您好, 歡迎來到化工儀器網(wǎng)
產(chǎn)品分類品牌分類
-
新能源電表 4G數(shù)據(jù)融合終端 多回路電表 遠(yuǎn)程抄表 電力監(jiān)測 無線傳輸電表 智能電力測控終端 無線計量電能表 4G智能電表 直流電表 環(huán)保用電 通信管理機(jī) 抄表采集設(shè)備 通信網(wǎng)關(guān)機(jī) 鐵塔基站 直流計量 能耗監(jiān)測 物聯(lián)網(wǎng)電表 組網(wǎng)模塊 APP電表 直流電能表 多用戶計量箱 無線計量儀表 環(huán)保電表 無線通信終端 宿舍電力儀表 多用戶多回路 導(dǎo)軌電能表 電能計量 電能表 網(wǎng)關(guān) 電能 多用戶電表 灌溉 預(yù)付費(fèi)
-
儲能柜系統(tǒng) 虛擬電廠平臺 光儲充監(jiān)控平臺 光伏發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)維 能量管理系統(tǒng) 校園能源管理平臺 微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng) 電池監(jiān)測 安全用電 現(xiàn)場監(jiān)控系統(tǒng)管理 綜合自動化系統(tǒng) 生物制藥 智慧水務(wù) 污水廠 綜合管廊 工廠 數(shù)據(jù)中心 高速公路 醫(yī)院 蓄電池 售電運(yùn)維 運(yùn)維云平臺 變電所運(yùn)維 銀行智慧用電 能源能耗管理 餐飲油煙監(jiān)測 能耗系統(tǒng) 電室安裝輔助監(jiān)控方案
無線測溫系統(tǒng)在煤礦井下的設(shè)計與應(yīng)用
閱讀：872 發(fā)布時間：2022-1-4
摘要:為節(jié)約勞動成本，改良煤礦井下的監(jiān)測狀況，減少人工監(jiān)測的誤差，提高監(jiān)測系統(tǒng)的智能化和自動化水平,利用無線測溫傳感器對井下高低壓開關(guān)柜內(nèi)部的工作環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測。設(shè)計的無線測溫系統(tǒng)可實(shí)時、準(zhǔn)確的進(jìn)行監(jiān)測和預(yù)警,大幅提升監(jiān)測效率， 同時具有分區(qū)定位功能，故障預(yù)警更加明確，預(yù)防更加到位。該系統(tǒng)對井下變電所開關(guān)柜內(nèi)重要部位的溫度進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)測、預(yù)警，為煤礦安全生產(chǎn)提高了保障。
關(guān)鍵詞：無線測溫裝置；測溫傳感器；無線溫度傳感器；接觸式溫度傳感器
一、引言
變電所是煤礦非常重要的供電設(shè)備，它們的好壞直接影響煤礦的正常生產(chǎn)及安全運(yùn)，因 此，很有必要對變電所進(jìn)行實(shí)時的在線監(jiān)測,有利于及時發(fā)現(xiàn)變電所的故障,并及時檢修。 目前煤礦采取的措施是人工巡檢，依靠巡檢人員使用手持式紅外測溫儀對設(shè)備溫度進(jìn)行檢測,需要人工操作,不能實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測，因此采用的檢修方式為定期檢修更換元件，對于 負(fù)荷不是特別大的供電設(shè)備可以采取這種檢修方式，但對于負(fù)荷特別大所成的異常發(fā)熱引起的設(shè)備故障，根據(jù)國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域?qū)＜业姆治?，預(yù)期型檢修是比較適合該種設(shè)備的檢修方式之一。而無線在線監(jiān)測系統(tǒng)可以對監(jiān)測點(diǎn)的溫度進(jìn)行實(shí)時在線監(jiān)測，實(shí)時顯示當(dāng)前溫度，通過數(shù)據(jù)分析預(yù)測觸點(diǎn)的故障趨勢和溫度變化率，保存與分析歷史數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)，當(dāng)溫度超*能及時報警，并準(zhǔn)確提供電攬、觸點(diǎn)的故障部位，這是實(shí)現(xiàn)預(yù)期型檢修方式的重要途徑。
