變電所的高壓開關(guān)柜是重要的電器設(shè)備，在長期的運(yùn)行過程中，開關(guān)柜中的母線接點(diǎn)、高壓電纜接頭等部位因老化或者接觸電阻過大而發(fā)熱，使相鄰的絕緣部件性能劣化.

    據(jù)統(tǒng)計(jì)，供電系統(tǒng)發(fā)生事故的原因很多是因?yàn)闊釂栴}產(chǎn)生的。但由于開關(guān)柜內(nèi)空間結(jié)構(gòu)狹小，每相母線對地和不同相之間都存在很高的電壓，無法進(jìn)行人工巡查測溫，所以直接測量開關(guān)柜內(nèi)接點(diǎn)溫度一直是電力系統(tǒng)檢測的一個(gè)難題。為此，筆者設(shè)計(jì)了一種基于紅外傳輸?shù)臒o線測溫系統(tǒng)。該系統(tǒng)將傳感器安裝在被測物體表面，在線測量該測溫點(diǎn)溫度后，通過紅外傳輸方式將溫度數(shù)據(jù)發(fā)送到安裝在開關(guān)柜柜門表面的采集器中，溫度采集器將其傳送到監(jiān)控計(jì)算機(jī)處理，當(dāng)所測溫度超過預(yù)設(shè)報(bào)警值時(shí)，系統(tǒng)自動報(bào)警，提醒工作人員及時(shí)采取適當(dāng)措施。

     紅外傳輸模塊采用37kHz標(biāo)準(zhǔn)紅外串口接口傳輸信號，進(jìn)行應(yīng)答式半雙工通信。紅外傳輸模塊電路如圖1所示。MCP2120的引腳TX接收的來自UART的數(shù)據(jù)經(jīng)編碼器編碼后通過引腳TXIR發(fā)射。紅外收發(fā)器接收的光脈沖信號經(jīng)引腳RXD(RXD是單片機(jī)的一個(gè)引腳)輸出后并通過MCP2120的引腳RXIR進(jìn)入譯碼器解調(diào)，然后經(jīng)引腳RX饋送到UART。MCP2120發(fā)送和接收波特率既可通過BAUD2、BAUD1和 BAUD03個(gè)硬件引腳配置，也可通過軟件選擇。

紅外傳輸模塊利用光信號進(jìn)行傳輸，不受電磁場的干擾，具有很強(qiáng)的抗電磁干擾能力;它功耗低，休眠電流僅為5A,可靠地保證了電池的使用壽命。因此，在高壓開關(guān)柜這種封閉環(huán)境下，它能很好地滿足傳輸要求。

     無線測溫系統(tǒng)主要由溫度傳感器、溫度采集器組成的下位機(jī)(測溫模塊)和上位機(jī)(監(jiān)控計(jì)算機(jī))通過通信網(wǎng)絡(luò)連接而成。溫度傳感器采用高性能數(shù)字溫度傳感器DS18B20采集監(jiān)測點(diǎn)溫度，并將溫度信號以無線形式發(fā)送給溫度采集器。溫度采集器和監(jiān)控計(jì)算機(jī)以RS485通信網(wǎng)絡(luò)連接，組成完整的計(jì)算機(jī)在線溫度監(jiān)測系統(tǒng)。   

     系統(tǒng)采用主從分布式結(jié)構(gòu)，以溫度采集器的單片機(jī)為控制核心，既可以獨(dú)立地完成數(shù)據(jù)處理、顯示和報(bào)警等任務(wù)，又可以將數(shù)據(jù)傳送給監(jiān)控計(jì)算機(jī)。浙江省儀器儀表行業(yè)協(xié)會0OLJK]l3[Qg J`

監(jiān)控計(jì)算機(jī)將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行處理、顯示、打印，同時(shí)將各種控制命令傳給各個(gè)從機(jī)，以實(shí)現(xiàn)集中管理和最優(yōu)控制。

      數(shù)字式溫度傳感器采用TI公司生產(chǎn)的DS18B20,它具有測量精度高、線性度好、性能比較穩(wěn)定的特點(diǎn)，測量溫度可為-55~125。溫度傳感器采用高性能鋰電池供電，具有饋電自檢測功能，當(dāng)電池電壓低于3V時(shí)，將自動報(bào)警。

     溫度采集器主要由紅外傳輸模塊、中央處理單元和串行接口收發(fā)模塊組成。溫度采集器負(fù)責(zé)接收溫度傳感器發(fā)送的溫度數(shù)據(jù)，對溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，并將紅外信號溫度信息變?yōu)闃?biāo)準(zhǔn)串行信息傳送給監(jiān)控計(jì)算機(jī)。每個(gè)溫度采集器巡檢3個(gè)溫度傳感器。

     監(jiān)控計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件采用VB語言編寫，溫度采集器從溫度傳感器處采集到監(jiān)測點(diǎn)的溫度，并送交到監(jiān)控計(jì)算機(jī)，監(jiān)控計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)是接收處理溫度數(shù)據(jù)并將其實(shí)時(shí)顯示出來，當(dāng)溫度超限時(shí)自動報(bào)警，并形成溫度曲線和報(bào)表。監(jiān)控計(jì)算機(jī)監(jiān)控軟件功能結(jié)構(gòu)    

      狀態(tài)評估主要是對測量接點(diǎn)設(shè)定預(yù)報(bào)警值，當(dāng)測量接點(diǎn)溫度超過預(yù)報(bào)警值但還未達(dá)到報(bào)警溫度時(shí)，將溫度數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)。通過查看數(shù)據(jù)庫中的歷史數(shù)據(jù)中存儲的溫度數(shù)據(jù)以及故障信息等參數(shù)，并結(jié)合當(dāng)前線路狀態(tài)，對其進(jìn)行邏輯處理，判斷可能存在的故障，工作人員可以根據(jù)它安排合理的檢修計(jì)劃。

基于紅外傳輸?shù)臒o線測溫系統(tǒng)有效地解決了開關(guān)柜在線監(jiān)測溫度難的問題，電力系統(tǒng)作為我們工業(yè)產(chǎn)業(yè)的領(lǐng)頭羊，是實(shí)現(xiàn)工控自動化的第一步。該系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，測溫準(zhǔn)確，效果良好，在電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中發(fā)揮了重要作用，具有良好的推廣空間和廣闊的市場前景。