Tóm tắt:Bài viết này đề xuất hệ thống giám sát không dây nhiệt độ thiết bị điện từ quan điểm sản xuất an toàn điện, nghiên cứu chi tiết các công nghệ chính để thực hiện hệ thống và giới thiệu thành phần thiết bị phần cứng và thiết kế phần mềm ứng dụng của hệ thống.

Từ khóa:Thiết bị điện; Giám sát nhiệt độ; Truyền thông không dây

1, Giới thiệu

Các liên kết khác nhau của hệ thống điện "phát, truyền tải, phân phối, sử dụng" tồn tại một số lượng lớn các điểm kết nối điện, các điểm kết nối này tồn tại hoặc điện trở tiếp xúc lớn hoặc nhỏ vì nhiều lý do khác nhau, điện trở tiếp xúc trực tiếp gây ra sự gia tăng nhiệt độ tiếp xúc, và trong quá trình vận hành các điểm kết nối này do rung động cơ học, oxy hóa quá nhiệt, giãn nở thư giãn, ăn mòn bề mặt và các lý do khác để tăng điện trở tiếp xúc, dẫn đến hàn nóng chảy cục bộ kim loại tại các điểm kết nối, tạo ra tia lửa và thậm chí phóng điện hồ quang, ảnh hưởng đến vật liệu cách nhiệt xung quanh, dẫn đến hư hỏng thiết bị điện, mất điện, cháy hoặc nổ và các tai nạn khác, đe dọa nền kinh tế và an toàn vận hành của lưới điện. Trong quá trình sản xuất, do sự tiếp xúc quá nóng của thiết bị điện gây ra tai nạn, chiếm một tỷ lệ lớn các tai nạn điện tổng thể, nếu không phát hiện kịp thời, không chỉ tiêu thụ năng lượng điện vô ích để tăng tổn thất dây, quan trọng hơn, nó sẽ trở thành một tai họa ngầm tai nạn, cung cấp điện an toàn mang lại mối đe dọa. Dựa trên các mục đích trên, bài viết này đề xuất các giải pháp cảnh báo và giám sát nhiệt độ trực tuyến dựa trên công nghệ truyền thông mạng cảm biến không dây, thời gian thực.

2, Thành phần hệ thống

Hệ thống này bao gồm cảm biến nhiệt độ không dây, bộ chuyển đổi dữ liệu, bộ thu dữ liệu (bộ lặp truyền thông), bộ hiển thị nhiệt độ, phần mềm phân tích giám sát nền. Thành phần của hệ thống như Hình 1. Hệ thống sử dụng cấu trúc phân tán nhiều lớp cả về mặt vật lý và chức năng để đảm bảo tính linh hoạt và cấu hình chức năng của cấu hình hệ thống thuận tiện. Cảm biến nhiệt độ không dây, bộ chuyển đổi dữ liệu, bộ tập trung dữ liệu, bộ hiển thị nhiệt độ đều được tích hợp ID 16 bit, không cần bất kỳ cấu hình nào, sẵn sàng hoạt động. Số lượng cảm biến, bộ phát đáp, bộ tập trung và thiết bị hiển thị có thể được cấu hình theo yêu cầu, không có giới hạn quy mô, miễn là không có ID trùng lặp trong khoảng cách truyền thông không dây, do đó có thể thích ứng với nhu cầu của dự án cảnh báo nhiệt độ lớn hơn; Thông tin không dây có chức năng cảnh báo bất thường và tự phục hồi thông tin.

Sơ đồ 1 Sơ đồ cấu trúc hệ thống cảnh báo giám sát nhiệt độ thiết bị điện

3, Thiết kế phần cứng

Cảm biến nhiệt độ không dây có khả năng thích ứng như điều chỉnh công suất RF tự động, phát hiện và bảo trì định tuyến mạng, lựa chọn định tuyến mạng (chuyển tiếp), có thể giảm tiêu thụ điện năng và kéo dài tuổi thọ của pin. Sử dụng thông tin liên lạc tần số vô tuyến băng tần miễn phí ISM và SRD phổ biến, truyền thông ổn định, hiệu quả cao và tiêu thụ điện năng thấp hơn với giao thức truyền thông mạng cảm biến không dây ZigBee gọn gàng. Máy hiển thị nhiệt độ được sử dụng để hiển thị các giá trị nhiệt độ của từng điểm đo nhiệt độ được thu thập bởi bộ thu dữ liệu và bộ thu dữ liệu, trạng thái làm việc của từng cảm biến và tạo ra thông tin báo động, v.v.

