电力无源测温技术在电力物联网中的运用研究

电力无源测温技术在电力物联网中的运用研究

苏炳泽，李长亮，张斌，朱鹏

中国南方电网深圳供电局有限公司（深圳，南山） 518000

摘要：为了提升电力物联网应用质量和运行效率，要充分融合新型技术体系，建立健全更加合理且高效的技术运维平台，维持电力物联工作的综合水平。基于电力无源测温技术具备较强的容错功能和可扩展性，能建立更加合理的远程控制模块，被广泛应用在大型发电设备、高压输电线路等方面，具有较好的推广价值。

关键词：无源测温技术；物联网；内涵；优势；运用

近几年，电力物联网建设工作受到了社会各界的广泛关注，要结合计算机技术建立信息采集模式，确保能建构完整的数据分析体系，为电网运行工作的顺利开展提供保障，从而维持多元管理的可靠性和科学性。

一、电力无源测温技术概述

（一）内涵

电力无源测温技术指的就是借助无线无源的UHFRFUD温度传感器建立对应的测温控制体系和运行平台，将其应用在电力设备温度测试中，能有效为物联网工作的落实和推进提供保障。需要注意的是，其中应用的RFID芯片能借助超高频无线电波能量收集技术进行电磁波能量的富集，从反而维持单元数据信息管理的合理性，为综合建立数据收集管控体系提供保障，并且为万物互联工作的落实奠定基础^[1]。

除此之外，电力无源测温技术在应用中还能对环境能量予以收集管理，大大降低工作的能耗，满足环保管理工作的基本要求。并且，能借助高集成度和高匹配度的物联环境维持海量数据的汇总。

（二）原理

依据温度的变化分析表面波器件固有谐振频率的情况，从而完成温度测量，较为常见的表面谐振器分为延迟线型和谐振型，在压电材料基片的表面中央位置设置差值换能器，依据射频反射波就能完成频率的分析和管理。

另外，入射波在实际测定和分析重要借助间歇正弦波完成分析，入射波在消失后就能将反射波作为幅度衰减的震荡信号，从而中心频率就被认定为固有频率，检测反射波频率的可确定温度即可。

（三）优势

第一，能建立集中化管理模式，维持移动控制功能的合理性和规范性，并且能在建设过程中减少管线的铺设数量，大大降低综合项目造价。

第二，电力无源测温技术具备较好的容错功能，能在实际应用中有效完成系统运维。因为温度采集器都具备相应的独立微处理器，采集对应的控制信号和数据信息，所以，任何一个独立的采集器出现异常，都不会对整个控制器运行效率产生直接的影响^[2]。

第三，因为温度传感器本身就是无源测温技术的代表，所以，在实际测试中无需电池、接线等辅助设备，按照标准化操作完成对应指令处理即可，就能完成温度的测定分析。

第四，电力无源测温技术应用中能提升整个系统的可扩展性，强化功能的同时维持测温点的合理性和科学性，只需要增加温度传感器即可对其予以扩展处理。

二、电力无源测温技术在电力物联网中的运用

正是因为电力无源测温技术具有较为突出的应用优势，因此将其应用在电力系统中，能为电力物联工作的全面落实和开展提供有效支持，建立健全完整的技术运行方案，确保综合管理的实效性。

（一）大型发电设备

电力无源测温技术被广泛应用在电力发电体系内，尤其是大型火力发电、水力发电以及核能发电机组中，能维持运行的稳定性、科学性以及长期性，建立健全更加有效的运维管控模式。因为发电机组长期处于高温高湿度的环境中，加之周围的强电磁干扰环境，只有建立更加合理有效的监控系统，才能维持设备运行的安全水平。传统有源无线、光纤测温等方式还是存在一定的弊端，无论是成本还是电池使用寿命，都存在局限性。而借助电力无源测温技术能打造纯粹无源的环境，且高温、高湿度、高电磁干扰的环境对于无源电子线路结构传感器不会产生相应的影响，这就提升了具体操作模式的综合应用效果^[3]。

