概述

電纜在線測溫系統(tǒng)是電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測領(lǐng)域的重要技術(shù)手段，通過部署于高壓電纜終端的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)對電力設(shè)備運(yùn)行溫度的實(shí)時(shí)監(jiān)測與異常預(yù)警。該系統(tǒng)集成無線通信、低功耗設(shè)計(jì)及智能數(shù)據(jù)分析技術(shù)，為電力設(shè)備安全運(yùn)行提供可靠保障，廣泛應(yīng)用于光伏電站、變電站及工業(yè)配電場景。

無線測溫傳感器技術(shù)要求

無線測溫傳感器安裝于箱變、電纜分支箱、開關(guān)柜的35kV電纜終端處，測量電纜終端處的溫度，并將所測的數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送出去。工作模式：定溫、差溫(每分鐘上升2~10℃)聲光預(yù)警功能。

1.2.2 智能無線接收終端技術(shù)要求

智能無線接收終端是集中采集無線測溫傳感器的信息顯示和數(shù)據(jù)處理裝置，可同時(shí)對多個(gè)測溫點(diǎn)進(jìn)行監(jiān)測，能直觀顯示所有測溫點(diǎn)溫升變化曲線、實(shí)時(shí)溫度。設(shè)計(jì)有報(bào)警，內(nèi)部電路采用低功耗節(jié)能設(shè)計(jì)、加密抗干擾無線通訊技術(shù)。系統(tǒng)集成、方便，傳感器與智能無線接收終端交換采用Lora/無線的優(yōu)化通訊方式，保證了無線通訊的可靠性。

同時(shí)智能無線接收終端，可采用RS485或以太網(wǎng)方式，通過本項(xiàng)目已建成的光纖環(huán)網(wǎng)，將各測溫點(diǎn)的相關(guān)數(shù)據(jù)，上送至服務(wù)器后臺(tái)軟件，通過測溫軟件處理、顯示具體數(shù)據(jù)及曲線。

1.2.3 服務(wù)器/監(jiān)控軟件技術(shù)要求

測溫監(jiān)控軟件對各個(gè)智能無線接收終端上傳的測溫點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理、顯示、存儲(chǔ)。相關(guān)界面主要主要包括主監(jiān)控中心界面、參數(shù)設(shè)置、溫度數(shù)據(jù)查詢、告警以及溫度值實(shí)時(shí)曲線和歷史曲線。主要功能如下：

◆ 電氣監(jiān)控系統(tǒng)分布圖

以專業(yè)地圖顯示廠區(qū)及各測溫點(diǎn)分布。

◆ 溫度監(jiān)測：

在監(jiān)控系統(tǒng)上集中顯示被測各點(diǎn)的溫度值。

◆ 報(bào)警功能：

以卡片形式或者列表形式可展示出報(bào)警信息，可按照時(shí)間進(jìn)行搜索，點(diǎn)擊某具體報(bào)警信息后，可展示報(bào)警詳細(xì)信息等，可對告警進(jìn)行確認(rèn)，消警處理，確認(rèn)結(jié)果分為告警、誤報(bào)、測試、其他等，并對報(bào)警進(jìn)行描述。并帶有語音報(bào)警功能(后臺(tái)帶音響)。

◆ 自定義報(bào)警：

可進(jìn)行報(bào)警自定義配置操作，對報(bào)警名稱、規(guī)則、觸發(fā)條件等進(jìn)行編輯?？膳渲糜蓤?bào)警類型及條件自動(dòng)生成運(yùn)維/檢修工單信息。

◆ 故障顯示：

被測設(shè)備溫度點(diǎn)的位置非正常工作時(shí)顯示故障。

◆ 數(shù)據(jù)庫功能：

存儲(chǔ)所有被測點(diǎn)的各個(gè)時(shí)刻的溫度值，以便進(jìn)行歷史查詢歷史曲線顯示。

◆ 權(quán)限管理：

可進(jìn)行權(quán)限設(shè)置。運(yùn)行數(shù)據(jù)的設(shè)定、修改等需經(jīng)有使用權(quán)限的系統(tǒng)操作人員操作方生效。

◆ 遠(yuǎn)程通信：

本系統(tǒng)需預(yù)留與220kV升壓站監(jiān)控系統(tǒng)、集控中心和**公司連接的接口，應(yīng)免費(fèi)配合本系統(tǒng)數(shù)據(jù)上送相關(guān)工作。具體配置應(yīng)滿足**公司相關(guān)要求及現(xiàn)場實(shí)際需求。

2.3 其他技術(shù)要求

2.3.1 電源

無線溫度探測器可采用感應(yīng)取電方式，也可就近從各箱變、電纜分支箱、開關(guān)柜的端子排取220VAC電源，各電源線長度約3m。如采用取220VAC電源方式，相關(guān)電源線材料費(fèi)用納入報(bào)價(jià);

智能無線接收終端可從箱變內(nèi)取220VAC電源，相關(guān)電源線材料費(fèi)用納入報(bào)價(jià);

服務(wù)器從升壓站控制室取電，相關(guān)電源線材料費(fèi)用納入報(bào)價(jià)。

2.3.2 通信及頻段

1)Lora/無線通信頻段

本電纜測溫系統(tǒng)支持多個(gè)頻段。

2)智能無線接收終端通信

由于大多數(shù)光伏區(qū)各箱變處均敷設(shè)有單模鎧裝光纜，且已建成光纖環(huán)網(wǎng)，智能無線接收終端數(shù)據(jù)上傳至測溫系統(tǒng)服務(wù)器，可采用兩種方式：

a)采用已有光纖環(huán)網(wǎng)

