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环网柜温度在线监测系统详解
- 2025-10-15-

环网柜温度在线监测系统根据其采用的传感技术和数据传输方式,主要可以分为以下几种类型。每种类型都有其特点和适用场景。

以下是主要的几种类型:

1. 无线测温系统

这是目前应用广泛、技术成熟的类型。其核心特点是传感器与接收显示单元之间采用无线通信。

系统构成:

测温传感器: 安装在发热点(如电缆接头、断路器触头、母排连接处),负责采集温度数据。

无线接收/汇集单元: 安装在环网柜内或附近,收集来自多个传感器的数据。

后台监控系统: 接收汇集单元上传的数据,进行显示、分析、预警和存储。

主要技术(通信方式):

ZigBee: 自组网能力强,功耗低,传感器数量可以很多,是主流技术之一。

LoRa: 传输距离远,穿透能力强,非常适合在金属柜体这种信号屏蔽严重的环境中使用。

NB-IoT/Cat.1: 基于蜂窝网络,每个传感器都自带SIM卡,直接将数据上传到云平台,无需额外的柜内汇集单元,部署灵活,但需要考虑信号覆盖和通信费用。

蓝牙(Bluetooth): 主要用于近距离调试和手持设备现场抄表,在在线监测中较少作为主要通信方式。

Wi-Fi: 功耗较高,在工业环境中抗干扰能力相对较弱,应用较少。

传感器供电方式:

电池供电: 常见的方式,电池寿命通常可达3-10年,取决于采样频率和无线技术。

取电供电: 通过电流互感器(CT)从高压线路上取电,或通过太阳能电池板供电。CT取电方式在负荷电流很小时可能无法正常工作。

优点: 安装灵活,无需敷设通信线缆,改造方便。

缺点: 电池有寿命限制;金属柜体对无线信号有屏蔽,需选择穿透力强的技术(如LoRa)或合理布置天线。

2. 光纤测温系统

采用光纤作为传感和传输介质,利用光在光纤中的传输特性(如拉曼散射、光纤光栅)来测量温度。

系统构成:

测温主机: 发出探测光并分析返回的光信号,解调出温度信息。

感温光纤: 铺设或缠绕在需要监测的发热点(如电缆接头),既是传感器也是传输介质。

主要技术:

分布式光纤测温(DTS): 整根光纤连续都是传感器,可以测量沿着光纤长度方向每一点的温度,实现“线”监测。适合监测电缆本体、较长母排的温度分布。

光纤光栅测温(FBG): 在光纤上制作一系列光栅,每个光栅是一个独立的传感器,对应一个具体的测温点,实现“点”监测。适合监测关键的连接点。

优点: 本质安全,抗电磁干扰能力极强,寿命长,稳定性高,尤其适合强电磁场、易爆等恶劣环境。

缺点: 安装需要专业技术和设备,成本相对较高,主机价格昂贵,监测点灵活性不如无线方式。

3. 红外测温系统

采用非接触式的红外热成像技术,通过检测物体表面发出的红外辐射来生成热图像和温度数据。

系统构成:

红外热像仪: 安装在柜内,对准需要监测的区域进行扫描。

分析处理单元: 对热像仪采集的图像和数据进行分析。

优点: 非接触、直观,可以获取一个面的温度分布,易于发现未知的发热点。

缺点: 成本高;需要清晰的视线,柜内结构复杂时可能被遮挡;无法测量被绝缘材料包裹的导体内部温度;易受环境因素(如灰尘、水汽)影响。

4. 有线测温系统

采用传统的热电偶、铂电阻(PT100)等传感器,通过电缆将传感器与数据采集单元连接起来。

系统构成: 温度传感器 + 信号电缆 + 数据采集器。

优点: 技术经典,测量精度高,数据传输稳定可靠。

缺点: 需要在高压柜内敷设大量电缆,施工复杂,绝缘处理要求高,容易引入干扰,灵活性差,在环网柜改造项目中应用越来越少。

如何选择?

对于大多数环网柜的电缆接头、断路器触头等关键点监测,无线测温系统 是目前实用、经济的选择,其中LoRa技术因其出色的穿透能力尤为受欢迎。

如果环境存在极强的电磁干扰,或者对安全性有极高要求,且预算充足,可以考虑光纤测温系统。

红外测温 更多作为一种补充手段,用于定期巡检或特定区域的全面扫描。

有线测温 在新项目中已很


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