1 引言

随着科技的发展，无线测温技术在电力系统中的应用迅猛发展，已成为各种高压设备安全运行的重要保障。然而，在煤矿领域，由于行业的特殊性，井下所有高压开关均为隔爆型，受安装空间、干扰、行业规范等方面的影响，传统的无线测温技术无法直接应用于煤矿高压开关柜测温。为此，本文设计了煤矿隔爆型高压开关无线测温系统，顺应了煤矿智能化发展的方向，解决了煤矿高压测温安全性的难题，实现了温度的实时在线监测。从而有效防止火灾事故的发生，保证高压设备的安全运行。并为运行人员和管理决策层提供最直接可靠的数据依据。

2 系统设计

2.1 系统需求

无线测温系统应能连续监测高压设备的运行温度，可确定设备的过热程度，当发生超温时，系统能够发出报警指示。

对于高防开关测温，一般每个高防开关配一个无线测温收发器，一套监测装置可带3至12个无线测温传感器。

所有的无线测温收发器可通过标准RS485总线将数据传至矿用本安型显示控制器，实现就地监视与报警，并可通过本安显示控制器接入工业以太网实现数据到地面的上传。

2.2 系统结构

系统整体结构如图2-1所示，无线测温传感器固定在高防开关三相动触头上，内置纽扣电池，无线测温收发器固定在高防开关前面板，两者之间采用Zigbee方式进行无线通信。多个高防开关内的无线测温收发器组成RS-485串行总线接入一台江苏金博途科技有限公司生产的KXH12型矿用本安型显示控制器，显示控制器的触摸屏采用MCGS触摸屏。

图1 系统结构图

3 软件设计

3.1 无线测温收发器通信协议

本文采用的是安科瑞ATC200无线测温收发器，支持标准MODBUS-RTU通信协议，读取温度数据的发送数据格式如表3-1所示，返回响应数据格式如表3-2所示，通信地址表如表3-3所示。

表3-1发送数据格式

表3-2响应数据格式

表3-3通信地址表

3.2 触摸屏的MODBUS通信

打开MCGS嵌入版软件后，新建工程选择好对应触摸屏型号，在设备窗口进行设备组态，首先添加通用串口父设备，双击并进入图2所示的设置，其次添加莫迪康ModbusRTU,如找不到可在设备管理中的通用设备——ModBusRTU中添加，双击并进入图3所示界面，增加设备通道，根据表3-3，要读取温度值，其起始地址为04H，根据MODBUS通信规约，在主站发送数据时要加1，因此读取地址从05开始，如图4所示。此外根据表3-3，温度的通信值为16位整数，为实际温度值的十倍，因此要显示正确温度的话，需要进行处理。本文是利用窗口属性里的循环脚本功能实现的。

图2 通用串口父设备设置

图3 莫迪康ModbusRTU设置

触摸屏界面如图4所示。

图4 触摸屏界面

4 结束语

本文介绍了基于MODBUS和MCGS组态软件的煤矿井下高防开关无线测温系统。系统能够实时监测高防开关内动静触点的温度，同时具备故障报警功能。本系统具有结构简单、可靠性高、功能齐全等特点，其应用能够大大提高高防开关运行的安全可靠性，具有良好的推广性。