智能無線接收終端通過RS485線，將信息送至逆變器通訊箱，通過已建光纖環(huán)網(wǎng)上送到光伏區(qū)計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)后，由光伏區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)服務(wù)器將各測溫?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給電纜測溫系統(tǒng)服務(wù)器。

b)專用光纖通道

智能無線接收終端經(jīng)光/電轉(zhuǎn)換后，經(jīng)已建光纖的備用纖芯將各測溫?cái)?shù)據(jù)直接上送至電纜測溫系統(tǒng)服務(wù)器。

智能無線接收終端

作為數(shù)據(jù)匯聚與處理的核心裝置，智能無線接收終端具備以下技術(shù)特性：

• 多節(jié)點(diǎn)集中監(jiān)測：可同時(shí)接入多個(gè)測溫傳感器，實(shí)時(shí)生成溫升變化曲線及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)報(bào)表；

• 抗干擾通信設(shè)計(jì)：內(nèi)置加密無線模塊與低功耗電路，通過RS485或以太網(wǎng)接口接入既有光纖環(huán)網(wǎng)，支持兩種數(shù)據(jù)上傳模式：

• 環(huán)網(wǎng)共享模式：利用現(xiàn)有光伏區(qū)光纖環(huán)網(wǎng)，通過逆變器通訊箱實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中繼；

• 專用通道模式：經(jīng)光電轉(zhuǎn)換后通過備用光纖纖芯直連服務(wù)器，提升數(shù)據(jù)傳輸可靠性；

• 節(jié)能電源方案：支持感應(yīng)取電與220VAC外接供電，電源線材料費(fèi)用納入系統(tǒng)報(bào)價(jià)，確保部署靈活性。

服務(wù)器監(jiān)控軟件

后臺(tái)分析系統(tǒng)通過標(biāo)準(zhǔn)化接口接收前端數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)全流程智能化管理：

• 可視化監(jiān)控界面：集成電氣系統(tǒng)分布圖，以專業(yè)地理信息形式展示測溫點(diǎn)空間布局；

• 多維度數(shù)據(jù)分析：提供實(shí)時(shí)溫度數(shù)值監(jiān)測、歷史曲線回溯及故障點(diǎn)定位功能，支持按時(shí)間、設(shè)備維度檢索報(bào)警記錄；

• 自定義報(bào)警規(guī)則：用戶可配置溫升閾值、報(bào)警類型及觸發(fā)條件，自動(dòng)生成運(yùn)維工單并支持語音報(bào)警聯(lián)動(dòng)；

• 安全權(quán)限管理：采用分級權(quán)限控制，確保運(yùn)行參數(shù)修改需經(jīng)授權(quán)操作，同時(shí)預(yù)留與220kV升壓站監(jiān)控系統(tǒng)、集控中心的數(shù)據(jù)對接接口。

技術(shù)優(yōu)勢與創(chuàng)新點(diǎn)

1. 非接觸式監(jiān)測：通過無線傳感技術(shù)避免傳統(tǒng)測溫需斷電作業(yè)的缺陷，提升運(yùn)維效率；

2. 通信可靠性保障：采用Lora擴(kuò)頻技術(shù)與頻段避讓策略，適應(yīng)工業(yè)現(xiàn)場復(fù)雜電磁環(huán)境；

3. 系統(tǒng)集成能力：兼容既有光纖通信網(wǎng)絡(luò)，降低二次布線成本，支持多級監(jiān)控中心數(shù)據(jù)互通；

4. 預(yù)測性維護(hù)支持：通過歷史數(shù)據(jù)庫構(gòu)建設(shè)備溫升模型，為設(shè)備壽命評估及故障預(yù)警提供數(shù)據(jù)支撐。

應(yīng)用場景

該系統(tǒng)廣泛適用于以下場景：

• 光伏電站電纜集群溫度監(jiān)控；

• 城市配電網(wǎng)開關(guān)柜、環(huán)網(wǎng)柜熱缺陷排查；

• 工業(yè)廠房高壓電機(jī)電纜接頭狀態(tài)監(jiān)測；

• 軌道交通牽引供電系統(tǒng)溫度安全管理。

發(fā)展趨勢

隨著物聯(lián)網(wǎng)與邊緣計(jì)算技術(shù)的演進(jìn)，電纜在線測溫系統(tǒng)正朝以下方向深化發(fā)展：

1. AI算法融合：通過機(jī)器學(xué)習(xí)模型實(shí)現(xiàn)溫升趨勢預(yù)測，提前識別潛在熱故障；

2. 5G通信集成：利用低時(shí)延網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)測溫?cái)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳與遠(yuǎn)程診斷；

3. 多參數(shù)協(xié)同監(jiān)測：結(jié)合局部放電、電流監(jiān)測等數(shù)據(jù)，構(gòu)建設(shè)備健康狀態(tài)綜合評估體系。

該系統(tǒng)的規(guī)?；瘧?yīng)用，顯著提升了電力設(shè)備運(yùn)維的智能化水平，為能源互聯(lián)網(wǎng)建設(shè)提供了關(guān)鍵技術(shù)支撐。