傳感器是將各種參量送入計算機系統(tǒng),進行智能監(jiān)測、控制的最前端。隨著科技的發(fā)展,數(shù)字化、網絡化傳感器應用日益廣泛,以其傳統(tǒng)方式不可比擬的優(yōu)勢漸漸成為技術的趨勢和主流。下面,我們結合實際應用中的要求,淺談一下數(shù)字化、網絡化傳感器的特點,供大家選型時參考。
一、應用數(shù)字化、網絡化溫度傳感器實現(xiàn)電纜溝在線監(jiān)測
1. 為什么要在線監(jiān)測電纜溝
電纜在日常生產、生活中隨處可見,在電場、工廠、實驗室通常將大量的電纜集中在電纜溝中,以方便布線、維護、美觀。隨著人們對電的依賴的增長,電纜溝里的電纜越來越多,其火災事故的發(fā)生幾率也相應增加。。
以電場為例,隨著機組容量的增大,自動化水平相應提高,電纜用量越來越多。一臺200MW機組,各類電纜長達200~300Km。某電廠一期工程2臺500Mw超臨界參數(shù)機組,電纜用量達3000Km。
火力發(fā)電廠一旦發(fā)生電纜火災,將造成嚴重損失。目前在建和運行中的火力發(fā)電廠,大多仍采用易燃電纜,因此,電纜防火問題尤為突出。
國內,據(jù)有關資料統(tǒng)計,近20年來,我國火電廠發(fā)生電纜火災140多次,共市1986~1992年7年間竟達75次。有24個電廠發(fā)生過兩次及以上電纜火災事故,個別電廠達4~6次。70%以上的電纜火災所造成的損失非常嚴重,其中2/5的火災事故造成特大損失。1975~1985年間,因電纜著火延燃造成的重大事故發(fā)生60起,造成真接和間接損失達50多億元。 山西神頭發(fā)電廠因電纜溝火災燒損設備及搶修費用超過千萬元。
1999年牡丹江第二發(fā)電廠因電纜溝火災,導致全廠停電事故,直接、間接損失達近千萬元。 信息請登陸:輸配電設備網
除了電場之外,在個大廠礦、科研機構的機房、車間的電纜溝中同樣存在著火災隱患。2000年北京 高能物理所的正負電子對撞機監(jiān)視機房就因電纜溝起火被迫停機,嚴重影響了科研工作的進行。
美國在1965~1975年統(tǒng)計的3285次電氣火災事故中,電線電纜火災事故就占30.5%,直接損失約4000萬美元。
日本曾對電力、鋼鐵、石油化學、造紙等工廠企業(yè)調查,有78%的單位發(fā)生過電纜著火,其中危害 程度較大的事故占40%。
通過對電場事故的分析,引起電線溝內火災發(fā)生的直接原因是電纜中間頭長期運行導致老化、氧化,接觸電阻日益增大,造成的電纜頭過熱燒穿絕緣、最后導致電纜溝內火災的發(fā)生。
例一: 遼寧發(fā)電廠發(fā)生過電纜頭過熱引起火災,當消防人員撲滅火災后剛要離開現(xiàn)場時電纜頭絕緣擊穿,大火復燃,當場燒傷數(shù)人,造成群傷事故。
例二:富拉爾基電廠,試驗人員查找電纜故障時,上午采用了電容擊穿法進行查找,中午休息后,電纜溝內發(fā)生了火災,造成重大事故、如配置電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)完全可以避免事故。
例三:渾江電廠#2循環(huán)水電纜中間頭過熱,燒損該溝內所有電纜造成被迫停機事故,據(jù)了解,上 午有人在距故障電纜中間頭80多米遠的豎井上已嗅到了絕緣燒焦的味道,下午七點鐘引發(fā)了火災。
例四:牡丹江第二發(fā)電廠1998年6月28日,因一臺機的循環(huán)水電纜中間頭過熱引燃該電纜溝里的全部電纜,造成全廠七臺機(裝機客量103萬千瓦)被迫停機,全廠停電的惡性事故。
