傳感器是將各種參量送入計(jì)算機(jī)系統(tǒng),進(jìn)行智能監(jiān)測(cè)、控制的最前端。隨著科技的發(fā)展,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器應(yīng)用日益廣泛,以其傳統(tǒng)方式不可比擬的優(yōu)勢(shì)漸漸成為技術(shù)的趨勢(shì)和主流。下面,我們結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中的要求,淺談一下數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器的特點(diǎn),供大家選型時(shí)參考。
一、應(yīng)用數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化溫度傳感器實(shí)現(xiàn)電纜溝在線監(jiān)測(cè)
1. 為什么要在線監(jiān)測(cè)電纜溝
電纜在日常生產(chǎn)、生活中隨處可見,在電場(chǎng)、工廠、實(shí)驗(yàn)室通常將大量的電纜集中在電纜溝中,以方便布線、維護(hù)、美觀。隨著人們對(duì)電的依賴的增長(zhǎng),電纜溝里的電纜越來越多,其火災(zāi)事故的發(fā)生幾率也相應(yīng)增加。。
以電場(chǎng)為例,隨著機(jī)組容量的增大,自動(dòng)化水平相應(yīng)提高,電纜用量越來越多。一臺(tái)200MW機(jī)組,各類電纜長(zhǎng)達(dá)200~300Km。某電廠一期工程2臺(tái)500Mw超臨界參數(shù)機(jī)組,電纜用量達(dá)3000Km。
火力發(fā)電廠一旦發(fā)生電纜火災(zāi),將造成嚴(yán)重?fù)p失。目前在建和運(yùn)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(nèi),據(jù)有關(guān)資料統(tǒng)計(jì),近20年來,我國火電廠發(fā)生電纜火災(zāi)140多次,共市1986~1992年7年間竟達(dá)75次。有24個(gè)電廠發(fā)生過兩次及以上電纜火災(zāi)事故,個(gè)別電廠達(dá)4~6次。70%以上的電纜火災(zāi)所造成的損失非常嚴(yán)重,其中2/5的火災(zāi)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(dá)50多億元。 山西神頭發(fā)電廠因電纜溝火災(zāi)燒損設(shè)備及搶修費(fèi)用超過千萬元。
1999年牡丹江第二發(fā)電廠因電纜溝火災(zāi),導(dǎo)致全廠停電事故,直接、間接損失達(dá)近千萬元。 信息請(qǐng)登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)
除了電場(chǎng)之外,在個(gè)大廠礦、科研機(jī)構(gòu)的機(jī)房、車間的電纜溝中同樣存在著火災(zāi)隱患。2000年北京 高能物理所的正負(fù)電子對(duì)撞機(jī)監(jiān)視機(jī)房就因電纜溝起火被迫停機(jī),嚴(yán)重影響了科研工作的進(jìn)行。
美國在1965~1975年統(tǒng)計(jì)的3285次電氣火災(zāi)事故中,電線電纜火災(zāi)事故就占30.5%,直接損失約4000萬美元。
日本曾對(duì)電力、鋼鐵、石油化學(xué)、造紙等工廠企業(yè)調(diào)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(duì)電場(chǎng)事故的分析,引起電線溝內(nèi)火災(zāi)發(fā)生的直接原因是電纜中間頭長(zhǎng)期運(yùn)行導(dǎo)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(dǎo)致電纜溝內(nèi)火災(zāi)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(zāi),當(dāng)消防人員撲滅火災(zāi)后剛要離開現(xiàn)場(chǎng)時(shí)電纜頭絕緣擊穿,大火復(fù)燃,當(dāng)場(chǎng)燒傷數(shù)人,造成群傷事故。
例二:富拉爾基電廠,試驗(yàn)人員查找電纜故障時(shí),上午采用了電容擊穿法進(jìn)行查找,中午休息后,電纜溝內(nèi)發(fā)生了火災(zāi),造成重大事故、如配置電纜在線監(jiān)測(cè)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(nèi)所有電纜造成被迫停機(jī)事故,據(jù)了解,上 午有人在距故障電纜中間頭80多米遠(yuǎn)的豎井上已嗅到了絕緣燒焦的味道,下午七點(diǎn)鐘引發(fā)了火災(zāi)。
例四:牡丹江第二發(fā)電廠1998年6月28日,因一臺(tái)機(jī)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(tái)機(jī)(裝機(jī)客量103萬千瓦)被迫停機(jī),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(zāi),大面積電纜被燒損,導(dǎo)致市區(qū)大面 積停電事故。
綜上所述,電纜溝內(nèi)火災(zāi)的發(fā)生主要原因是由于動(dòng)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(shí)間較長(zhǎng)通過電纜在線監(jiān)測(cè)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(jié)出這一經(jīng)驗(yàn),利用人工每天進(jìn)行電纜中間頭溫度的巡測(cè),根據(jù)溫度的改變 而分析其運(yùn)行狀況,耗費(fèi)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(cè)系統(tǒng)對(duì)發(fā)電廠安全運(yùn)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(jìn)行電纜溝的防火封堵及普通消防報(bào)警裝置,但是電線溝火災(zāi) 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(zāi)的發(fā)生。進(jìn) 行電纜溝在線監(jiān)測(cè)才是從根本上限制電纜溝內(nèi)火災(zāi)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(cè)溫
傳統(tǒng)的溫度測(cè)試系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)通常為:
每一個(gè)傳感器的溫度值都要經(jīng)過上述環(huán)節(jié)進(jìn)入系統(tǒng)。所以會(huì)有如下不足: 信
a) 需要成百上千條信號(hào)線(一個(gè)電纜溝通常要測(cè)200~300個(gè)測(cè)溫點(diǎn))
b) 模擬電壓信號(hào)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(hù)。且系統(tǒng)精度易受環(huán)境影響不易保證。
d) 價(jià)格昂貴。200~300點(diǎn)需要10~20萬
3. 新技術(shù)的應(yīng)用使系統(tǒng)更方便
隨著科技的發(fā)展,數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器成為了技術(shù)的趨勢(shì)、市場(chǎng)的主流。美國DALLAS公司的DS18B20
數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化溫度傳感器采用獨(dú)特的思路,成功的解決了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化與成本之間的矛盾。使 建立使用方便、經(jīng)濟(jì)可靠的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)成為可能。
LTM-8000數(shù)字化溫濕度環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),采用美國DALLAS公司先進(jìn)的芯片科技,結(jié)合中國的現(xiàn)場(chǎng)情況,應(yīng)用智能化現(xiàn)場(chǎng)總線的技術(shù),整個(gè)系統(tǒng)中僅有數(shù)字信號(hào)傳輸,而且傳感器、采集模塊均可聯(lián)網(wǎng),使系統(tǒng)更可靠性、布線更方便。結(jié)構(gòu)如下:
以數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化傳感器為基礎(chǔ)的系統(tǒng)的主要特點(diǎn):
a) 線纜少,傳感器可通過總線串在一起,幾十個(gè)傳感器只用一根3芯線。大大減少了現(xiàn)場(chǎng)線纜,方便現(xiàn)場(chǎng)布線。
b) 由于傳感器輸出的就是數(shù)字信號(hào),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(jìn)入采集器,系統(tǒng)可能發(fā)生故障的環(huán)節(jié)少、便于維護(hù)。
d) 采用先進(jìn)的芯片科技、獨(dú)特概念,以及規(guī);a(chǎn),大大降低了系統(tǒng)成本,提高了可靠性。
長(zhǎng)英科技的LTM-8000數(shù)字化溫濕度環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng),已在電力系統(tǒng)、石油、鋼鐵等許