淺談無線測溫技術(shù)在大型化工裝置罐區(qū)的應(yīng)用與探討

劉細鳳

安科瑞電氣股份有限公司 上海嘉定  201801

摘要：此文介紹了石油化工裝置大型罐區(qū)裝置引入的無線測溫技術(shù)的應(yīng)用，包括無線測溫系統(tǒng)的組成，現(xiàn)場應(yīng)用，與傳統(tǒng)測溫系統(tǒng)的優(yōu)勢對比，無線測溫技術(shù)具有一定的可推廣前景。

關(guān)鍵詞：大型罐區(qū)；無線測溫；節(jié)約成本；響應(yīng)靈敏

0引言

隨著我國石化、煤制油行業(yè)的快速發(fā)展，國內(nèi)大型化工產(chǎn)品儲罐越來越多，且往往大量都是集中布置，一旦發(fā)生事故將造成非常巨大的人員和財產(chǎn)損失，儲罐的溫度參數(shù)做為儲罐狀態(tài)的重要參數(shù)，是保障罐區(qū)運營的重要數(shù)據(jù)之一，河南永城某50萬t/年甲醇項目罐區(qū)擁有8個大型萬噸級儲罐，該套罐區(qū)裝置分別安裝了8支無線測溫遠傳熱電阻，該套無線遠傳溫度測量系統(tǒng)引自羅斯蒙特X-wellTM技術(shù)。

1無線測溫基本組成與原理

無線測溫系統(tǒng)基本組成由無線測溫傳感器、接收裝置、顯示主機、系統(tǒng)軟件、報警單元等五部分組成（見圖1）。

圖1

1.1無線測溫傳感器

主要安裝在罐體底部儲存介質(zhì)液體區(qū)間內(nèi)。其中的每一個單元的無線測溫傳感器的位置編號都是不一樣的，現(xiàn)場實際應(yīng)用的過程中儲存記錄每一個溫度傳感器的安裝位置，同時和這一位置編號錄入到測溫系統(tǒng)計算機軟件數(shù)據(jù)庫內(nèi)部。無線測溫傳感器裝置會按照設(shè)定頻率定時發(fā)送出監(jiān)測到的溫度數(shù)據(jù)信息。

1.2接收裝置

主要安裝在生產(chǎn)單位控制室機柜間周圍，該裝置負責接收來自現(xiàn)場測溫點的無線溫度傳感器發(fā)出的溫度數(shù)據(jù)信息。

1.3顯示主機

主要通過總線連接，用來顯示無線測溫傳感器發(fā)送過來的溫度參數(shù)，以便于操作人員及時記錄抄寫報表。

1.4系統(tǒng)軟件

軟件系統(tǒng)即無線測溫系統(tǒng)的客戶端，通過PC主機顯示出各測點的溫度數(shù)據(jù)，對出現(xiàn)異常的情況進行監(jiān)測處理以響應(yīng)軟件設(shè)定的命令，根據(jù)設(shè)定值發(fā)送報警信號。

1.5報警單元

主要接收來自系統(tǒng)客戶端軟件的報警命令信號，通過聲音及LED燈閃爍提示管理人員進行相關(guān)信息及工作處理措施。

2現(xiàn)場應(yīng)用

河南永城年產(chǎn)50萬t甲醇項目罐區(qū)裝置安裝了8支無線測溫傳感器組成的無線測溫系統(tǒng)，該套裝置分支遠傳溫度計安裝于罐體的底部區(qū)，將8個傳感器位置有效分布在接收裝置的覆蓋范圍內(nèi)，在該范圍內(nèi)通過PC客戶端對通訊范圍內(nèi)的無線溫度傳感器進行添加、刪除、移動的操作。接收裝置則安裝在生產(chǎn)車間控制室機柜間正上方，機柜間的計算機PC軟件客戶端可以對這8個測溫點數(shù)據(jù)的變化進行實時監(jiān)控，此數(shù)據(jù)可以長期保存并可以實時顯示監(jiān)測點的參數(shù)變化曲線，通過數(shù)據(jù)分析，一旦出現(xiàn)溫度過熱、或驟然急劇升溫，PC客戶端軟件系統(tǒng)立即發(fā)出報警信號，即可實現(xiàn)在主控室機柜間足不出戶的環(huán)境下掌握整個罐區(qū)裝置系統(tǒng)發(fā)熱狀況（見圖2）。

