摘要：棉花加工企業(yè)每年采購(gòu)新棉加工時(shí)間。提高加工生產(chǎn)的安全運(yùn)行，縮短加工周期是非常重要的。將無(wú)線溫度測(cè)量系統(tǒng)應(yīng)用于棉加工廠，利用數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)關(guān)鍵設(shè)備進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)和預(yù)警，實(shí)時(shí)自動(dòng)檢測(cè)，提前預(yù)警設(shè)備不良運(yùn)行情況，可減少設(shè)備檢查和維護(hù)，提高生產(chǎn)安全運(yùn)行率，縮短加工周期，降低企業(yè)運(yùn)行成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。本文簡(jiǎn)要介紹了無(wú)線溫度測(cè)量技術(shù)在棉加工廠的實(shí)際應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：無(wú)線測(cè)溫；棉花加工廠；數(shù)據(jù)采集；在線監(jiān)測(cè)預(yù)警；

一、前言

  棉花加工企業(yè)具有“季節(jié)性采購(gòu)、集中加工"的特點(diǎn)，每年9月至12月采購(gòu)加工新棉花。提高生產(chǎn)安全運(yùn)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(yùn)行成本，從而提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。影響生產(chǎn)安全運(yùn)行的因素很多，其中電力、電氣、加工設(shè)備的安全運(yùn)行是重要的方面，因此對(duì)電力、電氣、加工設(shè)備的運(yùn)行進(jìn)行監(jiān)測(cè)和報(bào)警非常重要。只有全面及時(shí)地掌握設(shè)備的運(yùn)行情況，維護(hù)人員才能做出正確的決策，確保設(shè)備的安全運(yùn)行，消除危險(xiǎn)，管理人員也便于管理。設(shè)備運(yùn)行異常會(huì)導(dǎo)致自身溫度變化。只要設(shè)備的溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，就能掌握設(shè)備的運(yùn)行情況，有效保證設(shè)備的安全，提高生產(chǎn)安全運(yùn)行效率。

二、無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)的組成、原理、特點(diǎn)及架構(gòu)

  無(wú)線溫度測(cè)量系統(tǒng)是集微電子技術(shù)、無(wú)線通信技術(shù)、低功耗技術(shù)、抗干擾技術(shù)、先進(jìn)傳感技術(shù)、數(shù)字識(shí)別技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)為一體的高科技產(chǎn)品，由無(wú)線溫度測(cè)量傳感器、無(wú)線聚合終端、通信系統(tǒng)、溫度監(jiān)測(cè)儀、計(jì)算機(jī)溫度預(yù)警系統(tǒng)組成。將無(wú)線測(cè)溫傳感器安裝在監(jiān)測(cè)設(shè)備上測(cè)量設(shè)備溫度。傳感器的微處理器將被測(cè)設(shè)備的溫度轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)無(wú)線通信發(fā)送到無(wú)線接收模塊（無(wú)線接收終端）。無(wú)線接收終端通過(guò)RS232/RS485或無(wú)線方式將各無(wú)線傳感器的溫度數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇刂浦行牡挠?jì)算機(jī)溫度預(yù)警系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)利用軟件管理所有收集的監(jiān)測(cè)點(diǎn)的運(yùn)行溫度數(shù)據(jù)，記錄、顯示、監(jiān)控和分析實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并根據(jù)實(shí)際需要長(zhǎng)期保存數(shù)據(jù)，形成歷史數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行比較分析。監(jiān)測(cè)到異常溫度或升溫到設(shè)定的限制溫度時(shí)，立即報(bào)警。無(wú)線溫度測(cè)量系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)在線、可靠性高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、安裝方便、響應(yīng)速度快、網(wǎng)絡(luò)方便、可擴(kuò)展性強(qiáng)等特點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)各種惡劣環(huán)境條件下的設(shè)備溫度變化和預(yù)警，維護(hù)人員可全面及時(shí)掌握設(shè)備運(yùn)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(yīng)用

  與紅外測(cè)溫系統(tǒng)相比，無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)具有不受環(huán)境和周?chē)姶艌?chǎng)干擾的優(yōu)點(diǎn)。傳感器可直接安裝在被測(cè)設(shè)備上，不受被測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)的限制。光纖溫度測(cè)量是將光纖溫度傳感器直接安裝在被測(cè)設(shè)備上，具有優(yōu)異的絕緣性能，但光纖外觀表面受到污染，會(huì)導(dǎo)致光纖表面放電和應(yīng)用受到限制。無(wú)線溫度測(cè)量系統(tǒng)采用電磁波傳輸信號(hào)，不僅解決了電氣絕緣問(wèn)題，而且溫度測(cè)量準(zhǔn)確，無(wú)污染。無(wú)線溫度測(cè)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(duì)復(fù)雜惡劣。綜合比較下，采用智能、安全、可靠、靈活、低成本的無(wú)線溫度測(cè)量系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)高低壓開(kāi)關(guān)柜、電力電纜、電機(jī)、加工設(shè)備動(dòng)力軸等關(guān)鍵點(diǎn)的溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，掌握設(shè)備運(yùn)行狀況，保證設(shè)備安全，提高生產(chǎn)安全運(yùn)行效率。