二、井下高低壓開關(guān)無線測溫系統(tǒng)方案
2.1 系統(tǒng)組成
井下高低壓開關(guān)無線測溫系統(tǒng)包括礦用隔爆型測溫主機(jī)、無線溫度傳感器以及井上系統(tǒng)監(jiān)控主機(jī)等。考慮井下的工作環(huán)境,測溫主機(jī)采用隔爆型，可實(shí)現(xiàn)多通道下的光轉(zhuǎn)換，為直觀了解其運(yùn)行狀況，設(shè)置有多種預(yù)警指示燈,系統(tǒng)精度更高且分辨率更強(qiáng)；提供網(wǎng)口、串口、USB等多種接口方式，可以將監(jiān)測數(shù)據(jù)通過礦上已有的通訊監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)降孛妫瑥牡孛孢M(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控。
所用溫度傳感器響應(yīng)時間短，監(jiān)測精度高，結(jié)構(gòu)合理，可保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)參數(shù)如表1所示。
2.2 方案對象
針對陽煤集團(tuán)一礦井下吳家掌配電室、二中央配電室、丈八三區(qū)配電室、紅簡溝配電室、十四采區(qū)配電室、十三采區(qū)配電室、三區(qū)輔助軌道巷配電室、陽坡堰配電室90臺高壓配電裝置（540個點(diǎn)）的溫度情況，實(shí)現(xiàn)實(shí)時在線監(jiān)測預(yù)警及高溫點(diǎn)位置預(yù)測預(yù)報。
2.3 系統(tǒng)架構(gòu)及特點(diǎn)
該系統(tǒng)抗電磁干擾能力強(qiáng)，可適應(yīng)在惡劣的電磁環(huán)境下對設(shè)備的溫度進(jìn)行監(jiān)測，同時數(shù)字傳感和通訊技術(shù)的應(yīng)用使系統(tǒng)更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定、可靠。該系統(tǒng)由4部分組成，分別為無線溫度傳感器、測溫通訊終端、工作站及管理中心。各系統(tǒng)間分工明確，密切配合，共同保障系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。
圖1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.4 系統(tǒng)特點(diǎn)
?、贉y溫傳感器安裝在高電壓、強(qiáng)電磁干擾及高密封的環(huán)境中，測溫傳感器具有高絕緣、抗電磁干擾等性能。為了使用維護(hù)方便，傳感器還應(yīng)具有低功耗、耐高溫、安裝簡單、使用壽命長等特點(diǎn)。
②利用數(shù)據(jù)分析技術(shù),實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的儲存和查詢,對比分析和趨勢分析,并進(jìn)行診斷。 能對設(shè)備的異常事件自動報警和進(jìn)行一定的故障判斷。
?、郾鞠到y(tǒng)可與配電室內(nèi)的監(jiān)控系統(tǒng)，遠(yuǎn)方監(jiān)控中心，安防監(jiān)控系統(tǒng)等子系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)動操作，構(gòu)建了設(shè)備與設(shè)備之間的信息聯(lián)絡(luò)和共享平臺。
?、鼙鞠到y(tǒng)采用目前無線傳感技術(shù)實(shí)現(xiàn)煤礦變電所溫度監(jiān)測的安全測系統(tǒng)，將變電所的監(jiān)測情況同時反映到一個界面來實(shí)現(xiàn)實(shí)時在線監(jiān)測進(jìn)行分析。系統(tǒng)通過M0DBUS總線網(wǎng)絡(luò)、以太網(wǎng)、無線WiFi、GPS等多種方式傳數(shù)據(jù)，方便與現(xiàn)有自動化系統(tǒng)連接。
2.5 項(xiàng)目方案實(shí)施