圖2

3當前使用的無線測量溫度的系統(tǒng)與以往測溫系統(tǒng)對比的優(yōu)點

（1）安裝方便、節(jié)約資金：避免了以往有線傳輸信號需要大量敷設(shè)信號傳輸線的麻煩，節(jié)約了線纜及施工的成本；

（2）可靠、傳輸準確：以先進的無線數(shù)字溫度傳感器為基礎(chǔ)，使傳感器輸出模擬信號受到電場磁場的干擾程度大大降低；在防爆場所使用大大減少因失爆引起的事故隱患；

（3）gao端智能、響應(yīng)靈敏：在常規(guī)模式下是采集并傳輸以分鐘為間隔的溫度值到接收處理數(shù)據(jù)軟件，而遇到突發(fā)情況時，溫度測量節(jié)點在溫度升高到報警閾值或溫度升速增快時，將進入快速反應(yīng)狀態(tài)。

4安科瑞無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)及在線測溫產(chǎn)品介紹

4.1概述

開關(guān)柜溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)是基于470MHz無線測溫技術(shù)開發(fā)的針對開關(guān)柜進行測溫的系統(tǒng)，可對開關(guān)柜分別為母線排、上下觸頭、電纜接頭，柜體表面等部位溫度進行實時監(jiān)測，方便運維人員及遠程監(jiān)控掌握現(xiàn)場設(shè)備運行情況。

4.2應(yīng)用場所

 變電所，配電室，箱變等

4.3系統(tǒng)架構(gòu)

 開關(guān)柜無線測溫系統(tǒng)由.com/item/%E6%97%A0%E7%BA%BF%E6%B8%A9%E5%BA%A6%E4%BC%A0%E6%84%9F%E5%99%A8" style="padding:0px;list-style-type:none;box-sizing:border-box;text-decoration-line:none;color:rgb(102, 102, 102);">無線溫度傳感器、測溫通訊終端（溫度顯示儀）、溫度監(jiān)測預(yù)警工作站三部分組成，

4.4系統(tǒng)功能

4.4.1實時監(jiān)測

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控軟件人機界面友好，能夠以配電一次圖的形式直觀顯示各測溫節(jié)點的溫度數(shù)據(jù)及有關(guān)故障、告警等信息。

4.4.2溫度查詢

溫度歷史曲線（1分鐘、5分鐘、60分鐘可選）：

4.4.3運行報表

查詢各回路設(shè)備運行溫度報表。

4.4.4實時報警

壁掛式無線測溫監(jiān)控設(shè)備具有實時報警功能，設(shè)備能夠?qū)囟仍较薜仁录l(fā)出警告。設(shè)備提供以下幾種告警方式：

1）彈出事件報警窗口。

2）實時語音報警功能，能夠?qū)λ惺录l(fā)出語音告警。

3）短信警告?？梢韵蛑竏ing手機號ma發(fā)送告警信息短信（需選配短信mao）。

4.4.5歷史告警查詢

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)λ懈婢录涗涍M行存儲和管理，方便用戶對系統(tǒng)和告警等事件進行歷史追溯，查詢統(tǒng)計、事故分析。

4.4.6用戶權(quán)限管理

Acrel-2000T無線測溫監(jiān)控系統(tǒng)為保障系統(tǒng)穩(wěn)定運行，設(shè)置了用戶權(quán)限管理功能。通過用戶權(quán)限管理能夠防止未經(jīng)授權(quán)的操作（如數(shù)據(jù)庫修改等）?？梢远x不同級別用戶的登錄名、密碼及操作權(quán)限，為系統(tǒng)運行、維護、管理提供可靠的保障。