与此同时，利用电力无源测温技术对相应发电机组进行实时性监督，还能维持监控工作的动态性，避免运行中出现安全问题产生不良影响，也大大降低了成本，最大程度上维护电力系统物联网运行工作的效率和质量，减少资源的浪费。

（二）高压输电线路

对于电力系统物联体系而言，架空高压输电线路非常关键，线路的垂度关系会直接对电力系统运行安全性和稳定性产生影响，并且也会对输电线路电线的运行温度形成作用，只有保证温度在恒定或者在规定的范围内，才能避免其出现安全事故。所以，电力系统会借助对应的技术对线路的而运行温度予以实时性测定和分析，传统的技术体系无论是工程量还是投资成本都较大，而借助电力无源测温技术能大大提高操作便捷性^[4]。

首先，在架空高压铁搭的接头导线上安装对应的温度传感器，因为普通的传感器无法满足实时性测温的应用需求，因此，借助无源无线的温度传感器，就能利用表面波温度传感测温模块完成测温，实现实时性数据获取的目标。

其次，在收集相应数据后，将数据回传到无线网络上，数据在传递和汇总的过程中借助打包模块就能完成富集操作，然后汇总在监控中心。

最后，监控中心结合数据就能了解线路的运行状态和温度参数，确保实时性监控工作的综合效果，最大化提升导线运行的时效性。值得一提的是，这种方式能结合监测模块、分析模块对输电网予以判定，并且监测输电线路的基本运行趋势，对于优化线路性能、维护电力系统万物互联具有重要的意义^[5]。

（三）电力开关柜

为了维持电力系统运行合理性以及物联网运行的稳定性，借助电力无源测温技术能有效搭建更加可控的设备管理平台。在电力系统中，高压开关柜对于电力安全距离以及运行效率的要求较高，因为高压开关柜内部空间较小，无论是对开关柜还是对断路器的温度监控都非常必要，所以，只有保证其运行的安全性，才能降低隐患的发生。

在传统的红外测温和光纤传感测温技术中，工程量较大且工程的限制范围较多，这就使得系统安全会受到影响。而且，有源无线测温处理方式的安全风险就在于电子线路的接头位置无法合理承受出放电冲击产生的影响，必然会留下安全隐患。基于此，借助电力无源测温技术实现完整的系统管理，借助传感器、数据采集器和后台监控落实相匹配的分析机制，其中，前端传感器能直接安装在被测位置上，跟踪发热点的温度变化，且不会被高温环境或者是高密度环境影响到。并且，利用无线传递的方式直接将数据汇总在采集器上，借助采集器的温度信号打包模块完成数据富集，直接发送到后台监控软件，一定程度上建立了非接触式测温处理工序，明显提高了电力物联的安全性^[6]。

结束语：

总而言之，电力物联网建设工作已经成为电力系统发展的必然选择，要积极推广电力无源测温技术，搭建更加合理的无接触式应用管控模式，满足实际运行需求的同时，提高技术的运行效果，最大程度上整合资源运维结构，减少资源浪费，为电力系统可持续健康发展奠定坚实基础。

参考文献：

[1]邱海锋,尉耀稳,陈杰, 等.电力无源测温技术在电力物联网中的应用[J].中国新通信,2020,22(5):87.

[2]徐友刚,任堂正,沈晓峰, 等.基于电力物联网的配电设备智能感知诊断关键技术与应用[J].电力与能源,2020,41(4):389-391,402.

[3]齐本胜,韩燕,谈俊燕, 等.SAW温度传感器测温系统中的天线设计[J].电子技术应用,2018,44(1):91-95.

[4]宋守金.基于物联网的无线测温系统设计[D].湖北:武汉工程大学,2017.

[5]李德刚.红外诊断技术在电气设备状态检测中的研究与应用[D].山东:山东大学,2017.

[6]周立伟,邵美才,贾海沅, 等.10kV开关柜无源无线环形测温传感器的研制[J].电气应用,2019,38(5):61-66.