4, Chức năng phần mềm quản lý nền

Máy tính giám sát có khả năng trao đổi dữ liệu với một số bộ tập trung truyền thông và cấu hình các thông số hoạt động của cảm biến nhiệt độ, bộ phát đáp dữ liệu, bộ tập dữ liệu và bộ hiển thị nhiệt độ cho toàn bộ trạm hoặc trạm.

Hình 2 Giao diện người dùng hệ thống cảnh báo nhiệt độ thiết bị điện

Hình ảnh ví dụ kỹ thuật của phần mềm quản lý được thể hiện trong Hình 2. Phần mềm quản lý cung cấp một loạt các biểu đồ thiết bị điện phổ biến (hỗ trợ mở rộng người dùng) để thiết kế hoặc sửa đổi hình ảnh hiển thị, cài đặt báo động và báo cáo theo nhu cầu của trang web và có thể nhúng bản đồ phân bố địa lý trang web, hình ảnh của các thiết bị như máy biến áp, ngắt mạch và công tắc cách ly, sử dụng chúng làm nền để đặt các biểu đồ như hộp văn bản, nhiệt kế và các biểu đồ khác để hiển thị trực quan nhiệt độ của đầu nối thiết bị. Bằng cách đặt giới hạn báo động cho từng điểm đo nhiệt độ, báo động có thể được tạo ra khi xảy ra: nhiệt độ vượt quá giá trị đặt, nhiệt độ tăng nhanh và tốc độ thay đổi của nó cao hơn giá trị đặt, độ mất cân bằng nhiệt độ ba pha vượt quá giá trị van, v.v. Mỗi đầu nối thanh cái, đầu nối cáp và tiếp xúc chuyển đổi và các giá trị nhiệt độ khác được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu lịch sử theo cách thiết lập, có thể được kết hợp với các điều kiện như điểm đo nhiệt độ, khoảng thời gian điện, thời gian giám sát, hồ sơ báo động và các truy vấn khác, kết quả của nó tự động tạo báo cáo, báo cáo có thể được điều chỉnh theo nhu cầu của người dùng, bao gồm cả cột và kiểu dáng, và hỗ trợ chức năng kết nối dữ liệu động. Để tạo điều kiện cho những người khác nhau ở các vị trí liên quan tìm hiểu thông tin kịp thời, phần mềm quản lý đã nhúng máy chủ web và thiết kế truy cập ủy quyền dựa trên SSL, máy tính của mạng cục bộ (ví dụ như mạng chuyên dụng dữ liệu điều hành) có thể thực hiện chức năng giám sát máy chủ trên trình duyệt web cục bộ.

5. Giới thiệu sản phẩm đo nhiệt độ không dây Ancory

5.1 Cảm biến nhiệt độ

a. Pin hoạt động loại cảm biến nhiệt độ không dây

Cảm biến được lắp đặt ở vị trí nóng, thu thập lượng nhiệt độ và truyền qua không dây.

Hiện nay có 3 loại cảm biến nhiệt độ không dây:

b. CT cảm biến nhiệt độ không dây để lấy điện

Được lắp đặt tại dòng điện lớn như tiếp xúc ngắt mạch, thanh cái, điểm nối cáp, v.v., cảm biến thu thập lượng nhiệt độ và truyền qua phương tiện không dây.

Hiện nay có hai loại cảm biến nhiệt độ không dây:

5.2 Đơn vị nhận/hiển thị

a. Đơn vị nhận

b. Đơn vị hiển thị

6, Kết luận

Kết quả cho thấy, hệ thống giám sát và cảnh báo nhiệt độ dựa trên công nghệ mạng không dây có thể báo cáo chính xác sự gia tăng nhiệt độ của các bộ phận dễ làm nóng của thiết bị điện áp cao được thử nghiệm, loại bỏ các vấn đề góc chết của nhiệt độ truyền thống, kịp thời loại bỏ các mối nguy hiểm tiềm ẩn, giảm tai nạn, giảm tổn thất kinh tế, cải thiện độ tin cậy và an toàn của lưới điện có ý nghĩa thực tế quan trọng.