提出了一种基于LoRa技术的无线连续测温方法,用于测量电缆表面温度。字温度传感器与LoRa RF模块一起使用,用于测量电缆的表面温度以及发送和接收信号。端数据由LoRa网关下载,并使用3G / 4G技术传输到客户端服务器。理数据以判断和预测电缆连接器和电缆体的状况,从而提供电缆温度的实时,连续监测,为操作和维护提供依据。键词:LoRa;长途;能耗低;电缆;无线温度测量中图分类号:TM855文献标识码:A文章编号:2095-2945(2017)30-0104-02介绍随着电缆使用的不断增加,电压水平不断提高在供电系统中,对电缆线路运行状态的监控变得越来越重要。缆线的操作和维护是维护和安装人员数量不足以及主要维护工作的问题[1]。控电力电缆的状况需要技术支持,并实时获取电缆的运行状态,以获得相应的运行和维护策略。
测电缆运行的重要参数是导体温度,这也是确定电缆寿命和电流负载能力的重要依据[2]。验研究表明,电缆的温度可以准确地反映电缆的绝缘状态并确定其载流量[3]。此,快速准确地确定电缆的温度分布是很重要的。前,电缆温度测量技术主要包括无线测温,红外线,光缆和线性温度线,红外线分为一体。外测温仪和红外热像仪[4-6]。外测温仪和热红外摄像机技术需要人工使用仪器来测量现场部分电缆的温度分布。成本需要大量的人工和无法实时监控。纤电缆温度测量技术对于安装的电缆来说相对昂贵,并且只能在正确安装被测电缆时使用。外,在电缆断裂或故障和光纤出现后,不能永久监控电缆。性温度测量电缆检测到的温度是区域性的:无法确定电缆的哪个部分发生故障并需要更多的通信电缆。线温度测量技术提供良好的绝缘和电磁干扰性能,可操作性强,
矿用电缆灵活性好,因此具有实用性,并且正在逐步使用。LoRa的全称是“Long Rang”,基于扩频技术,具有小于1 GHz的超短程和超远程数据传输技术[8]。在未经许可的频段中运行,并且无需额外费用便于私人网络的形成[9]。输速率很低,通常为0.3到50 kb / s,这有利于延长电池寿命。具有强大的信号穿透和Chirp扩频调制,良好的抗干扰和远距离传输性能。面传输距离超过15公里,广泛用于军事和航空航天通信。
LoRaWAN网络服务器使用速率自适应(ADR)方案来控制服务器到终端的通信。LoRa技术的这些特性使其特别适用于大规模,低成本的物联网部署。前,全球56个国家已开始试点项目或部署[9]。此,将该技术应用于无线测温电缆将使检测系统更先进,更简单。文档提出了一种基于LoRa技术的电缆连续无线温度测量方法,该方法总结并建立在以前的电缆操作和管理经验的基础上,并监控电缆接头的温度和电缆体通过实时传感器,可以判断电缆的运行状态。于该数据,建立了基于不同数学模型的预测报警系统,以检测随时间变化的问题并减少经济损失。统设计图1说明了基于LoRa的无线电缆连续温度测量系统的设计。系统包括以下部分:第一部分,终端节点。部分包括温度传感器和LoRa终端模块。主要执行测量电缆表面温度,下载温度数据和随时接受降温控制的功能。中,TSYS01用于温度传感器,SX1276用于LoRa终端模块中的RF模块,STM32L073模块用于MCU模块。二部分是LoRa网关。洛拉网关必须遵循lorawan协议和具有以太网端口,无线模块和模块4G / 3G,使得网关和网络服务器或云服务器之间的通信的方式可以根据自由地选择真实的情况。
缆距离远,范围广,因此您可以在需要的地方配置小型网关,以提高系统的灵活性和可靠性。三部分是Web服务器或云服务器。此处收集和处理电缆温度信息。
四部分,客户服务中心。页和移动应用程序用于帮助监控中心了解电缆的状况。
析电缆的温度数据以获得电缆的运行状态,然后输入预测模型并且电缆的运行状态必须允许快速准确地反映电缆的状况并提供操作和维护的预测建议。端节点设计端节点是系统基本单元,负责测量电缆温度并在预处理后将数据传输到网关。系统的终端节点设计如图2所示。控系统设计监控系统的主要功能是管理传感器节点数据并提供电缆状态分析。

时,监控系统还可以实时显示某条电缆线路的运行状态,并进行实时远程监控。旦分析和处理数据,就评估和预测电缆的状况,发出危险状态警报并警告警告状态,以便操作和维护人员可以保持状态。缆以实用,高效和精确的方式。
国家电网运行和维护规定以及大型国际网络的特殊报告中,对于电缆线路的健康状况,定量分析通常用于测量测量值1,2,3 4,国家网络有线网络状态指南的状态分为正常,注意,异常和严重四个层次[5]。控系统根据传感器节点采集的数据分析获取电缆的运行状态,并在电缆运行异常时触发报警,迫使操作和维护人员进行注意。缆表面温度预警的数学模型不能直接反映电缆的工作状态,必须先了解驱动器的温度才能判断。力电缆运行期间导体的温度是确定电缆是否达到当前负载容量的基础[10]。
于与数学模型相关联的电缆的实时表面温度,可以确定电缆是否达到或超过当前负载容量,从而获得电缆瞬态的数学模型,从而满足技术要求。真实的。本文中,电缆的表面温度和导体温度之间的关系从由系统监控的热路径câble.Selon数据的简化模型导出,所述电缆的进行理论计算导体的转变温度为获得。文以110kV XLPE电缆为例,给出了简化的瞬态热路径模型,如图3所示。中,Qi是每个电缆层的损耗,Ci是每个电缆层的热容量。缆层,Ti是电缆每层的温度,Ri是电缆各层的热阻。于图3中的模型,写出节点的电压方程并得到:积分方程(1)到(5):其中T1(t)是驱动器的实时温度,g(Ti0)是电缆每层的初始温度。σ(T6)是电缆的表面温度。论本文档开发了一种基于LoRa技术测量无线电缆表面温度的系统。系统采用LoRa低功耗远程传输技术,配合低功耗数字传感器设计监控终端,并利用LoRa网关和3G / 4G技术与客户服务沟通,实现其目标。测。合电缆的热路径模型,通过使用测量的电缆表面温度获得电缆导体的温度,然后已知电缆的瞬态温度允许实时监控。
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