无线测温技术的应用及发展前景

发表时间:2020/9/15   来源:《工程管理前沿》2020年14期   作者: 李杰
[导读] 无线测温技术是在数字化技术背景下发展起来的,

         李杰
         贵州航天计量测试技术研究所  贵州 贵阳   550001


         摘要:无线测温技术是在数字化技术背景下发展起来的,在实际的应用过程中主要是运用数字化技术优势,运用计算机技术对温度进行在线监测预警,可以实时进行自动测温,其技术具有可循环、无污染、低能耗等优点,在后台运用计算机能够轻松实现远程监测。
         关键词:无线测温   应用  前景
1.引言
         无线测温是一种集温度信号采集,大容量存储,无线射频发送等功能于一体的新型系统,可以远距离测量温度,易于集成化、智能化,在工农业测控系统中有着广泛的应用前景。
2.无线测温技术的研究
         无线测温系统的结构包括测温数据采集、通信终端和通信管理三个主要部分构成。测温数据采集是基于感应式原理,对环境温度的获取,并通过传感器实现对重要部位温度的测量,当温度的信号实现数据通讯时,就可以对设备进行温度的实时监测,监测点主要在开关与母线接点等关键部位。通信终端对测温终端发出命令,将温度值等信息传输到无线通信的主要管理部位。通信终端是其他两个部分的进行交换的主要机构,能够通过对信息的收集再经过无线将信息发送至测温现场显示终端,受到数据后再转发给通信管理,进而实现数据的转换,也保证了数据的完整与可靠。
2.1无线监测系统的功能
2.1.1在计量设备的内部,安装一种传感器,主要是非接触式并且无源高精度的红外传感器,例如变压器、开关柜以及封闭母线等等,进而实现对非接触式的系统温度采集。
2.1.2智能无线监测系统的电缆及其附件的温度测量是通过光线传感器的作2进行的。
2.1.3通过无线监测系统中的硬件与软件设备能够实现对设备温度的实时监测。                   2.1.4对无线监测系统的后台进行实时监测并且要对趋势进行分析,能够对计量设备的隐患做到及时的发现与预防,进而能够实现在故障出现前对问题进行解决,及时扼杀计量设备故障的萌芽。
2.2 无线监测系统的特点
2.2.1无线监测系统采用的一般都是本安型的传感器,这样的传感器用起来比较安全、可靠,不会使计量设备遭到破坏,也不会受到电力电压的等级影响,使用起来没有电压等级的限制。
2.2.2无线监测系统的在计算过程中,计算方法的应用比较科学,对于系统的温度与温升能够做出判断与分析,进而对故障进行准确的预警。
2.2.3当计量中的各种设备受到温度影响时,无线监测系统能够有效的进行分析和预测。设备温度过高的主要原因是流经电流在接点耗损进而释放出一定的热能,流经电流损耗越多释放的热量越大,计量设备温度也就越高,因此出现故障的几率就会增大。
2.2.4对被计量设备的温度进行实时监测能够实现故障的早发现、早处理,进而能够提前预测出事故的类型,做好防护工作。
2.2.5当计量设备出现故障时,无线监测系统能够及时做出警报,并对故障的位置进行准确定位,以便维修人员及时对故障进行检修。
3.无线测温技术在不同领域的应用
3.1无线测温技术在变电站中的应用
         无线温度监测技术在变电站进行应用时,需要用到无线温度传感器、测温通信终端和温度在线监测工作站等设备,利用数字化技术构建温度监测平台,将监测到的温度数据无线传输给通信终端,通信终端通过互联网将数据上传到监测工作站。

其中无线温度传感器主要是指放置在各测温点的无线信号发送、接收装置和无线温度测量装置,在变电站中应用的无线测温技术,选择阿米特AT-Ⅱ-C5型无线温度传感器。每个无线传感器设置有ID编号,将编号存入到计算机数据库中,测量温度范围设置为-40℃—125℃。测温通信终端在实际使用过程中主要负责接收无线温度传感器传输的温度数据,并将数据上传到远程管理计算机工作站中。为了提高终端的响应速度,通常一个终端最多管理100个测温探头。温度在线监测工作站,主要是指一台装有管理终端的计算机,计算机通过RS485串口或者互联网与测温通信终端建立连接,实时对各监测点运行温度数据进行监控比对,对监测点的温度变化曲线进行分析,一旦发现温度过热和急剧升高,立即报警。                                                       
3.2气密箱无线测温系统的应用         
3.2.1气密箱无线测温系统作为在线式无线传输监测系统,主要对炉顶气密箱内的倾动机构进行温度测量,实时获取倾动机构蜗轮蜗杆温度,尤其是在设备卡阻、润滑不良导致相关部位温度明显升高时,监测温度的变化,为设备故障判断提供依据。
3.2.2无线测温的现场实施高炉无料钟炉顶气密箱中布料溜槽倾动机构的蜗轮蜗杆是实际运行设备中磨损最严重的部分,而整个高炉炉顶气密箱采用氮气保温,箱内温度相对恒定,蜗轮蜗杆温度的升高可直接反映其磨损的严重程度以及润滑油所在减速箱的环境温度,利用测温系统进行温度测量即能有效监测倾动机构的运行磨损情况及润滑油润滑效果。但由于倾动机构附着在整个回转装置上,传统手段无法进行温度测量。为了克服传统测温手段无法测量的难题,通过技术攻关,采用测温无线通讯方式设计了一种专门应用于炼铁高炉炉顶气密箱的无线测温系统,系统主要包括无线测温采集装置、无线测温传输装置、无线路由中继站、无线中心接收站、数据采集软件等 5 个部分,如下图所示。

根据现场的实际情况,合理布置传感器及信号接收器的位置,达到了最佳的监测效果,说明无线测温是气密箱内倾动机构温度变化监测的最好方法之一。
4.无线测温的发展前景
         目前,针对计量设备温度监测大都采用传统的接触式测量法,这种方式存在以下问题:
4.1需要定期更换传感器,易老化和脱落,温度指示范围窄,精确度低,人工操作,无法实现自动化管理;
4.2需人工定期巡视,工作强度大,需近距离测温,安全系数低;
4.3非在线式温度监测,不能反映温度的变化过程和及时发现设备异常。
因此,传统的接触式温度监测方法已经无法满足如今生产高效以及运行安全、可靠的要求,迫切地需要寻找非接触式计量检测技术手段,对计量设备运行温度进行在线监测,同时,进一步完善了计量设备状态在线监测的监测范围,对温度计量具有重大意义。
5.结束语
         在温度计量中,无线测温将是未来发展的一个趋势,因此我们要重视其发展,作为一个计量人员,更应该时刻关注技术的最前沿。
参考文献
[1] 无线测温在电子产品中的应用研究,涂兵、肖洪祥,桂林工学院电子与计算机系,2012年5月21日。
[2] 《中国化工贸易.下旬刊》程盼飞 、马永正、索亚楠. 2017年 ,第9期 。
[3] 无线测温技术的研究与应用,王海峰 .神华国华九江发电有限责任公司,期刊332500。
 [4] 无线测温技术在高炉无料钟炉顶气密箱监测中的应用,汪冠玺 ,唐志勇 , 娄世宇 , 谢 涵 , 王高峰.    中平能化集团机械有限公司,2014年10月第20卷第5期。
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