电力设备定期红外热像巡视中会发现热缺陷点，根据严重程度一般都不能马上停电处理，但是需要定时测温判断缺陷发展情况。定时测量的方法，测量次数少，测量结果受负荷、天气、测量人员等外界因素的影响较大，造成缺陷的误判。针对上述问题，作者设计了一套针对热缺陷点的温度实时在线监测系统，同时将温度数据存储在数据库中，可以实现监测点运行状态的分析。

随着红外技术的发展，红外热像仪被广泛应用到电力系统的设备巡视。由于其直观高效的特点，可以很容易检测出电气设备的发热点。运行的电力设备由于老化，松动，接触不良，短路故障等原因都能造成过热，大多数过热点的设备从发热到演变成为故障，需经历一个过程，在例行的设备红外普测中可以很容易发现过热点。

根据缺陷严重程度，对于一般缺陷，需配合其它电气设备的检修来处理，在处理之前要求运行人员对过热点进行定时测温，监视缺陷发展情况。由于定时测量受天气，测量角度，测量人员等因素的影响较大，且测量的数据少，具有较大的波动性和偶然性。

针对这一问题，设计了一套过热点温度实时在线监测系统。当热像仪测得温度过高如图1所示的隔离开关闸口，该点温度比其它正常的两相，高出70多摄氏度，可确定为发热点。确定发热点后，用带有瞄准功能的红外测温仪实配合热像仪进行实时监测。

相关技术介绍

（1)红外测温技术

自然界中所有物体都在向外辐射红外线，红外测温正是利用这一特性根据物体辐射红外波长来判断物体温度。红外测温具有测温速度快，抗电磁干扰能力强，不接触、不停运、不取样、不解体等优点在电力系统中得到广泛应用。

目前常用的仪器主要有红外热像仪和红外测温仪。红外成像仪由于价格昂贵及构造复杂，目前只用于设备巡检，在线测温处于起步阶段，红外测温仪进行温度在线监测是很成熟的技术。

（2)ZigBee技术

ZigBee是一种基于IEEE.15.4标准的低功耗个域网协议，是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术提案。Zigbee主要工作于免授权的2.4GHz频段，传输速率为10～kbit/s，传输距离根据发射功率可远至1千米以上。同其它的无线通讯标准（蓝牙、WIFI等）相比，ZigBee具有极低功耗、短时延、成本低、实现容易、数据传输可靠、安全性好等特点，使其适用于实时的工程控制应用。

（3)GSM短信技术

GSM即全球移动通信系统，采用时分多址技术，而且它是目前3种数字无线通信技术(TDMA、GSM和CDMA)中使用最为广泛的1种。短信息服务(SMS)为GSM系统提供了一种新颖、便捷、廉价的通信方式。

SMS具有的优点：一次可传输Byte的数据，数据的内容可以是字符或数字；在短消息传送过程中，不进行呼叫连接建立和释放的过程；在终端设备关机时，可以保持消息在一定时间内有效；可以方便地实现小数据量的信息采集、数据传输和远程控制。

系统构成与工作原理

本系统由温度测量、Zigbee无线传输、GSM短信模块、RS转模块及温度数据后台处理等4部分组成。测试点的温度经过红外测温仪之后，数据通过Zigbee无线模块传输至主控室，经过RS转模块上传至后台数据处理软件，经过处理后将温度显示在屏幕上同时储存在数据库SQLServer中。

期间如果有温度过高超过规定值，会通过GSM模块将相关信息发送到值班人员手机上，同时如果运行人员想要了解设备温度状况，也可以发送短信进行查询。系统工作流程如图2所示。

系统安装调试时的注意事项

（1）要根据安装位置到监测点的距离和测量正对探头的有效面积，来选择红外探头的距离系数。如果选取的距离系数过小，被测目标不能充满探头的视场，由于环境的平均作用，使得测量结果偏低。

（2）选取的红外探头应有瞄准功能。由于各个电压等级都有相应的安全距离，其中kV的安全距离为3米。安装时一个很小的误差，到达监测点会变得很大，不能达到测量的目的。

（3）安装时要注意，红外测温仪的镜头不能让阳光直射，防止强烈的阳光损伤测温仪。同时测量点背景反射的太阳光不能太强，过强会使测量结果有一个附加温升，需加装滤光板。

（4）安装时探头与被测点之间不能有遮挡物，同时要经常维护保持镜头的清洁。

系统特点

1）Zigbee无线模块的使用，避免了长距离布线，安装方便快捷，增强了实际应用价值，同时Zigbee可以组网，保证了多点测温时数据可中继传输，极大的扩展了测温范围，实现全站覆盖。

2）GSM模块的使用保证了温度过高能及时通知运行人员，防止缺陷进一步发展，使调度人员通过转移负荷等手段降低发热点温度，以及通过调度及时安排停电检修任务。

3）采用了SQLServer数据库，将温度存储到数据库中。通过编写的软件可以调取发热点的温度，通过温度曲线可以直观地看到发热点得出温度变化以及发展趋势，实现了设备的状态监测。

结语

采用了红外测温仪，可方便地实现温度在线监测。Zigbee无线模块具有通讯可靠、传输距离远的特点，避免了站内长距离布线，减小了工作量，也便于设备维护。GSM模块实现了无人值守变电站信息与值班人员的实时沟通，当有缺陷发生时能及时通知值班人员，防止热缺陷进一步发展。

该装置具有安装原件少，操作简单，维护方便，实用性强的特点具有很高的应用推广价值。

本文编自《电气技术》，论文标题为“热缺陷电气设备的温度在线监测系统”，作者为杨春旭、孙静等。