無源無線測溫系統在化工行業配電系統中的應用

一、概述

溫度是表征電力設備運行正常的一個重要參數，在電力設備運行的過程中，如果發生超溫運行，會降低設備的性能及使用壽命，引發設備故障，甚至會引起電氣火災，造成巨大經濟損失。采集關鍵電力設備接點的實時溫度，克服有線溫度監測系統存在的諸如線路多，布線復雜，維護困難，高壓隔離等方面的不足，將測溫傳感器與無線通信技術相結合，將物聯網技術與電力自動化技術相結合，實現智能化無線測溫系統方案。

開關柜無線測溫系統具有結構簡單可靠，擴展性好，布點靈活等特點,可以結合行業深層需求及其他技術，進一步在工業配電系統推廣應用。

 

隨著我國經濟建設的飛速發展，許多化工企業應運而生，化工工業是個龐大復雜的工業生產系統，而企業的穩定可靠的供配電是保障正常生產的基礎。化工生產運行中的電氣設備經過長期工作在高電壓和大電流狀態，設備中存在的某些缺陷會導致設備部件的異常溫度升高。造成溫度與接觸電阻值的惡性循環，最終會導致設備不能正常工作，甚至燒毀，溫度過高可能會引起燃燒、爆炸甚至設備損壞或質量事故。

為了解決事故的發生，預防起到了很大的作用。山東正瑞研發的無線測溫系統可以對開關柜內關鍵電氣連接點進行溫度監測。無線測溫產品能夠長期穩定運行，可以實現配電室本地溫度監測及告警和遠程溫度的監視。

二、     應用方案

唐山某化工公司真空斷路器需加裝多套無線測溫裝置。要求測溫產品能長期穩定運行，并實現配電室本地溫度監測及告警和遠程溫度的監視。通過控制中心的無線測溫系統,實現溫度信號的實時監測,超溫部位及設備準確定位，超溫報警，保證關鍵設備壽命及生產連續性，減少及避免潛在事故的風險。不僅可以通過智能手機實時監控到關鍵設備的溫度，并能在超溫時自動發出報警信號，及時推送到具體負責人員的智能手機終端，實現高效的問題處理，很大的降低配電裝置及電氣設備事故風險，保證供電可靠性，生產連續性及安全生產。

 

2.1 無線測溫網絡結構圖

由于測溫傳感器分布區域廣，數量多，無線測溫系統架構采用以太網作為主要架構。現場的各個DTS-6溫度傳感器通過無線傳輸到溫度接收顯示裝置DCT-30 ，溫度接收顯示裝置通過485接口（Modbus-RTU 通信協議）將溫度信號傳輸到各個現場的網關。網關將協議裝換為Modbus-TCP 規約，并經現場的以太網交換機，通過光纖通道傳輸到控制中心的工作站中。測溫系統云服務器也接入通信網絡，將所測溫數據上傳到云平臺，以供智能手機的APP使用。系統網絡架構如下圖所示。

2.2無線溫度傳感器

（無線溫度傳感器圖片）

無線溫度傳感器具有小巧的體積，當與被測物體表面直接接觸時，能保證快速測量溫度的變化，并將溫度變化處理后通過無線傳輸到溫度監測器。

無線無源溫度傳感器通過電磁感應原理從一次取電，開關柜一次電流大于5A時，進入正常工作狀態。使用壽命長，后期免維護。無線溫度傳感器灌膠封裝可安裝于室外。

 

無線溫度傳感器安裝照片

2.2無線溫度監測器

用于接收無線溫度傳感器發射的無線數字信號, 并將信號轉換成電信號,經內部電路處理，通過彩色液晶顯示屏顯示當前所測溫度。同時上傳到監控主機，使運行人員能夠對溫度進行實時在線準確地巡檢，對高壓電氣設備接點溫度狀態能夠及時地掌握。

性能指標
無線溫度傳感器容量	250個
顯示屏	彩色屏
溫度顯示分辨率	0.1℃
報警輸出	2個（無源接點）250Vac,0.6A或24Vdc,5A。
通訊接口	RS485，RJ45網口，可NTP對時
通訊規約	ModbusRTU，modbusTCP
報警歷史數據存儲	200條
工作電源	AC220V或DC220V
工作溫度	-20℃~70℃
外形尺寸	150*120*58（mm）
安裝方式	掛裝式和嵌入式
防護等級	IP54

 

2.3 無線測溫系統

開關柜無線測溫系統可以實現遠程監視系統內所有開關設備運行溫度狀態。系統具有以下主要功能：

溫度顯示：就地監控主機顯示配電系統內每個測溫點的實時值，同時實現遠程電腦WEB/手機APP遠程查看數據。

溫度曲線：查看每個測溫點的溫度趨勢曲線。

運行報表：查詢及打印各測溫點指定時間的溫度數據。

實時告警：系統能夠對各測溫點異常溫度發出告警。系統具有實時語音報警功能，能夠對所有事件發出語音告警，告警方式有彈窗、語音告警等，還可以短信/APP推送告警消息，及時提醒值班人員。

歷史事件查詢：能夠溫度越限等事件記錄進行存儲和管理，方便用戶對系統事件和報警進行歷史追溯，查詢統計、事故分析等。

 

結語：

山東正瑞20年專注電力設備安全在線監測研究。公司經過多年來的努力，承蒙廣大用戶的關愛，開關柜無線測溫等產品涉足于電力、電信、石化、冶金、礦業等國民經濟各大領域，在工業自動化方面取得了可喜的成績。公司以提高工業自動化和安全集中監控系統的整體水平為己任，不斷發展壯大自己，本著 “求實創新，用戶至上”的經營理念，繼續為客戶提供更優良的產品和更滿意的服務。

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