)現(xiàn)對無線溫度傳感器的定位，允許通過公共網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訪問。

5、安科瑞無線測溫產(chǎn)品介紹

5.1測溫傳感器

a.電池供電型無線溫度傳感器

安裝于發(fā)熱部位，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/span>

目前無線溫度傳感器有三款：

b.CT感應(yīng)取電無線溫度傳感器

安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點(diǎn)等大電流處，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/span>

目前無線溫度傳感器有兩款：

5.2接收/顯示單元

a.接收單元

b.顯示單元

6、結(jié)語

物聯(lián)網(wǎng)是一種將末端設(shè)備以及設(shè)施通過各種無線或有限長、短距離的通訊網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接而形成的互聯(lián)互通模式。在互聯(lián)網(wǎng)等環(huán)境下，采用合適的信息安全保障機(jī)制，可以進(jìn)行個(gè)性化和安全可控的實(shí)時(shí)在線監(jiān)測、遠(yuǎn)程維護(hù)、在線升級等等管理與服務(wù)功能，以實(shí)現(xiàn)管控營一體化。基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力無線測溫系統(tǒng)已經(jīng)越來越受到人們的重視。隨著社會的發(fā)展，人們對用電的需求越來越大，電力無線測溫可以為人們提供一種新的測溫方式，因此，基于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力無線測溫系統(tǒng)應(yīng)該得到完善，而需要將設(shè)計(jì)這部分工作做好。

【參考文獻(xiàn)】

[1]鄒浩，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的變電站設(shè)備在線測溫系統(tǒng)研究[D]山東大學(xué)，2011（11）：89~90。

[2]張欣，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的電力無線測溫系統(tǒng)設(shè)計(jì)分析。

[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊.2020.06版。