4.4.7定值設(shè)置

用于修改高溫定值、超溫定值。

WEB，手機APP（可選）：

通過網(wǎng)zhi和手機APP展示頁面顯示變電站數(shù)量、變壓器數(shù)量、監(jiān)測點位數(shù)量等概況信息，設(shè)備溫度、通信狀態(tài)，用電分析和事件記錄。

4.5產(chǎn)品選型

4.5.1無線測溫傳感器選型

4.5.2收發(fā)器選型

4.5.3測溫通訊終端（溫度顯示儀）選型

4.6典型配置方案

4.6.1高低壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫（單柜就地顯示）

a）配置方案

說明：ARTM-Pn通過RS485接口連接ATC實現(xiàn)開關(guān)柜溫度集中顯示，可接收60只無線溫度傳感器ATE100/100M/200/400/100P/200P。

b）安裝實例

4.6.2高壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫帶操顯功能（單柜就地顯示）

a）配置方案

說明：ASD320通過RS485接口連接ATC實現(xiàn)開關(guān)柜溫度集中顯示，可接收12只無線溫度傳感器ATE100/100M/200/400/100P/200P。

b）安裝實例

4.6.3高低壓柜內(nèi)電氣接點無線測溫（集中就地顯示/就地無顯示）

a）配置方案

說明：觸摸屏通過RS485接口連接ATC實現(xiàn)開關(guān)柜溫度集中顯示，可接收240只無線溫度傳感器ATE100/100M/200/400/100P/200P。如果現(xiàn)場不需要就地顯示，可以直接通過ATC的RS485接口，把數(shù)據(jù)傳送到值班室的遠程溫度監(jiān)控系統(tǒng)。

b）安裝實例

4.6.4就地壁掛式集中顯示方案（適用于改造，不方便在柜子上加裝顯示屏的現(xiàn)場）

方案一：Acrel-2000T/A就地集中顯示：

說明：Acrel-2000/A通過RS485接口連接ATC實現(xiàn)開關(guān)柜溫度集中顯示，可接收240只無線溫度傳感器ATE100/100M/200/400/100P/200P。

方案二：Acrel-2000T/B就地集中顯示：

說明：Acrel-2000T/B不僅可以通過RS485連接多種ATC收發(fā)器接收所有型號傳感器實現(xiàn)集中顯示，還可以通訊連接配電室內(nèi)無線測溫相關(guān)就地顯示裝置實現(xiàn)集中顯示，同時還可以連接配電室內(nèi)智能操控、微機保護、電力儀表等電力監(jiān)控設(shè)備進行監(jiān)測。

4.6.5低壓電氣接點有線測溫、變壓器繞組測溫

a）配置方案

說明：ARTM-8溫度巡檢儀可配8路Pt100傳感器，有線連接，Pt100傳感器客戶自配，測量低壓電氣接點時Pt100傳感器需做好絕緣處理。

b）安裝實例

5結(jié)語

該套無線測溫系統(tǒng)測溫范圍-50~100℃，誤差為±0.5℃，無線傳感器發(fā)射器采用高性能鋰電池智能節(jié)電管理系統(tǒng)，使用壽命可達8年，運行穩(wěn)定，接收數(shù)據(jù)可靠，通過自動化數(shù)據(jù)采集，無線技術(shù)省去了手動采集操作，為過程工業(yè)帶來了機遇和效益，在未來工業(yè)自動化領(lǐng)域中具有廣泛的推廣前景。

參考文獻

[1] 王俊杰.檢測技術(shù)與儀表2003[M].武漢理工大學(xué)出版社.

[2] 魏予都，楊其清.無線測溫技術(shù)在大型化工裝置罐區(qū)的應(yīng)用與探討.

[3] 安科瑞用戶變電站綜合自動化與運維解決方案.2020.05月版.

[4] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計與應(yīng)用手冊.2020.06月版.

作者簡介：劉細鳳，女，安科瑞電氣股份有限公司