摘要：棉花加工企業(yè)每年采購新棉加工時間。提高加工生產(chǎn)的安全運行，縮短加工周期是非常重要的。將無線溫度測量系統(tǒng)應用于棉加工廠，利用數(shù)字技術(shù)和計算機技術(shù)對關(guān)鍵設備進行在線監(jiān)測和預警，實時自動檢測，提前預警設備不良運行情況，可減少設備檢查和維護，提高生產(chǎn)安全運行率，縮短加工周期，降低企業(yè)運行成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。本文簡要介紹了無線溫度測量技術(shù)在棉加工廠的實際應用。

關(guān)鍵詞：無線測溫；棉花加工廠；數(shù)據(jù)采集；在線監(jiān)測預警；

一、前言

  棉花加工企業(yè)具有“季節(jié)性采購、集中加工"的特點，每年9月至12月采購加工新棉花。提高生產(chǎn)安全運行率，縮短棉花加工周期非常重要。只有這樣，棉花加工廠才能保證棉花的加工質(zhì)量，降低運行成本，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。影響生產(chǎn)安全運行的因素很多，其中電力、電氣、加工設備的安全運行是重要的方面，因此對電力、電氣、加工設備的運行進行監(jiān)測和報警非常重要。只有全面及時地掌握設備的運行情況，維護人員才能做出正確的決策，確保設備的安全運行，消除危險，管理人員也便于管理。設備運行異常會導致自身溫度變化。只要設備的溫度實時監(jiān)測，就能掌握設備的運行情況，有效保證設備的安全，提高生產(chǎn)安全運行效率。

二、無線測溫系統(tǒng)的組成、原理、特點及架構(gòu)

  無線溫度測量系統(tǒng)是集微電子技術(shù)、無線通信技術(shù)、低功耗技術(shù)、抗干擾技術(shù)、先進傳感技術(shù)、數(shù)字識別技術(shù)和自動控制技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品，由無線溫度測量傳感器、無線聚合終端、通信系統(tǒng)、溫度監(jiān)測儀、計算機溫度預警系統(tǒng)組成。將無線測溫傳感器安裝在監(jiān)測設備上測量設備溫度。傳感器的微處理器將被測設備的溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后通過無線通信發(fā)送到無線接收模塊（無線接收終端）。無線接收終端通過RS232/RS485或無線方式將各無線傳感器的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行牡挠嬎銠C溫度預警系統(tǒng)。計算機利用軟件管理所有收集的監(jiān)測點的運行溫度數(shù)據(jù)，記錄、顯示、監(jiān)控和分析實時數(shù)據(jù)，并根據(jù)實際需要長期保存數(shù)據(jù)，形成歷史數(shù)據(jù)庫進行比較分析。監(jiān)測到異常溫度或升溫到設定的限制溫度時，立即報警。無線溫度測量系統(tǒng)具有實時在線、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡單、體積小、安裝方便、響應速度快、網(wǎng)絡方便、可擴展性強等特點，可實現(xiàn)各種惡劣環(huán)境條件下的設備溫度變化和預警，維護人員可全面及時掌握設備運行情況，方便管理人員管理，為企業(yè)節(jié)省大量人力物力。其架構(gòu)如圖1所示。

圖1

三、棉花加工廠的應用

  與紅外測溫系統(tǒng)相比，無線測溫系統(tǒng)具有不受環(huán)境和周圍電磁場干擾的優(yōu)點。傳感器可直接安裝在被測設備上，不受被測設備結(jié)構(gòu)的限制。光纖溫度測量是將光纖溫度傳感器直接安裝在被測設備上，具有優(yōu)異的絕緣性能，但光纖外觀表面受到污染，會導致光纖表面放電和應用受到限制。無線溫度測量系統(tǒng)采用電磁波傳輸信號，不僅解決了電氣絕緣問題，而且溫度測量準確，無污染。無線溫度測量技術(shù)成本低，也有利于大規(guī)模推廣。棉花加工廠環(huán)境條件相對復雜惡劣。綜合比較下，采用智能、安全、可靠、靈活、低成本的無線溫度測量系統(tǒng)，可實現(xiàn)高低壓開關(guān)柜、電力電纜、電機、加工設備動力軸等關(guān)鍵點的溫度實時監(jiān)測，掌握設備運行狀況，保證設備安全，提高生產(chǎn)安全運行效率。

(1)加工廠開關(guān)柜無線測溫應用

  開關(guān)柜在通斷電力線路、運行電量數(shù)據(jù)監(jiān)控、線路故障保護等方面發(fā)揮著重要作用，是輸配電系統(tǒng)中的重要設備。棉花加工廠的高低壓開關(guān)柜多為封閉式結(jié)構(gòu)，棉花加工粗糙，灰塵相對較大，散熱效果差，熱積累大。此外，加工廠集中加工，長期在高電壓、大電流、大負荷下運行。這將導致開關(guān)觸點、母線連接器、電纜終端等部位老化，甚至導致接觸電阻過大，導致發(fā)熱。如果這些加熱部位的溫度不能實時監(jiān)測和處理，火災和大面積停電事故將隨著時間的推移而發(fā)生。為了消除這些事故，監(jiān)測關(guān)鍵部位的溫度，解決過熱問題是關(guān)鍵。但開關(guān)柜在相對封閉的空間環(huán)境中工作，內(nèi)部空間狹窄，絕緣保護，無法進行人工檢查和溫度測量，因此實時溫度在線監(jiān)測是非常必要的。

