基于NB-IoT技术的变电站电缆沟综合环境实时动态监测系统 技术研究应用

陶然兵，周 慧，李佩玉，李莉萍，范怡琛

（国网界首市供电公司，安徽 阜阳 236000）

0 引 言

目前，全国大多数电力公司对城市内电缆井的管理还处于计划检修阶段，一般采用定期巡视的方法对电缆的运行状况进行检查。从经济角度和技术角度来说，计划检修都有很大的局限性，定期试验和检修需要投入大量人力，许多绝缘缺陷和潜在的故障无法及时发现，故障发生时，人员无法第一时间得知，对已经造成的经济损失无法挽回。本系统基于最新推出的NB-IoT（Narrow Band Internet of Things）窄带传输通信技术及采用LoRa（Long Range）标准的LPWAN技术，建立起配网设备运行管理网络，监测用的传感器采用电池自持的微功耗传感器，并采用2.4G频段带宽自组网技术进行监控，无需人工干预形成小的区域监测管理网络，可以有效地降低管理成本。

1 基于NB-IoT技术建立实时检测系统原理概述

本系统针对变电站内电缆沟环境复杂、监控数据量大等问题，基于窄带宽通信技术、RFID自组网技术和微功耗传感器等技术，开发了一套动态实时监控系统。该系统能够实时快速的监控变电站内电缆沟多项数据指标[1]，具体流程如图1所示。

2 基于NB-IoT的综合环境监测系统技术方案设计

2.1 多维传感器系统与预警装置

系统的检测系统由多维传感器组成，其中电缆测温传感器、水浸传感器、有毒害气体监测传感器，都使用自组网2.4G频段带宽。经测试，传输效率优于目前已经较为先进433M频段方案。传感器采用专门技术极大地降低RFID的功耗，超微功耗设计，平均工作电流低于10 μA，实现自供电，电池可用5年以上。……