电缆在线测温系统(一种无线测温系统)

概述

电缆在线测温系统是电力设备状态监测领域的重要技术手段，通过部署于高压电缆终端的无线传感网络，实现对电力设备运行温度的实时监测与异常预警。该系统集成无线通信、低功耗设计及智能数据分析技术，为电力设备安全运行提供可靠保障，广泛应用于光伏电站、变电站及工业配电场景。

无线测温传感器技术要求

无线测温传感器安装于箱变、电缆分支箱、开关柜的35kV电缆终端处，测量电缆终端处的温度，并将所测的数据通过无线方式发送出去。工作模式：定温、差温(每分钟上升2~10℃)声光预警功能。

1.2.2 智能无线接收终端技术要求

智能无线接收终端是集中采集无线测温传感器的信息显示和数据处理装置，可同时对多个测温点进行监测，能直观显示所有测温点温升变化曲线、实时温度。设计有报警，内部电路采用低功耗节能设计、加密抗干扰无线通讯技术。系统集成、方便，传感器与智能无线接收终端交换采用Lora/无线的优化通讯方式，保证了无线通讯的可靠性。

同时智能无线接收终端，可采用RS485或以太网方式，通过本项目已建成的光纤环网，将各测温点的相关数据，上送至服务器后台软件，通过测温软件处理、显示具体数据及曲线。

1.2.3 服务器/监控软件技术要求

测温监控软件对各个智能无线接收终端上传的测温点数据进行分析处理、显示、存储。相关界面主要主要包括主监控中心界面、参数设置、温度数据查询、告警以及温度值实时曲线和历史曲线。主要功能如下：

◆ 电气监控系统分布图

以专业地图显示厂区及各测温点分布。

◆ 温度监测：

在监控系统上集中显示被测各点的温度值。

◆ 报警功能：

以卡片形式或者列表形式可展示出报警信息，可按照时间进行搜索，点击某具体报警信息后，可展示报警详细信息等，可对告警进行确认，消警处理，确认结果分为告警、误报、测试、其他等，并对报警进行描述。并带有语音报警功能(后台带音响)。

◆ 自定义报警：

可进行报警自定义配置操作，对报警名称、规则、触发条件等进行编辑。可配置由报警类型及条件自动生成运维/检修工单信息。

◆ 故障显示：

被测设备温度点的位置非正常工作时显示故障。

◆ 数据库功能：

存储所有被测点的各个时刻的温度值，以便进行历史查询历史曲线显示。

◆ 权限管理：

可进行权限设置。运行数据的设定、修改等需经有使用权限的系统操作人员操作方生效。

◆ 远程通信：

本系统需预留与220kV升压站监控系统、集控中心和**公司连接的接口，应免费配合本系统数据上送相关工作。具体配置应满足**公司相关要求及现场实际需求。

2.3 其他技术要求

2.3.1 电源

无线温度探测器可采用感应取电方式，也可就近从各箱变、电缆分支箱、开关柜的端子排取220VAC电源，各电源线长度约3m。如采用取220VAC电源方式，相关电源线材料费用纳入报价;

智能无线接收终端可从箱变内取220VAC电源，相关电源线材料费用纳入报价;

服务器从升压站控制室取电，相关电源线材料费用纳入报价。

2.3.2 通信及频段

1)Lora/无线通信频段

本电缆测温系统支持多个频段。

2)智能无线接收终端通信

由于大多数光伏区各箱变处均敷设有单模铠装光缆，且已建成光纤环网，智能无线接收终端数据上传至测温系统服务器，可采用两种方式：

a)采用已有光纤环网

智能无线接收终端通过RS485线，将信息送至逆变器通讯箱，通过已建光纤环网上送到光伏区计算机监控系统后，由光伏区监控系统服务器将各测温数据转发给电缆测温系统服务器。

b)专用光纤通道

智能无线接收终端经光/电转换后，经已建光纤的备用纤芯将各测温数据直接上送至电缆测温系统服务器。

智能无线接收终端

作为数据汇聚与处理的核心装置，智能无线接收终端具备以下技术特性：

• 多节点集中监测：可同时接入多个测温传感器，实时生成温升变化曲线及动态数据报表；

• 抗干扰通信设计：内置加密无线模块与低功耗电路，通过RS485或以太网接口接入既有光纤环网，支持两种数据上传模式：

• 环网共享模式：利用现有光伏区光纤环网，通过逆变器通讯箱实现数据中继；

• 专用通道模式：经光电转换后通过备用光纤纤芯直连服务器，提升数据传输可靠性；

• 节能电源方案：支持感应取电与220VAC外接供电，电源线材料费用纳入系统报价，确保部署灵活性。

服务器监控软件

后台分析系统通过标准化接口接收前端数据，实现全流程智能化管理：

• 可视化监控界面：集成电气系统分布图，以专业地理信息形式展示测温点空间布局；

• 多维度数据分析：提供实时温度数值监测、历史曲线回溯及故障点定位功能，支持按时间、设备维度检索报警记录；

• 自定义报警规则：用户可配置温升阈值、报警类型及触发条件，自动生成运维工单并支持语音报警联动；

• 安全权限管理：采用分级权限控制，确保运行参数修改需经授权操作，同时预留与220kV升压站监控系统、集控中心的数据对接接口。

技术优势与创新点

1. 非接触式监测：通过无线传感技术避免传统测温需断电作业的缺陷，提升运维效率；

2. 通信可靠性保障：采用Lora扩频技术与频段避让策略，适应工业现场复杂电磁环境；

3. 系统集成能力：兼容既有光纤通信网络，降低二次布线成本，支持多级监控中心数据互通；

4. 预测性维护支持：通过历史数据库构建设备温升模型，为设备寿命评估及故障预警提供数据支撑。

应用场景

该系统广泛适用于以下场景：

• 光伏电站电缆集群温度监控；

• 城市配电网开关柜、环网柜热缺陷排查；

• 工业厂房高压电机电缆接头状态监测；

• 轨道交通牵引供电系统温度安全管理。

发展趋势

随着物联网与边缘计算技术的演进，电缆在线测温系统正朝以下方向深化发展：

1. AI算法融合：通过机器学习模型实现温升趋势预测，提前识别潜在热故障；

2. 5G通信集成：利用低时延网络实现测温数据实时上传与远程诊断；

3. 多参数协同监测：结合局部放电、电流监测等数据，构建设备健康状态综合评估体系。

该系统的规模化应用，显著提升了电力设备运维的智能化水平，为能源互联网建设提供了关键技术支撑。