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摘要: 為(wei) 節約勞動成本，改良煤礦井下的監測狀況，減少人工監測的誤差，提高監測係統的智能化和自動化水平,利用無線測溫傳(chuan) 感器對井下高低壓開關(guan) 櫃內(nei) 部的工作環境進行監測。設計的無線測溫係統可實時、準確的進行監測和預警,大幅提升監測效率， 同時具有分區定位功能，故障預警更加明確，預防更加到位。該係統對井下變電所開關(guan) 櫃內(nei) 重要部位的溫度進行實時在線監測、預警，為(wei) 煤礦安全生產(chan) 提高了保障。
關(guan) 鍵詞：無線測溫裝置；測溫傳(chuan) 感器；無線溫度傳(chuan) 感器；接觸式溫度傳(chuan) 感器
一、引言
變電所是煤礦非常重要的供電設備，它們(men) 的好壞直接影響煤礦的正常生產(chan) 及安全運，因 此，很有必要對變電所進行實時的在線監測,有利於(yu) 及時發現變電所的故障,並及時檢修。 目前煤礦采取的措施是人工巡檢，依靠巡檢人員使用手持式紅外測溫儀(yi) 對設備溫度進行檢測,需要人工操作,不能實現在線監測，因此采用的檢修方式為(wei) 定期檢修更換元件，對於(yu) 負荷不是特別大的供電設備可以采取這種檢修方式，但對於(yu) 負荷特別大所成的異常發熱引起的設備故障，根據國內(nei) 外相關(guan) 領域專(zhuan) 家的分析，預期型檢修是比較適合該種設備的檢修方式之一。而無線在線監測係統可以對監測點的溫度進行實時在線監測，實時顯示當前溫度，通過數據分析預測觸點的故障趨勢和溫度變化率，保存與(yu) 分析曆史數據和異常數據，當溫度超*能及時，並準確提供電攬、觸點的故障部位，這是實現預期型檢修方式的重要途徑。
二、井下高低壓開關(guan) 無線測溫係統方案
2.1 係統組成
井下高低壓開關(guan) 無線測溫係統包括礦用隔爆型測溫主機、無線溫度傳(chuan) 感器以及井上係統主機等。考慮井下的工作環境,測溫主機采用隔爆型，可實現多通道下的光轉換，為(wei) 直觀了解其運行狀況，設置有多種預警指示燈,係統精度更高且分辨率更強；提供網口、串口、USB等多種接口方式，可以將監測數據通過礦上已有的通訊網絡傳(chuan) 輸到地麵，從(cong) 地麵進行遠程。
所用溫度傳(chuan) 感器響應時間短，監測精度高，結構合理，可保障係統的穩定運行。係統的相關(guan) 技術參數如表1所示。
2.2 方案對象
針對陽煤集團一礦井下吳家掌配電室、二中央配電室、丈八三區配電室、紅簡溝配電室、十四采區配電室、十三采區配電室、三區輔助軌道巷配電室、陽坡堰配電室90台高壓配電裝置（540個(ge) 點）的溫度情況，實現實時在線監測預警及高溫點位置預測預報。
2.3 係統架構及特點
該係統抗電磁幹擾能力強，可適應在惡劣的電磁環境下對設備的溫度進行監測，同時數字傳(chuan) 感和通訊技術的應用使係統更加準確、穩定、可靠。該係統由4部分組成，分別為(wei) 無線溫度傳(chuan) 感器、測溫通訊終端、工作站及管理中心。各係統間分工明確，密切配合，共同保障係統的穩定運行,其結構如圖1所示。
圖1 係統結構
2.4 係統特點
①測溫傳(chuan) 感器安裝在高電壓、強電磁幹擾及高密封的環境中，測溫傳(chuan) 感器具有高絕緣、抗電磁幹擾等性能。為(wei) 了使用維護方便，傳(chuan) 感器還應具有低功耗、耐高溫、安裝簡單、使用壽命長等特點。
②利用數據分析技術,實現曆史數據的儲(chu) 存和查詢,對比分析和趨勢分析,並進行診斷。 能對設備的異常事件自動和進行一定的故障判斷。
