智能電纜溫度檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)在卷煙工業(yè)企業(yè)中的應(yīng)用

朱魯濤　趙坤　賈飛飛

引言

近年來(lái)，隨著智能制造技術(shù)的不斷升級(jí)以及人們對(duì)安全的日益重視，工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)對(duì)日常巡檢不易發(fā)現(xiàn)的橋架內(nèi)電纜、變配電柜內(nèi)載流銅排等危險(xiǎn)源的監(jiān)控力度得到不斷加強(qiáng)。尤其在卷煙工業(yè)企業(yè)，廠區(qū)內(nèi)變電站、輸電線路、卷包車間、制絲車間重點(diǎn)大型用電設(shè)備配電柜的電氣安全隱患。為保證卷煙生產(chǎn)的安全運(yùn)行，避免電纜溫度異常造成重大事故的發(fā)生，電纜溫度檢測(cè)及報(bào)警系統(tǒng)穩(wěn)定可靠的運(yùn)行至關(guān)重要。然而傳統(tǒng)的電纜溫度檢測(cè)具有巡檢工作量大、隱蔽區(qū)域異常不易發(fā)現(xiàn)、實(shí)時(shí)性差、告警覆蓋范圍小并且報(bào)警信號(hào)單一等缺點(diǎn)，不能滿足智能報(bào)警的需要。

本文介紹了一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單化、設(shè)計(jì)模塊化、實(shí)時(shí)性高的電纜溫度檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)檢測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、自動(dòng)分析報(bào)警信息、智能推送報(bào)警消息等功能。

報(bào)警系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

該新型電纜溫度檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)主要由檢測(cè)及數(shù)采模塊、通訊控制模塊、上位機(jī)分析模塊三部分組成。電纜溫度檢測(cè)部分利用ST-CW880B無(wú)線測(cè)溫集中主機(jī)及配套有源、無(wú)源溫度傳感器，能夠檢測(cè)高壓開(kāi)關(guān)柜、母線接頭、屋外刀閘或載流電纜溫度，無(wú)線測(cè)溫主機(jī)能夠采集傳感器的狀態(tài)、現(xiàn)場(chǎng)溫度顯示、報(bào)警提示和輸出，事件記錄及數(shù)據(jù)記錄。過(guò)程數(shù)據(jù)以Modbus RTU或Profibus DP通訊協(xié)議上傳至PLC400系列CPU，CPU則通過(guò)CP443-1模塊實(shí)現(xiàn)工業(yè)以太網(wǎng)通訊，將采集的數(shù)據(jù)上傳至上位機(jī)分析模塊。根據(jù)所測(cè)電纜溫度值，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)溫主機(jī)能夠發(fā)出聲光報(bào)警信息，上位機(jī)分析單元?jiǎng)t實(shí)時(shí)監(jiān)控并實(shí)時(shí)報(bào)警。同時(shí)對(duì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行趨勢(shì)分析，實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)報(bào)警，通過(guò)語(yǔ)音、警鈴、短信等方式進(jìn)行點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的告警通知。

系統(tǒng)架構(gòu)

2.1現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)模塊

現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集模塊中的溫度檢測(cè)裝置為ST-CW880B系列無(wú)線測(cè)溫集中系統(tǒng)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)不同應(yīng)用場(chǎng)景采用無(wú)線溫度傳感器（高性能鋰電池供電）測(cè)量母排、電纜搭接位置，無(wú)線溫度傳感器（CT取電型）測(cè)量不易拆卸母排和電纜位置的，無(wú)線溫度傳感器（戶外吸附式）測(cè)量戶外隔離刀閘。實(shí)時(shí)采集各分散點(diǎn)無(wú)線測(cè)溫傳感器實(shí)時(shí)溫度，傳感器電量采集至ST-CW880B測(cè)溫集中系統(tǒng)，并根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況設(shè)置合理的報(bào)警值，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)電氣設(shè)備的精準(zhǔn)溫度測(cè)量。

2.2自控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊

自控系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集模塊采用協(xié)議轉(zhuǎn)換網(wǎng)橋?qū)ODBUS RTU轉(zhuǎn)換為PROFIBUS DP通訊，依托于現(xiàn)場(chǎng)西門子PCS7自動(dòng)控制系統(tǒng)的CP44-5DP通訊網(wǎng)卡，編寫相應(yīng)的數(shù)據(jù)采集程序，按照現(xiàn)場(chǎng)不同的位置解析實(shí)時(shí)采集的溫度，并在自動(dòng)控制系統(tǒng)編寫相應(yīng)的溫度異常判斷程序，自控系統(tǒng)判斷溫度超出正常值后觸發(fā)相應(yīng)的報(bào)警消息提示相應(yīng)的操作人員。

2.3報(bào)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊

報(bào)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊依托于能源管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理中心，對(duì)采集的電纜溫度信息與設(shè)定的溫度上下限進(jìn)行比較，產(chǎn)生相應(yīng)的報(bào)警信息。然后通過(guò)OPC接口實(shí)現(xiàn)與中控室聲光報(bào)警系統(tǒng)、智能短信報(bào)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互。通過(guò)智能短信報(bào)警系統(tǒng)中對(duì)操作人員進(jìn)行的崗位分配實(shí)現(xiàn)智能短信報(bào)警系統(tǒng)定點(diǎn)推送給相關(guān)操作人員，方便操作人員及時(shí)查看相關(guān)信息并對(duì)突發(fā)狀況進(jìn)行相應(yīng)的處理。

為提高系統(tǒng)運(yùn)行可靠性，該系統(tǒng)報(bào)警系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理模塊還能根據(jù)不同電氣設(shè)備的近期溫度變化趨勢(shì)，推測(cè)電氣設(shè)備的健康狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電氣設(shè)備健康狀況的預(yù)防性報(bào)警，在中控室產(chǎn)生警鈴報(bào)警、語(yǔ)音報(bào)警提示操作員相關(guān)電纜溫度報(bào)警信息，極大的減少了安全事故的發(fā)生。此外，開(kāi)放的OPC接口使該系統(tǒng)能夠緊跟科技發(fā)展的腳步，實(shí)現(xiàn)與各種前沿的科技產(chǎn)品數(shù)據(jù)對(duì)接，實(shí)現(xiàn)了與短信報(bào)警平臺(tái)的銜接，多系統(tǒng)協(xié)同工作，按預(yù)先設(shè)置的人員分組自動(dòng)識(shí)別推送報(bào)警信息，無(wú)論你身在何處都可以實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行情況。

結(jié)論

實(shí)踐證明，該智能電纜溫度檢測(cè)報(bào)警系統(tǒng)在卷煙工業(yè)企業(yè)中有極高的應(yīng)用價(jià)值，其智能化報(bào)警分析、自動(dòng)化報(bào)警信息推送等功能，滿足了企業(yè)智能化生產(chǎn)的需求，提高了值班人員的工作效率，保證了現(xiàn)場(chǎng)的安全生產(chǎn)。該系統(tǒng)是集數(shù)采、現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警、語(yǔ)音報(bào)警、短信報(bào)警一體化、智能化報(bào)警系統(tǒng)，具有智能化水平高、報(bào)警時(shí)效性強(qiáng)、準(zhǔn)確性高等優(yōu)點(diǎn)，符合集中管理、分散控制的管理模式，在DCS生產(chǎn)控制系統(tǒng)的各控制領(lǐng)域有一定的推廣價(jià)值。