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中壓開關柜無線測溫

發(fā)布日期:2023-02-22 作者:法騰電力 點擊:

對于中壓開關設備,采用測溫傳感器+無線通訊模塊即可以測溫,又可以實現(xiàn)主回路高電壓與低壓接收、顯示裝置之間的電氣隔離,測溫傳感器比較多,PT100、熱敏電阻等很多傳感器可以使用,無線通訊方式就比較多,經(jīng)常弄不清楚。


首先無線測溫都是通過局域網(wǎng)傳輸。廣域網(wǎng)是基于電信公司網(wǎng)絡通訊的無線技術,例如4G,5G等,以及現(xiàn)在比較流行的NB-Iot,廣域網(wǎng)工作的頻段是屬于商業(yè)的。局域網(wǎng)無線技術包括WIFI,藍牙,Zigbee,Lora等,這幾個都需要芯片模組支持(硬件支持),NB-IoT,4G等不需要網(wǎng)關(芯片可以直接連上移動,聯(lián)通,電信運營商),而LORA,WIFI,zigbee等需要網(wǎng)關連接互聯(lián)網(wǎng)(不能直接連上電信運營商,需要通過一個網(wǎng)關中轉才能連上電信運營商),藍牙比較特別,是兩個藍牙設備之間可以互聯(lián)。


通訊就需要通訊頻率,無線電、手機等都有一定的頻率,收音機有中波、短波、微波等,同樣LORA、WIFI、ZIGBEE也都采用一定的頻率,都是在300MHz到3GHz的微波、UHF特高頻范圍內(nèi),以前無線電視傳輸頻率也在VHF-UHF這一范圍。


433MHz無線技術使用433MHz無線頻段,在中國屬于專用頻段。433MHz模塊應用范圍已經(jīng)非常廣泛,相對于2.4GHz技術,有著自身獨特的優(yōu)勢,如距離遠、穿透力強、繞射能力出眾等。缺點是數(shù)據(jù)傳輸速率只有9600bps,比2.4GHz的數(shù)據(jù)傳輸速率小得多,所以433MHz技術一般只適用于數(shù)據(jù)傳輸量較小的應用場所,特別是點對點的應用場景當中。比如:LoRa、對講機等。對于無線測溫來說也是足夠的。


不同于2.4GHz技術中所采用的加密功能,433Mhz網(wǎng)絡中一般采用數(shù)據(jù)透明傳輸協(xié)議,因此其網(wǎng)絡安全可靠性也是較差的,很容易被攻擊破譯。頻道非常擁擠,環(huán)境干擾特別大,對講機,車載通信設備,業(yè)余通信設備等,都集中在這里。另外功耗大,發(fā)射機和天線體積龐大,大量使用會給操作人員的健康帶來影響。因此有些無線測溫裝置存在點位相互干擾現(xiàn)象。



2.4G頻段是國際通用的免費頻段,這個頻段又叫ISM頻段,它不是指一個頻點,而是指從2400M到2483.5M,總共83.5M帶寬的整個頻段范圍,它可以容許多個不同通信系統(tǒng)的多個不同信道共同使用,藍牙,WiFi, Zigbee等通信系統(tǒng)都被分配在這個頻帶。為了避免它們之間可能造成的相互干擾,就考慮了他們之間不同的工作方式。同時,對這些通信系統(tǒng)的最大使用功率進行了限制,將其無線信號的影響限制在非常有限的距離范圍內(nèi)。例如,辦公室或家庭范圍內(nèi),通過頻分、碼分技術可以容納100個2.4G公用系統(tǒng)在此頻段工作而互不干擾


頻率越高波長越短,饒射(衍射效果)能力越弱,但穿透能力(不變方向)越強,信號穿透會損失很大能量,所以傳輸距離就可能越近,頻率越高在傳播過程的損耗越大。對于中壓開關柜來說距離不超過30米完全可以滿足要求。但高頻信號本身攜帶的能量很高,具有很強的穿透能力,比如當無線電波頻率很高時,他會穿透電離層,不會再電離層形成反射。



現(xiàn)階段無線測溫主要采用433MHz 和2.4GHz,如西家是433MHz,而施家則是2.4GHz。無線通訊技術上也不同:

LoRa技術具有遠距離、低功耗(電池壽命長)、多節(jié)點、低成本的特性。LoRa組網(wǎng)節(jié)點多,高接收靈敏度和超強的信噪比,防止定頻干擾。
ZigBee技術具有近距離、低復雜度、低成本的特性。zigbee功耗低,傳輸數(shù)據(jù)慢,可以中繼,一個zigbee網(wǎng)關可以加入成千上萬的zigbee設備。


藍牙是短距離通信、小范圍無線連接技術,設備間實現(xiàn)方便快捷、靈活安全、低成本、低功耗的數(shù)據(jù)通信和語音通信。ZigBee的傳輸距離視發(fā)射功率而定,有幾百到幾千米不等,傳輸率一般20-30k/s。而藍牙的傳輸距離只有10米左右,傳輸速度是1.8M/s~2.1M/s。對于無線測溫,無需過快的速率,區(qū)分度高,不易受環(huán)境影響,抗干擾性強是關鍵。


如某網(wǎng)技術規(guī)范明確定義頻率,而對使用的通訊系統(tǒng)并沒有定義:

無線測溫傳感器基本參數(shù)如下:

a) 溫度采樣頻率:默認1分鐘,可設置;

b) 溫度測量范圍:-25℃~+200℃;

c) 分辨率:0.1℃;

d) 精度:(0℃~75℃)±1℃,(-20℃~150℃)±2℃;

e) 無線頻率:433MHz;

f) 無線傳輸距離:≤200米;

g) 電池使用壽命:5~8年;

h) 外殼絕緣:20kV。


無線測溫主機應具備如下功能:

  1. a)    解析由無線測溫傳感器采集和傳輸回的被測部位溫度;

  2. b)    自動實時檢測傳感器供電電壓值;

  3. c)    備1路無線通信,信號頻率為433MHz,監(jiān)控、采集、上傳1~24個無線測溫傳感器測得的溫度數(shù)值和傳感器的電壓參數(shù)值;

  4. d)    具備1路RS-485通信,通信協(xié)議為Modbus-RTU,以RS-485通信方式上傳采集到的傳感器數(shù)據(jù)至網(wǎng)關設備;

  5. e)    根據(jù)采集數(shù)據(jù)智能管理工作狀態(tài)。


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