例五:上海供電局2001年因電纜中間頭過熱引起電纜隧道火災,大面積電纜被燒損,導致市區(qū)大面 積停電事故。
綜上所述,電纜溝內火災的發(fā)生主要原因是由于動力電纜中間頭發(fā)熱。根據(jù)多次事故分析發(fā)現(xiàn)從電 纜頭過熱到事故的發(fā)生,其發(fā)展速度比較緩慢、時間較長通過電纜在線監(jiān)測系統(tǒng)完全可以防止、杜絕此類事故的發(fā)生。
吉林熱電廠多年前就總結出這一經驗,利用人工每天進行電纜中間頭溫度的巡測,根據(jù)溫度的改變 而分析其運行狀況,耗費大量的人力,但避免了多次事故的發(fā)生,因此說電纜溝在線監(jiān)測系統(tǒng)對發(fā)電廠安全運行有看非常重要的意義。
雖然大部分發(fā)電廠不惜大量資金早已進行電纜溝的防火封堵及普通消防報警裝置,但是電線溝火災 仍有發(fā)生,這些措施只能起到電線著火后減輕事故范圍的作用.沒有從根本上限制減少火災的發(fā)生。進 行電纜溝在線監(jiān)測才是從根本上限制電纜溝內火災發(fā)生的有效可行的方法。
2. 傳統(tǒng)模擬溫度傳感器為何不適合電纜溝測溫
傳統(tǒng)的溫度測試系統(tǒng)的結構通常為:
每一個傳感器的溫度值都要經過上述環(huán)節(jié)進入系統(tǒng)。所以會有如下不足: 信
a) 需要成百上千條信號線(一個電纜溝通常要測200~300個測溫點)
b) 模擬電壓信號在傳輸過程中易損耗,影響系統(tǒng)精度,且傳輸距離較近。
c) 系統(tǒng)環(huán)節(jié)多,難于維護。且系統(tǒng)精度易受環(huán)境影響不易保證。
d) 價格昂貴。200~300點需要10~20萬
3. 新技術的應用使系統(tǒng)更方便
隨著科技的發(fā)展,數(shù)字化、網絡化傳感器成為了技術的趨勢、市場的主流。美國DALLAS公司的DS18B20
數(shù)字化、網絡化溫度傳感器采用獨特的思路,成功的解決了數(shù)字化、網絡化與成本之間的矛盾。使 建立使用方便、經濟可靠的監(jiān)測系統(tǒng)成為可能。
LTM-8000數(shù)字化溫濕度環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),采用美國DALLAS公司先進的芯片科技,結合中國的現(xiàn)場情況,應用智能化現(xiàn)場總線的技術,整個系統(tǒng)中僅有數(shù)字信號傳輸,而且傳感器、采集模塊均可聯(lián)網,使系統(tǒng)更可靠性、布線更方便。結構如下:
以數(shù)字化、網絡化傳感器為基礎的系統(tǒng)的主要特點:
a) 線纜少,傳感器可通過總線串在一起,幾十個傳感器只用一根3芯線。大大減少了現(xiàn)場線纜,方便現(xiàn)場布線。
b) 由于傳感器輸出的就是數(shù)字信號,傳輸過程中沒有精度的損失,系統(tǒng)精度可以保證。
c) 系統(tǒng)環(huán)節(jié)少,由傳感器出來直接進入采集器,系統(tǒng)可能發(fā)生故障的環(huán)節(jié)少、便于維護。
d) 采用先進的芯片科技、獨特概念,以及規(guī)模化生產,大大降低了系統(tǒng)成本,提高了可靠性。
長英科技的LTM-8000數(shù)字化溫濕度環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),已在電力系統(tǒng)、石油、鋼鐵等許