Resumen:Este artículo propone un sistema de monitoreo inalámbrico de la temperatura de los equipos eléctricos desde la perspectiva de la producción de Seguridad eléctrica, estudia en detalle las tecnologías clave para la implementación del sistema e introduce la composición del equipo de hardware y el diseño del software de aplicación del sistema.

Palabras clave:Equipos eléctricos; Monitoreo de temperatura; Comunicación inalámbrica

1. Introducción

Hay un gran número de puntos de conexión eléctrica en todos los eslabones del sistema eléctrico "generación, transmisión, distribución y uso". estos puntos de conexión tienen o tienen resistencias de contacto grandes o pequeñas por diversas razones. la resistencia de contacto causa directamente un aumento de la temperatura en los puntos de contacto. durante el funcionamiento, estos puntos de conexión aumentan aún más la resistencia de contacto debido a vibraciones mecánicas, oxidación sobrecalentada, relajación de expansión, corrosión superficial, etc., lo que resulta en soldadura de fusión parcial de metales en los puntos de conexión, chispas e incluso descarga de arco, afectando a materiales aislantes circundantes, causando daños en equipos eléctricos, cortes de energía, incendios o explosiones, amenazando la seguridad económica y operativa de la red eléctrica. Durante el proceso de producción, los accidentes causados por el sobrecalentamiento de los puntos de contacto de los equipos eléctricos representan una gran proporción de los accidentes eléctricos Generales. si no se detectan a tiempo, no solo consumirán energía eléctrica en vano para aumentar la pérdida de línea, sino que, lo que es más importante, se convertirán en un peligro oculto para los accidentes y representarán una amenaza para el suministro seguro de energía. Con el propósito anterior, este artículo propone una solución de monitoreo de temperatura y alerta temprana en tiempo real y en línea basada en la tecnología de comunicación de red de sensores inalámbricos.

2. composición del sistema

El sistema está compuesto por sensores de temperatura inalámbricos, transpondedores de datos, concentradores de datos (repetidores de comunicación), monitores de temperatura y software de monitoreo y análisis de fondo. la composición del sistema se muestra en la figura 1. El sistema adopta una estructura jerárquica y distribuida física y funcionalmente para garantizar la flexibilidad de la configuración del sistema y la conveniencia de la configuración funcional. El sensor de temperatura inalámbrico, el transpondedor de datos, el concentrador de datos y el monitor de temperatura están incorporados con un ID de 16 dígitos, que se instala y se utiliza sin ninguna configuración. El número de sensores, transpondedores, concentradores y pantallas se puede configurar bajo demanda, sin límite de escala, siempre y cuando no haya ID duplicado dentro de la distancia de comunicación inalámbrica, por lo que se puede adaptar a las necesidades de proyectos de monitoreo de temperatura y alerta temprana a mayor escala; La comunicación inalámbrica tiene las funciones de alarma anormal de comunicación y autorescate.

Figura 1 diagrama de estructura del sistema de monitoreo y alerta temprana de temperatura de equipos eléctricos

3. diseño de hardware

El sensor de temperatura inalámbrico tiene capacidades adaptativas como el ajuste automático de la Potencia de radiofrecuencia, el descubrimiento y mantenimiento del enrutamiento de la red y la selección del enrutamiento de la red (relé), lo que puede reducir el consumo de energía y prolongar la vida útil de la batería. Utilizando la comunicación universal de radiofrecuencia de banda libre de licencia ISM y srd, se utiliza el Protocolo de comunicación de red de sensores inalámbricos ZigBee simplificado para transmitir información sobre la temperatura y el Estado de trabajo, y la comunicación es estable, eficiente y de menor consumo de energía. El Monitor de temperatura se utiliza para mostrar los valores de temperatura de cada punto de medición de temperatura recopilados por el transpondedor de datos y el concentrador de datos, el Estado de funcionamiento de cada sensor y generar información de alarma.

4. función de software de gestión de fondo

La computadora de monitoreo es capaz de intercambiar datos con varios concentradores de comunicación y configurar los parámetros de trabajo de los sensores de temperatura, transpondedores de datos, concentradores de datos y monitores de temperatura de toda la estación o estación.

Figura 2 interfaz de usuario del sistema de monitoreo y alerta temprana de temperatura de equipos eléctricos

La imagen de ejemplo de ingeniería del software de gestión se muestra en la figura 2. El software de gestión ofrece una variedad de gráficos comunes de equipos eléctricos (compatibles con la expansión del usuario) para diseñar o modificar imágenes de visualización, configuración de alarma e informes de acuerdo con las necesidades del sitio, y puede incrustar imágenes de equipos como mapas de distribución geográfica del sitio, transformadores, disyuntores e interruptores de aislamiento, utilizando estas imágenes como fondo para colocar Marcos de texto, termómetros y otros gráficos para mostrar intuitivamente la temperatura de los conectores del dispositivo. Al establecer los límites de alarma en cada punto de medición de temperatura, se puede generar una alarma cuando se produce lo siguiente: la temperatura supera el valor establecido, la temperatura aumenta rápidamente y su tasa de cambio es superior al valor establecido, el desequilibrio de temperatura en tres fases supera el umbral, etc. Los valores de temperatura de los conectores de bus, los conectores de cable y los interruptores se guardan en la base de datos histórica de acuerdo con la forma establecida, se pueden combinar y consultar de acuerdo con los puntos de medición de temperatura, los intervalos eléctricos, los períodos de monitoreo, los registros de alarma y otras condiciones, y los resultados generan automáticamente informes, que se pueden ajustar de acuerdo con las necesidades del usuario, incluidas columnas y estilos, y admiten funciones dinámicas de conexión de datos. Con el fin de facilitar que las diferentes personas en los puestos pertinentes se mantengan al tanto de la información, el software de gestión incorpora servidores web y diseña acceso autorizado basado en ssl. las computadoras de la red de área local (como la red privada de datos de despacho, etc.) pueden realizar la función de monitoreo del host en el navegador de red local.

5. introducción de productos de medición de temperatura inalámbrica de ankeri

5.1 sensores de medición de temperatura

Sensores de temperatura inalámbricos alimentados por baterías

Sensores instalados en la parte de calefacción, que recogen la temperatura y la transmiten por radio.

En la actualidad, hay tres sensores de temperatura inalámbricos:

B. sensor de temperatura inalámbrico de inducción por TC

Instalado en el contacto del disyuntor, el bus, el punto de conexión del cable y otros sensores de alta corriente, que recogen la temperatura y la transmiten por radio.

En la actualidad, hay dos sensores de temperatura inalámbricos:

5.2 unidad de recepción / visualización

A. unidad receptora

B. unidad de visualización

6. observaciones finales

Los resultados muestran que el sistema de monitoreo y alerta temprana de temperatura basado en la tecnología de red inalámbrica puede informar con precisión el aumento de temperatura de los componentes fáciles de calentar de los equipos de alta tensión probados, eliminar el problema del ángulo muerto de la temperatura tradicional, eliminar los peligros ocultos a tiempo, reducir los accidentes y reducir las pérdidas económicas, lo que es de gran importancia práctica para mejorar la fiabilidad y seguridad del funcionamiento de la red eléctrica.