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RFID技术无源无线智能测温系统
一、技术背景
开关柜套管及电缆头处常因老化或接触电阻过大而发生击穿，是故障频发的高危区域。伴随着故障呈现的特征就是温度异常，由于高压器件安全要求较高，结构紧凑且真实发热点在内部，传统方式无法完成监测需求，我司特别设计的电缆头温度监测装置，采用RFID测温技术，其传感器有两种结构形态：1）、测温堵头：可将温度传感器直接与金属嵌件粘合浇筑在环氧层内（绝缘塞内）；2）、测温螺母：或嵌入式安装于中压电缆头连接处或环网柜内电缆附件肘型头的紧固螺母内（测温螺母）。以上两种传感器均可通过安装在电缆室顶部的天线与自动化柜内的阅读器，实现无源无线实时监控3相电缆头处的温度数据。
本装置技术要求符合南方电网《电缆头温度监测装置技术规范书》。
二、技术原理
本方案使用的RFID技术无源无线智能测温系统，可实现无源、无线实时监控，具有安装方便、抗干扰能力强、工作可靠等特点，能很好解决高电压状态下的温度检测问题。
在信号发射周期内，电力阅读器通过向温度传感器发射射频信号；温度传感器自身无源。在接收到射频能量之后，激活电路，开始工作，进行温度数据采集；温度采集完成后，温度传感器将温度信息通过无线信号回传至天线；天线再通过射频电缆将数据传输到阅读器（温度监控主机）；阅读器通过RS485将无线信号发往监控软件或云平台。
三、产品特点
■工作无电池，安全可靠
■数字通讯，独立ID，传感数据不混淆，各不干扰
■接触发热本体，测量精度高
■使用RFID技术，不受设备电气参数和用电负荷影响，天线赋能传感器工作
■测温螺母可适配所有开关柜型；测温堵头，其绝缘塞尺寸结构符合国家电网和南方电网标准，可匹配国内绝大多数产品。有特殊标准尺寸也可定制。
四、拓扑图
五、产品参数
5.1、无线测温装置
主要功能：
基本功能 | 功能介绍 |
接收数据 | 接收RFID无线温度传感器上传的温度 |
显示数据 | 液晶显示接收到的数据，显示效果更直观，背光开关可控，适用多种应用场合。 |
时钟显示 | 实时时钟显示，并作为事件记录的时间基准 |
参数设置 | 所有参数灵活可设，操作方便，掉电数据不丢失 |
报警功能 | 两种报警模式可选择：模式一、默认每个传感器报警温度值（90℃），模式二、可对每个传感器单独设置不同报警温度值；当使用模式一时模式二失效。 |
报警输出 | 当有报警事件发生时，继电器干接点信号输出并发出蜂鸣报警声音提示 |
报警记录 | 记录曾发生过报警的测温位置的温度、开始时间和结束时间，最多可保存100条记录，当超过100条记录时，自动覆盖最早的记录 |
密码管理 | 采用密码管理方式，设置参数时必须输入密码，密码分为用户密码和系统密码，输入系统密码可进行更高级的设置功能 |
通讯功能 | RS485接口：本地485数据通讯（可选配两路） |
LoRa模块：本地远端传输免布置通讯线 | |
4G模块：网络数据传输配合云平台APP使用（选配）出厂设备上传数据参数默认为传输到本公司云平台 |
技术参数：
技术参数 | 技术指标 | |
工作电源 | 电源 | AC/DC220V或者DC9-30V(二选一） |
功耗 | ≤15W | |
隔离耐压 | 2Kv | |
电源跌落 | 200ms | |
工作环境 | 温度 | -10℃～+70℃（正常工作） |
湿度 | ≤95%（不凝露） | |
大气压力 | 80～110KPa | |
海拔高度 | ≤2500米 | |
射频天线接口 | 接口数量 | 1个、4个、8个 |
传感器接入数量 | 1通道≤24、通道≤96、8通道≤192 | |
无线传感器 | 类型与数量 | 温度传感器、低压多回路、温湿度、烟雾、水浸、门开关、电流、人体红外；共≤48。 |
局放传感器 | 接入数量 | ≤12 |
通讯方式 | RS485 | 本地后台通讯接口，标准ModBus RTU协议 |
LoRa（选配） | 可接入局放传感器数据 | |
无线（选配） | 433M可接入环境类传感器 | |
4G（选配） | 数据上传至云平台 | |
报警输出 | 继电器 | AC220V/5A无源接点 |
防护等级 | IP50 | |
外形尺寸 | 148*76*96.5mm(开孔137*65mm) | |
安装方式 | 嵌入式安装 |
5.2、RFID传感器
图片 | |||||
名称 | 卡扣式 | 音叉式 | 捆绑式 | 堵头式 | 螺母式 |
功能 | 性能参数 | ||||
测量范围 | -40℃~150℃ | ||||
测量精度 | ±1℃ | ||||
工作频段 | 902MHz~928MHz | ||||
读取距离 | 3m | ||||
局放 | 15kV,小于5pC | ||||
雷电冲击 | 95kV正负各10次 | ||||
耐压 | 45kV/3min，正常 | ||||
安装方式 | 卡扣式 | 螺母压接 | 捆绑 | 拧紧 | 拧紧 |
外形尺寸 | 9*15.6*21mm | 75*34*11mm | 38*18*12mm | 50*52mm可定制 | 24*21*14.5mm 24*21*17mm |
使用场景 | 梅花触头 | 母排、电缆出线 | 母排、电缆出线 | 环网柜电缆头 | 环网电缆头，螺母连接处 |
5.3、无线类传感器
图片 | |||||
名称 | 微型无源无线温度传感器 | 微型有源表带式测温传感器 | 无线低压多回路传感器 | 无线低压多回路传感器 | 无线温湿度传感器 |
功能 | 性能参数 | ||||
测量范围 | -25℃~150℃ | 5~99％RH | |||
测量精度 | ±1℃ | ||||
工作频段 | 433MHz | ||||
工作方式 | 无源 | 有源 | 无源 | 有源 | 有源 |
发送间隔 | 20s | 5min | 20s | 5min | 5min |
传输距离 | ≤200m（空旷距离） | ||||
安装方式 | 捆绑式 | 吸附式 | |||
外形尺寸 | 26*22.5*9.9mm | 36*23*19.9mm 表带总长385mm | 46*20*16.3mm | 50*30*23mm | 55*29.5mm |
图片 | |||||
名称 | 无线电流传感器 | 无线门磁 | 无线水浸 |
| 人体红外 |
功能 | 性能参数 | ||||
测量参数 | 温度：-25℃～150℃ 电流：AC100A~600A | 感应距离1.5cm | 电极式 | 声压级：80dB/3米 | 感应距离：≤11X11m |
工作频段 | 433MHz | ||||
工作环境 | 温度：-10℃~50℃ 湿度：≤95％RH（无凝露 | ||||
工作方式 | 无源（3A以上启动） | DC3V（7号1.5V电池2节） | AC220V/DC12V | 9V（锂电池） | DC6V（7号1.5V电池4节） |
发送间隔 | 20s | 5min | 5min | 5min | 5min |
传输距离 | ≤200m（空旷距离） | ||||
安装方式 | 卡扣式 | 粘贴式 | 壁挂式 | 固定式 | 固定式支架 |
外形尺寸 | 24.7*36*47mm 65*37*64mm 79*44*76mm | 100*42*21mm 95*16*20mm | 110mm×84mm×46.5mm | 102mm*46.5mm | 112mmX60mmX40mm |