(1)加工廠開(kāi)關(guān)柜無(wú)線測(cè)溫應(yīng)用

  開(kāi)關(guān)柜在通斷電力線路、運(yùn)行電量數(shù)據(jù)監(jiān)控、線路故障保護(hù)等方面發(fā)揮著重要作用，是輸配電系統(tǒng)中的重要設(shè)備。棉花加工廠的高低壓開(kāi)關(guān)柜多為封閉式結(jié)構(gòu)，棉花加工粗糙，灰塵相對(duì)較大，散熱效果差，熱積累大。此外，加工廠集中加工，長(zhǎng)期在高電壓、大電流、大負(fù)荷下運(yùn)行。這將導(dǎo)致開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、母線連接器、電纜終端等部位老化，甚至導(dǎo)致接觸電阻過(guò)大，導(dǎo)致發(fā)熱。如果這些加熱部位的溫度不能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和處理，火災(zāi)和大面積停電事故將隨著時(shí)間的推移而發(fā)生。為了消除這些事故，監(jiān)測(cè)關(guān)鍵部位的溫度，解決過(guò)熱問(wèn)題是關(guān)鍵。但開(kāi)關(guān)柜在相對(duì)封閉的空間環(huán)境中工作，內(nèi)部空間狹窄，絕緣保護(hù)，無(wú)法進(jìn)行人工檢查和溫度測(cè)量，因此實(shí)時(shí)溫度在線監(jiān)測(cè)是非常必要的。

選擇合適的無(wú)線傳感器，在表面涂抹少量導(dǎo)熱硅膠和金屬?gòu)?qiáng)膠，直接粘附并固定在開(kāi)關(guān)柜的動(dòng)態(tài)觸點(diǎn)、靜態(tài)觸點(diǎn)、電纜接頭等上。無(wú)線接收模塊安裝在高低壓配電室的合適位置，現(xiàn)場(chǎng)溫度監(jiān)測(cè)儀安裝在開(kāi)關(guān)柜的儀表面板上，通過(guò)RS485總線或無(wú)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(wú)線測(cè)溫應(yīng)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(yán)重，停電甚至火災(zāi)引起火災(zāi)。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(hù)也非常不方便。為了防止電纜線路的惡性故障，有必要加強(qiáng)對(duì)電纜線路的監(jiān)控。

  選擇合適的無(wú)線傳感器，安裝在電纜中間接頭的導(dǎo)體連接管上，完成電纜芯溫度數(shù)據(jù)的采集。無(wú)線接收模塊安裝在智能電纜接地箱或電纜溝的適當(dāng)固定點(diǎn)。采集溫度數(shù)據(jù)后，通過(guò)無(wú)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(jī)無(wú)線測(cè)溫的應(yīng)用

  選用高精度接觸式無(wú)線溫度傳感器，安裝在電機(jī)定子槽、繞組端、電機(jī)軸承、電機(jī)出線盒電纜接頭等關(guān)鍵敏感部位，實(shí)時(shí)采集溫度。無(wú)線接收模塊安裝在車(chē)間主控室，采集溫度數(shù)據(jù)，通過(guò)RS485工業(yè)總線傳輸?shù)杰?chē)間主控室控制中心。溫度監(jiān)測(cè)儀器安裝在車(chē)間主控室的操作臺(tái)面板上。

圖4

(4)加工設(shè)備動(dòng)力軸溫度無(wú)線測(cè)溫應(yīng)用

  選擇合適的無(wú)線溫度傳感器，安裝在設(shè)備軸承的前、中、后，實(shí)時(shí)收集軸承溫度。無(wú)線接收模塊安裝在車(chē)間主控室，溫度監(jiān)控器安裝在車(chē)間主控室控制臺(tái)面板上，收集溫度數(shù)據(jù)，通過(guò)RS485工業(yè)總線傳輸?shù)杰?chē)間主控室控制中心。

圖5

四、安科瑞溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)介紹

1概述

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

  Acrel-2000T無(wú)線測(cè)溫監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過(guò)RS485總線或以太網(wǎng)與間隔層的設(shè)備直接通信，系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)-RTU、Modbus-TCP等傳輸規(guī)則的可靠性和開(kāi)放性得到了提高。該系統(tǒng)具有遙信、遙控、遙控、遙控、事件報(bào)警、曲線、棒圖、報(bào)告和用戶(hù)管理功能，可監(jiān)控?zé)o線溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)快速報(bào)警響應(yīng)，防止嚴(yán)重故障。

2應(yīng)用場(chǎng)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(jī)場(chǎng)、電廠、煤礦等電力設(shè)備的溫度監(jiān)測(cè)。

3系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

溫度在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

4系統(tǒng)功能

  溫度測(cè)量系統(tǒng)主機(jī)Acrel-2000T安裝在值班監(jiān)控室，可以遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中所有開(kāi)關(guān)設(shè)備的運(yùn)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(bào)告；實(shí)時(shí)報(bào)警；歷史事件查詢(xún)

5系統(tǒng)硬件配置

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

五、結(jié)束語(yǔ)

  無(wú)線溫度測(cè)量系統(tǒng)在棉花加工廠的應(yīng)用效果良好，以數(shù)字技術(shù)為輔助手段，利用計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵設(shè)備的溫度變化，了解溫度變化的原因，促進(jìn)生產(chǎn)工作的有效發(fā)展，無(wú)線溫度測(cè)量系統(tǒng)比傳統(tǒng)溫度測(cè)量系統(tǒng)具有明顯的可靠性和經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，可在棉花加工企業(yè)推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]徐 捷淺談無(wú)線測(cè)溫系統(tǒng)在棉花加工廠的應(yīng)用

[2]安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2022.05版