基于无线通信技术的电缆温度实时监测系统
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系统 具 有 以下新 特 点 ： （ １ ）灵 活 ．探 测 点可 以随 时增
该 系统 以 电力公 司 内部 ３ ８ ０ Ｖ 供 电 电缆 以及远 端
变 电站 做 为 参考 对 象 进 行设 计 ．系统 总体 结构 如 图 １ 所 示 系统 通 过无 线 探 测器 将 电缆 温度 采 集上 传 至无 线数 据 采集 模块 ． 每个 无 线探 测 器都 具 有唯 一 Ｉ Ｄ 号 进 行 识 别 ，可 以 做 到 准 确 定 位 ．无 线 数 据 采 集 器 通 过
统 所 建 立 的 电缆 温 度 监 测 系 统 特 别适 应 那 些 需 要 获 取 分散状 态 参量 的场 所 ｌ ２ ］ 文 中研 制 了一种适 合 于供 配 电 网 电缆 接 头 的在线 温 度监 测 系统 ． 终端 装 置采 用
２ 温 度 监控 系 统 实 施 方 案
根据 实 际情 况 ， 该 系 统 主要 有两 部 分 ： （ １ ）硬 件设
收 稿 日期 ： ２ ０１ ２—１ １ —２ ２； 修 回 日期 ： ２ ０１ ３ —０ １ —０ ８
计 主要 完 成 温 度 数 据 的采 集 功 能 ： （ ２ ） 软 件设 计 实现 对 电缆 的温 度监 测 及存 储 、报 警 等 功 能 即实 时评 估体
系 和显示 与存 档系 统 ６ ， ７ ］ ２ ． １ 系统 总体设 计
低 功耗 的 Ｓ ｍａ ｒ ｔ Ｎｏ ｄ ｅ 模 块 为 核心 ． 组 成 无线 传 感 器 网 络 ，同时 采用 以太 网与上 位 机之 间 进行 数 据交 换 ． 该
加： （ ２ ） 温 度 阈值 监控 ， 通 过 ＧＰ Ｒ Ｓ模 块 发送 报 警 短信
给 运行 人 员 ； （ ３ ） 可根 据 历史 数据 ． 对 电缆运 行 状 况进
行 评估
１ 基 于 无 线 通 信 的在 线 监 测 系 统 设 计 思 想
目前 电力 部 门 采 用 的 电缆 测 温 系统 大 多是 基 于
Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ协 议将 温 度 、电压等 检测 数据 通 过 以太 网上传
至 监控 主机 ．监控 主 机通 过 软件 实 时 监控 各 单位 的温
有 线 数据 传输 的感温 式 电缆 测 温 系统 （ 比如分 布 式 光
纤 测温 系统 ） ． 由于受 到 已有 布线 的限制 ． 在原 有 基础
．
实用 ・ 陛
关键 词 ： 电缆 ： 温度； 数据采集 ： 无线 ： 传感器
中图分 类 号 ： Ｔ Ｍ７ ６ ４
文献 标 志码 ： Ｂ
文 章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ０ ６ ６ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ ０ ０ ５ ４ — ０ ３
随 着 我 闰经 济 的 发展 ， 电 力 负荷 快 速 增 长 ． 变 电
度 等数据 ． 进 行判 别并 存储 数据 ］ 如果 发生 预警将 通 过协 议 转换 与 电力调 度 通信 ．并 通过 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ网络 向运 行 人员发 送报 警信 息
上进行 改 造 时线 路容 易遭 到 损坏 ． 监 控 网络 中各 个节 点 不 易移 动 ． 不利 于探 点 的增 减 而无 线 通信 技 术相
对 于 目前 电缆 测 温 系 统普 遍 采 用 的有 线 通 信技 术 ［
而青 ． 有 以下显 著特 点 。
（ １ ）移 动 性 ： 在 通 信 区域 内的 任 何 地 方 ， 用 户 都
可 以实 时访 问信 息 （ ２ ）安 装 的快速 性 和 简单 性 ： 安 装 无线 通 信 系统 既快 速 又简 单 ． 同 时消 除 了穿墙 或 挖 掘 电缆 沟 布线 的 繁琐 Ｔ作