陽煤一礦井下高壓配電柜測溫項(xiàng)目涉及8個配電室共計8套測溫主機(jī)。具體分布情況如表2所示
2.6 傳感器的安裝方法及位置
系統(tǒng)所用無線溫傳感器采用LTU32無源UHF RFID溫度傳感芯片，與傳統(tǒng)溫傳感器芯片相比,更加綠色環(huán)保，具有身份識別、實(shí)時傳遞位置信息和檢測數(shù)據(jù)的功，特殊的內(nèi)部電路設(shè)計使傳感器在高溫環(huán)境下的檢測能力更加穩(wěn)定，可適應(yīng)復(fù)雜的煤礦井下工作環(huán)境，為煤礦安全、生產(chǎn)提供保障。
根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際情況，也為了便于配電柜的維護(hù)，考慮將傳感器的安裝設(shè)計成可拆卸式的方法，用環(huán)氧樹脂膠傳感器緊密粘貼于動觸頭表面上。此方法既能準(zhǔn)確測岀負(fù)載相的實(shí)時溫度，也利于后期檢修設(shè)備而不損壞傳感器。
三、應(yīng)用情況
根據(jù)科研項(xiàng)目設(shè)定的各項(xiàng)目標(biāo)，針對性進(jìn)行了大量的應(yīng)用試驗(yàn)，對各項(xiàng)預(yù)定功能逐一進(jìn)行驗(yàn)證。
本系統(tǒng)對陽煤集團(tuán)-礦井下配電室高開進(jìn)行監(jiān)測監(jiān)控。對井下高低壓開關(guān)進(jìn)行溫度測量，主要溫度測量點(diǎn)位于開關(guān)本體與開關(guān)殼體的接觸點(diǎn)（即動靜觸頭接合面）、開關(guān)岀線電纜頭、開關(guān)母線接頭等位置。監(jiān)測范圍包括紅簡溝配電室14臺、吳家掌配電室14臺、楊坡堰配電室12臺、十四采區(qū)配電室12臺、十三采區(qū)配電室12臺、丈八三區(qū)配電室8臺、三區(qū)輔助軌道巷配電室6臺、二中央配電室12臺高開進(jìn)行監(jiān)測；共計540個測溫點(diǎn)，90套傳感器、8套測溫主機(jī)。且分別在每個配電室放置1個測溫主機(jī)，開關(guān)柜溫度實(shí)時數(shù)據(jù)由測溫主機(jī)通過井下環(huán)網(wǎng)傳輸至井上服務(wù)端。由服務(wù)端對井卜各個配電室開關(guān)柜的溫度進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測、記錄、分析。
井下高低壓開關(guān)無線測溫系統(tǒng)可以24 h不間斷對各個測溫點(diǎn)進(jìn)行測量。在地面主控室的工作人員可設(shè)定測溫系統(tǒng)的高溫報警高值，當(dāng)被檢測設(shè)備超過設(shè)定溫度值時，系統(tǒng)能夠自動預(yù)警（當(dāng)溫度超過設(shè)定值60℃時提醒調(diào)度工作人員此開關(guān)所帶動力設(shè)備有超負(fù)荷傾向）、報警（當(dāng)開關(guān)溫度超過設(shè)定值90℃時，產(chǎn)生報警信號通知調(diào)度和相關(guān)工作人員負(fù)荷超限，及時處理相關(guān)故障）,并將這些信息存儲到數(shù)據(jù)庫中，工作人員便可提前到故障地點(diǎn)（開關(guān)）實(shí)地查看,并采取相應(yīng)措施,預(yù)防事故的發(fā)生。
通過試驗(yàn)運(yùn)行實(shí)現(xiàn)了高低壓開關(guān)內(nèi)關(guān)鍵位置的溫度監(jiān)測，提前預(yù)防開關(guān)過熱引起的開關(guān)斷電、燒毀等事故，提高井下供電系統(tǒng)的可靠性。
測溫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)功能如下:
?、賵缶δ?。超溫報警和同一處A、B、C三相溫度不平衡報警。超溫報警具有預(yù)警和報警2級標(biāo)準(zhǔn)，報警限值由用戶設(shè)定。
?、谙到y(tǒng)界面顯示。為一次系統(tǒng)圖上顯示各點(diǎn)溫度、報警信息。系統(tǒng)各個溫度接收器定期(如1~30 min)上傳溫度數(shù)據(jù)。