選擇合適的無線傳感器，在表面涂抹少量導熱硅膠和金屬強膠，直接粘附并固定在開關(guān)柜的動態(tài)觸點、靜態(tài)觸點、電纜接頭等上。無線接收模塊安裝在高低壓配電室的合適位置，現(xiàn)場溫度監(jiān)測儀安裝在開關(guān)柜的儀表面板上，通過RS485總線或無線傳輸?shù)诫娏刂剖业谋O(jiān)控背景。

圖2

(二)加工廠電力電纜無線測溫應用

  棉花加工廠偶爾的電纜線路故障是不可避免的。一旦電纜線路出現(xiàn)故障，后果更嚴重，停電甚至火災引起火災。由于絕大多數(shù)加工廠供電系統(tǒng)采用地下電纜供電，檢查和維護也非常不方便。為了防止電纜線路的惡性故障，有必要加強對電纜線路的監(jiān)控。

  選擇合適的無線傳感器，安裝在電纜中間接頭的導體連接管上，完成電纜芯溫度數(shù)據(jù)的采集。無線接收模塊安裝在智能電纜接地箱或電纜溝的適當固定點。采集溫度數(shù)據(jù)后，通過無線或有線傳輸?shù)诫娏刂剖?，溫度監(jiān)控器安裝在電力控制室的控制柜面板上。

圖3

(3)加工廠電機無線測溫的應用

  選用高精度接觸式無線溫度傳感器，安裝在電機定子槽、繞組端、電機軸承、電機出線盒電纜接頭等關(guān)鍵敏感部位，實時采集溫度。無線接收模塊安裝在車間主控室，采集溫度數(shù)據(jù)，通過RS485工業(yè)總線傳輸?shù)杰囬g主控室控制中心。溫度監(jiān)測儀器安裝在車間主控室的操作臺面板上。

圖4

(4)加工設備動力軸溫度無線測溫應用

  選擇合適的無線溫度傳感器，安裝在設備軸承的前、中、后，實時收集軸承溫度。無線接收模塊安裝在車間主控室，溫度監(jiān)控器安裝在車間主控室控制臺面板上，收集溫度數(shù)據(jù)，通過RS485工業(yè)總線傳輸?shù)杰囬g主控室控制中心。

圖5

四、安科瑞溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)介紹

1概述

  電氣接觸在線溫度測量裝置適用于高低壓開關(guān)柜內(nèi)電纜接頭、斷路器接頭、開關(guān)、高壓電纜中間頭、干變壓器、低壓大電流等設備的溫度監(jiān)測，防止氧化、松動、灰塵等因素導致接觸電阻過大，提高設備安全性，及時、持續(xù)、準確地反映設備運行狀態(tài)，降低設備事故率。

  Acrel-2000T無線測溫監(jiān)測系統(tǒng)通過RS485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設備直接通信，系統(tǒng)設計遵循國際標準-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)則的可靠性和開放性得到了提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙控、遙控、遙控、事件報警、曲線、棒圖、報告和用戶管理功能，可監(jiān)控無線溫度測量系統(tǒng)的設備運行狀態(tài)，實現(xiàn)快速報警響應，防止嚴重故障。

2應用場所

  適用于電力物聯(lián)網(wǎng)、鋼廠、化工、水泥、數(shù)據(jù)中心、醫(yī)院、機場、電廠、煤礦等電力設備的溫度監(jiān)測。

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4系統(tǒng)功能

  溫度測量系統(tǒng)主機Acrel-2000T安裝在值班監(jiān)控室，可以遠程監(jiān)控系統(tǒng)中所有開關(guān)設備的運行溫度狀態(tài)。該系統(tǒng)具有以下主要功能：

  溫度顯示；溫度曲線；操作報告；實時報警；歷史事件查詢

5系統(tǒng)硬件配置

  溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由設備層的溫度傳感器和溫度采集/顯示單元、通信層的邊緣計算網(wǎng)關(guān)和站控層的溫度測量系統(tǒng)主機組成，實現(xiàn)變配電系統(tǒng)關(guān)鍵電氣部件的溫度在線監(jiān)測。

五、結(jié)束語

  無線溫度測量系統(tǒng)在棉花加工廠的應用效果良好，以數(shù)字技術(shù)為輔助手段，利用計算機監(jiān)測關(guān)鍵設備的溫度變化，了解溫度變化的原因，促進生產(chǎn)工作的有效發(fā)展，無線溫度測量系統(tǒng)比傳統(tǒng)溫度測量系統(tǒng)具有明顯的可靠性和經(jīng)濟優(yōu)勢，可在棉花加工企業(yè)推廣應用。

參考文獻

[1]徐 捷淺談無線測溫系統(tǒng)在棉花加工廠的應用

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2022.05版