（ ３ ）安 装 的灵 活性 ：无线 技 术可 以遍及 有 线 通信
所不 能到 达 的地 方操 作
不规范 ， 可能导致老化 、 绝 缘 层 损 坏 导致 电缆 局 部 温 度 上升 ， 长 时 间可 能会 引起 火 灾 ， 因此 ， 研究 电缆 温度
预控 火 灾 非常 有必 要 ． 对 当前 电网 的安 全稳 定 运 行也
有极 其 重要 的作 用 … 。集 成 了传感 器 、 微 机 电系统 和
无 线 通 信 三 大技 术 而 形 成 的 无线 传 感 器 网络 是 一 种 全新 的信息 获取 和处 理技 术 基 于无线 传感 器 网络 系
（ ４ ）减少 投 资 ： 无 线 网络减 少 了布线 的 费用 ， 而且 维护 费用 的减 少可 以使得 投 资 回报 在变 电站投 运 以后 逐步体 现 （ ５ ）扩 展能 力 ： 无 线通 信 可 以组 成 多种 拓 扑结 构 ， 容易扩 展 节点 ，
的 检测 ． 并 将 其 运 用 于 实 际现 场 中 ． 对 于及 时发 现 和
江
苏
电
机
Ｔ
程
第３ ２卷 第 ３期
Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
基 于无线通信技 术 的电缆温度 实时监测 系统
吴为国 ． 茅 丰
（ １ ． 泰 州供 电公 司 ， 江苏 泰Ｊ 、 Ｉ ＇ １ ２ ２ ５ ３ ０ ０ ； ２． 上海 应用 技 术学 院 电气 与 电子 信息学 院 ． 上海 ２ ０ １ ４ １ ８ ）
摘 要 ： 现 有 的 电 缆 温度 在 线监 测 系统 大 多 由于 现 场 监 测 装 置供 电 困难 、 布 线 复 杂 等 原 因 无 法 大规 模 使 用 提 出 了一 种
基 于 无 线技 术 的 温度 监 控 系统 ，采 用 Ｓ ｍａ ｒ ｔ Ｎｏ ｄ ｅ 模 块 组 成 短 距 离 无 线传 感 器 网 络 ， 实现 电缆 接 头 温 度 的 采 集 和 数 据 传 输， 并且具有低功耗 、 易扩 充等 特 点 。 供 电公 司现 场 运 行 表 明 ， 该 系统软 硬 件 运 行 正常 ， 组 网和 传 输 性 能 良好 具 有 很 强 的
该 系统 以 电力公 司 内部 ３ ８ ０ Ｖ 供 电 电缆 以及远 端
变 电站 做 为 参考 对 象 进 行设 计 ．系统 总体 结构 如 图 １ 所 示 系统 通 过无 线 探 测器 将 电缆 温度 采 集上 传 至无 线数 据 采集 模块 ． 每个 无 线探 测 器都 具 有唯 一 Ｉ Ｄ 号 进 行 识 别 ，可 以 做 到 准 确 定 位 ．无 线 数 据 采 集 器 通 过
统 所 建 立 的 电缆 温 度 监 测 系 统 特 别适 应 那 些 需 要 获 取 分散状 态 参量 的场 所 ｌ ２ ］ 文 中研 制 了一种适 合 于供 配 电 网 电缆 接 头 的在线 温 度监 测 系统 ． 终端 装 置采 用
２ 温 度 监控 系 统 实 施 方 案
根据 实 际情 况 ， 该 系 统 主要 有两 部 分 ： （ １ ）硬 件设
收 稿 日期 ： ２ ０１ ２—１ １ —２ ２； 修 回 日期 ： ２ ０１ ３ —０ １ —０ ８
计 主要 完 成 温 度 数 据 的采 集 功 能 ： （ ２ ） 软 件设 计 实现 对 电缆 的温 度监 测 及存 储 、报 警 等 功 能 即实 时评 估体
系 和显示 与存 档系 统 ６ ， ７ ］ ２ ． １ 系统 总体设 计
低 功耗 的 Ｓ ｍａ ｒ ｔ Ｎｏ ｄ ｅ 模 块 为 核心 ． 组 成 无线 传 感 器 网 络 ，同时 采用 以太 网与上 位 机之 间 进行 数 据交 换 ． 该
加： （ ２ ） 温 度 阈值 监控 ， 通 过 ＧＰ Ｒ Ｓ模 块 发送 报 警 短信
给 运行 人 员 ； （ ３ ） 可根 据 历史 数据 ． 对 电缆运 行 状 况进
行 评估
１ 基 于 无 线 通 信 的在 线 监 测 系 统 设 计 思 想