?、蹥v史數(shù)據(jù)查詢?？蛇x擇査詢歷史數(shù)據(jù)的類型，即歷史曲線、歷史值、月高溫度，同時可現(xiàn)場查詢?nèi)我庖粋€測溫點(diǎn)的溫度數(shù)據(jù)，以及査詢的年度、月份和天數(shù)。數(shù)據(jù)庫至少可保存1a歷史數(shù)據(jù)，并可査詢近1個月每個溫度點(diǎn)的歷史數(shù)據(jù)，同時方便導(dǎo)出到EXCEL表格。
?、茱@示溫度實(shí)時監(jiān)測。實(shí)時溫度曲線繪制每個監(jiān)測點(diǎn)溫度的當(dāng)日實(shí)時曲線，實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)曲線圖和列表分析。
⑤測溫數(shù)據(jù)信息可進(jìn)行遠(yuǎn)傳共享。可融入綜自系統(tǒng),將溫度數(shù)據(jù)與綜自系統(tǒng)集成、集中顯示、報警。
四、安科瑞測溫產(chǎn)品介紹
a. 電池供電型無線溫度傳感器
安裝于發(fā)熱部位，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/div>
目前無線溫度傳感器有三款：
b. CT感應(yīng)取電無線溫度傳感器
安裝于斷路器觸頭、母排、電纜搭接點(diǎn)等大電流處，采集溫度量并通過無線方式傳輸?shù)膫鞲衅鳌?/div>
目前無線溫度傳感器有兩款：
安科瑞無線測溫就地顯示配置：
ASD300/320智能操控裝置可連接12路無線溫度傳感器，ARTM-Pn無線測溫裝置可連接18路無線溫度傳感器，無源（CT取電）方式為ATE300（捆綁式安裝），有源（電池供電）方式為ATE100（螺栓式安裝，主要用于電纜/銅排等螺絲固定的搭接點(diǎn)）和ATE200（表帶式，主要用于斷路器觸頭等接點(diǎn)捆綁安裝，因安裝較ATE100更方便，電纜/銅排等搭接點(diǎn)也常選用）。
無線測溫帶操顯功能（就地顯示）
Acrel-2000T/B無線測溫壁掛式監(jiān)控設(shè)備，內(nèi)存4G,硬盤128G,以太網(wǎng)口，顯示器12寸，分辨率800*600，可選Web平臺/App服務(wù)器，柜體尺寸480*420*200（單位mm），配置IPAD,安裝ACREL-2000/T軟件。就地實(shí)時顯示溫度分布以及報警等詳細(xì)參數(shù)。
無線測溫采集設(shè)備配置方案
五、結(jié)束語
傳統(tǒng)的電力傳感監(jiān)測系統(tǒng)主要是基于電子式傳感器，存在可靠低，不能實(shí)時在線顯示，同時容易受到環(huán)境溫度、濕度和電磁干擾,易漂移，重復(fù)性和長期穩(wěn)定性很差。因此，采用目前比較好的無線測溫傳感技術(shù)，實(shí)現(xiàn)煤礦變電所溫度實(shí)時在線監(jiān)測。與傳統(tǒng)的電力傳感監(jiān)測系統(tǒng)相比,該系統(tǒng)具有以下優(yōu)勢：①系統(tǒng)采用無源傳感器感知溫度信息,本質(zhì)安全，穩(wěn)定性高；②該系統(tǒng)的溫度信息通過無線信號傳輸,不受電磁干擾，防潮濕；③系統(tǒng)響應(yīng)時間更短，監(jiān)測范圍更廣泛,適應(yīng)惡劣工作環(huán)境的能力更強(qiáng)，靈敏度更高，系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性更好；④該系統(tǒng)設(shè)計合理，占用空間小,現(xiàn)場布置簡便，監(jiān)測預(yù)警范圍廣,抗電磁干擾性能好；⑤該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)單線多點(diǎn)測量，系統(tǒng)容量大、復(fù)用能力強(qiáng)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]宋紅衛(wèi)，史啥.井下高壓防爆開關(guān)無線測溫系統(tǒng)開發(fā)
[2]李曉強(qiáng)，煤礦井下高低壓開關(guān)無線測溫系統(tǒng)的研究與應(yīng)用
[3]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊2020.06版