③本係統可與(yu) 配電室內(nei) 的係統，遠方中心，安防係統等子係統，實現聯動操作，構建了設備與(yu) 設備之間的信息聯絡和共享平台。
④本係統采用目前無線傳(chuan) 感技術實現煤礦變電所溫度監測的安全測係統，將變電所的監測情況同時反映到一個(ge) 界麵來實現實時在線監測進行分析。係統通過M0DBUS總線網絡、以太網、無線WiFi、GPS等多種方式傳(chuan) 數據，方便與(yu) 取得過自動化係統連接。
2.5 項目方案實施
陽煤一礦井下高壓配電櫃測溫項目涉及8個(ge) 配電室共計8套測溫主機。具體(ti) 分布情況如表2所示
2.6 傳(chuan) 感器的安裝方法及位置
係統所用無線溫傳(chuan) 感器采用LTU32無源UHF RFID溫度傳(chuan) 感芯片，與(yu) 傳(chuan) 統溫傳(chuan) 感器芯片相比,更加綠色環保，具有身份識別、實時傳(chuan) 遞位置信息和檢測數據的功，特殊的內(nei) 部電路設計使傳(chuan) 感器在高溫環境下的檢測能力更加穩定，可適應複雜的煤礦井下工作環境，為(wei) 煤礦安全、生產(chan) 提供保障。
根據現場的實際情況，也為(wei) 了便於(yu) 配電櫃的維護，考慮將傳(chuan) 感器的安裝設計成可拆卸式的方法，用環氧樹脂膠傳(chuan) 感器緊密粘貼於(yu) 動觸頭表麵上。此方法既能準確測岀負載相的實時溫度，也利於(yu) 後期檢修設備而不損壞傳(chuan) 感器。
三、應用情況
根據科研項目設定的各項目標，針對性進行了大量的應用試驗，對各項預定功能逐一進行驗證。
本係統對陽煤集團-礦井下配電室高開進行監測。對井下高低壓開關(guan) 進行溫度測量，主要溫度測量點位於(yu) 開關(guan) 本體(ti) 與(yu) 開關(guan) 殼體(ti) 的接觸點（即動靜觸頭接合麵）、開關(guan) 岀線電纜頭、開關(guan) 母線接頭等位置。監測範圍包括紅簡溝配電室14台、吳家掌配電室14台、楊坡堰配電室12台、十四采區配電室12台、十三采區配電室12台、丈八三區配電室8台、三區輔助軌道巷配電室6台、二中央配電室12台高開進行監測；共計540個(ge) 測溫點，90套傳(chuan) 感器、8套測溫主機。且分別在每個(ge) 配電室放置1個(ge) 測溫主機，開關(guan) 櫃溫度實時數據由測溫主機通過井下環網傳(chuan) 輸至井上服務端。由服務端對井卜各個(ge) 配電室開關(guan) 櫃的溫度進行實時監測、記錄、分析。
井下高低壓開關(guan) 無線測溫係統可以24 h不間斷對各個(ge) 測溫點進行測量。在地麵主控室的工作人員可設定測溫係統的高溫高值，當被檢測設備超過設定溫度值時，係統能夠自動預警（當溫度超過設定值60℃時提醒調度工作人員此開關(guan) 所帶動力設備有超負荷傾(qing) 向）、（當開關(guan) 溫度超過設定值90℃時，產(chan) 生信號通知調度和相關(guan) 工作人員負荷超限，及時處理相關(guan) 故障）,並將這些信息存儲(chu) 到數據庫中，工作人員便可提前到故障地點（開關(guan) ）實地查看,並采取相應措施,預防事故的發生。
通過試驗運行實現了高低壓開關(guan) 內(nei) 關(guan) 鍵位置的溫度監測，提前預防開關(guan) 過熱引起的開關(guan) 斷電、燒毀等事故，提高井下的可靠性。
測溫係統實現功能如下:
①功能。超溫和同一處A、B、C三相溫度不平衡。超溫具有預警和2級標準，限值由用戶設定。