目前 电力 部 门 采 用 的 电缆 测 温 系统 大 多是 基 于
Ｔ Ｃ Ｐ ／ Ｉ Ｐ协 议将 温 度 、电压等 检测 数据 通 过 以太 网上传
至 监控 主机 ．监控 主 机通 过 软件 实 时 监控 各 单位 的温
有 线 数据 传输 的感温 式 电缆 测 温 系统 （ 比如分 布 式 光
纤 测温 系统 ） ． 由于受 到 已有 布线 的限制 ． 在原 有 基础
．
实用 ・ 陛
关键 词 ： 电缆 ： 温度； 数据采集 ： 无线 ： 传感器
中图分 类 号 ： Ｔ Ｍ７ ６ ４
文献 标 志码 ： Ｂ
文 章编 号 ： １ ０ ０ ９ — ０ ６ ６ ５ （ ２ ０ １ ３ ） ０ ３ ０ ０ ５ ４ — ０ ３
随 着 我 闰经 济 的 发展 ， 电 力 负荷 快 速 增 长 ． 变 电
度 等数据 ． 进 行判 别并 存储 数据 ］ 如果 发生 预警将 通 过协 议 转换 与 电力调 度 通信 ．并 通过 Ｇ Ｐ Ｒ Ｓ网络 向运 行 人员发 送报 警信 息
上进行 改 造 时线 路容 易遭 到 损坏 ． 监 控 网络 中各 个节 点 不 易移 动 ． 不利 于探 点 的增 减 而无 线 通信 技 术相
对 于 目前 电缆 测 温 系 统普 遍 采 用 的有 线 通 信技 术 ［
而青 ． 有 以下显 著特 点 。
（ １ ）移 动 性 ： 在 通 信 区域 内的 任 何 地 方 ， 用 户 都
可 以实 时访 问信 息 （ ２ ）安 装 的快速 性 和 简单 性 ： 安 装 无线 通 信 系统 既快 速 又简 单 ． 同 时消 除 了穿墙 或 挖 掘 电缆 沟 布线 的 繁琐 Ｔ作
（ ３ ）安 装 的灵 活性 ：无线 技 术可 以遍及 有 线 通信
所不 能到 达 的地 方操 作
不规范 ， 可能导致老化 、 绝 缘 层 损 坏 导致 电缆 局 部 温 度 上升 ， 长 时 间可 能会 引起 火 灾 ， 因此 ， 研究 电缆 温度
预控 火 灾 非常 有必 要 ． 对 当前 电网 的安 全稳 定 运 行也
有极 其 重要 的作 用 … 。集 成 了传感 器 、 微 机 电系统 和
无 线 通 信 三 大技 术 而 形 成 的 无线 传 感 器 网络 是 一 种 全新 的信息 获取 和处 理技 术 基 于无线 传感 器 网络 系
（ ４ ）减少 投 资 ： 无 线 网络减 少 了布线 的 费用 ， 而且 维护 费用 的减 少可 以使得 投 资 回报 在变 电站投 运 以后 逐步体 现 （ ５ ）扩 展能 力 ： 无 线通 信 可 以组 成 多种 拓 扑结 构 ， 容易扩 展 节点 ，
的 检测 ． 并 将 其 运 用 于 实 际现 场 中 ． 对 于及 时发 现 和
江
苏
电
机
Ｔ
程
第３ ２卷 第 ３期
Ｊ ｉ ａ ｎ ｇ ｓ ｕ Ｅｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｉ ｃ ａ ｌ Ｅｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ
基 于无线通信技 术 的电缆温度 实时监测 系统
吴为国 ． 茅 丰
（ １ ． 泰 州供 电公 司 ， 江苏 泰Ｊ 、 Ｉ ＇ １ ２ ２ ５ ３ ０ ０ ； ２． 上海 应用 技 术学 院 电气 与 电子 信息学 院 ． 上海 ２ ０ １ ４ １ ８ ）
摘 要 ： 现 有 的 电 缆 温度 在 线监 测 系统 大 多 由于 现 场 监 测 装 置供 电 困难 、 布 线 复 杂 等 原 因 无 法 大规 模 使 用 提 出 了一 种
基 于 无 线技 术 的 温度 监 控 系统 ，采 用 Ｓ ｍａ ｒ ｔ Ｎｏ ｄ ｅ 模 块 组 成 短 距 离 无 线传 感 器 网 络 ， 实现 电缆 接 头 温 度 的 采 集 和 数 据 传 输， 并且具有低功耗 、 易扩 充等 特 点 。 供 电公 司现 场 运 行 表 明 ， 该 系统软 硬 件 运 行 正常 ， 组 网和 传 输 性 能 良好 具 有 很 强 的