②係統界麵顯示。為(wei) 一次係統圖上顯示各點溫度、信息。係統各個(ge) 溫度接收器定期(如1~30 min)上傳(chuan) 溫度數據。
③曆史數據查詢。可選擇査詢曆史數據的類型，即曆史曲線、曆史值、月高溫度，同時可現場查詢任意一個(ge) 測溫點的溫度數據，以及査詢的年度、月份和天數。數據庫至少可保存1a曆史數據，並可査詢近1個(ge) 月每個(ge) 溫度點的曆史數據，同時方便導出到EXCEL表格。
④顯示溫度實時監測。實時溫度曲線繪製每個(ge) 監測點溫度的當日實時曲線，實現溫度數據曲線圖和列表分析。
⑤測溫數據信息可進行遠傳(chuan) 共享。可融入綜自係統,將溫度數據與(yu) 綜自係統集成、集中顯示、。
四、安科瑞測溫產(chan) 品介紹
a.電池供電型無線溫度傳(chuan) 感器
安裝於(yu) 發熱部位，采集溫度量並通過無線方式傳(chuan) 輸的傳(chuan) 感器。
目前無線溫度傳(chuan) 感器有三款：
b.CT感應取電無線溫度傳(chuan) 感器
安裝於(yu) 斷路器觸頭、母排、電纜搭接點等大電流處，采集溫度量並通過無線方式傳(chuan) 輸的傳(chuan) 感器。
目前無線溫度傳(chuan) 感器有兩(liang) 款：
安科瑞無線測溫就地顯示配置：
ASD300/320智能操控裝置可連接12路無線溫度傳(chuan) 感器，ARTM-Pn無線測溫裝置可連接18路無線溫度傳(chuan) 感器，無源（CT取電）方式為(wei) ATE300（捆綁式安裝），有源（電池供電）方式為(wei) ATE100（螺栓式安裝，主要用於(yu) 電纜/銅排等螺絲(si) 固定的搭接點）和ATE200（表帶式，主要用於(yu) 斷路器觸頭等接點捆綁安裝，因安裝較ATE100更方便，電纜/銅排等搭接點也常選用）。
無線測溫帶操顯功能（就地顯示）
Acrel-2000T/B無線測溫壁掛式設備，內(nei) 存4G,硬盤128G,以太網口，顯示器12寸，分辨率800*600，可選Web平台/App服務器，櫃體(ti) 尺寸480*420*200（單位mm），配置ipads,安裝ACREL-2000/T軟件。就地實時顯示溫度分布以及等詳細參數。
無線測溫采集設備配置方案
五、結束語
傳(chuan) 統的電力傳(chuan) 感監測係統主要是基於(yu) 電子式傳(chuan) 感器，存在可靠低，不能實時在線顯示，同時容易受到環境溫度、濕度和電磁幹擾,易漂移，重複性和長期穩定性很差。因此，采用目前比較好的無線測溫傳(chuan) 感技術，實現煤礦變電所溫度實時在線監測。與(yu) 傳(chuan) 統的電力傳(chuan) 感監測係統相比,該係統具有以下優(you) 勢：①係統采用無源傳(chuan) 感器感知溫度信息,本質安全，穩定性高；②該係統的溫度信息通過無線信號傳(chuan) 輸,不受電磁幹擾，防潮濕；③係統響應時間更短，監測範圍更廣泛,適應惡劣工作環境的能力更強，靈敏度更高，係統的穩定性和可靠性更好；④該係統設計合理，占用空間小,現場布置簡便，監測預警範圍廣,抗電磁幹擾性能好；⑤該係統可實現單線多點測量，係統容量大、複用能力強。
【參考文獻】
[1]宋紅衛，史啥.井下高壓防爆開關(guan) 無線測溫係統開發
[2]李曉強，煤礦井下高低壓開關(guan) 無線測溫係統的研究與(yu) 應用
[3]安科瑞企業(ye) 微電網設計與(yu) 應用手冊(ce) 2020.06版
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