SNTS煤礦綜合無線測溫系統(tǒng)

劉玉霞

【摘 要】高溫是影響煤礦井下生產(chǎn)安全的重要因素，隨著煤礦井下采掘機械化程度的提高，對高溫監(jiān)測的難度不斷增加，為解決礦山機電設備內(nèi)關鍵點運行溫度不易監(jiān)測的難題，我們著手開發(fā)SNTS煤礦綜合無線測溫系統(tǒng)。

【關鍵詞】煤礦；無線；測溫

1.SNTS煤礦綜合無線測溫系統(tǒng)

煤礦產(chǎn)業(yè)是國家的重要能源產(chǎn)業(yè)，在國家的經(jīng)濟發(fā)展戰(zhàn)略中占據(jù)重要位置，同時電力又是煤礦企業(yè)的主要能源。煤礦供電系統(tǒng)的要求具有高度的安全性、可靠性、合理性和經(jīng)濟性。煤礦供電網(wǎng)絡比較復雜，目前我國煤礦井下常見的供電電壓高壓有10kV和6kV；低壓有1140V、660V和380V。就高產(chǎn)高效綜采工作面而言，若工作面供電電源引自采區(qū)變電所6000V分段母線上，則工作面就存在6000V，3300V，1140V和660V等4個電壓等，極其復雜。隨著煤礦井下采掘機械化程度的提高、生產(chǎn)工作面不斷向前延伸、擴大，高壓供電電纜及設備不斷深入末端、低壓系統(tǒng)一直向前延伸，星羅棋布的電網(wǎng)由變壓器、高低壓開關和磁力起動器相連。這些供電設備和電纜安全與否，直接關系著礦井的生產(chǎn)安全。由于煤礦井下環(huán)境條件的特殊性，在采掘過程中容易產(chǎn)生有爆炸危險的瓦斯（甲烷）和煤塵，并且由于電氣設備經(jīng)常處于溫度濕度較高的狀態(tài)下，極易發(fā)生故障。據(jù)有關資料統(tǒng)計，在煤礦瓦斯、煤塵爆炸事故中，供配電引起的事故約占50%。隨著國家數(shù)字化智能化礦山建設的逐步實施，各種供配電設備運行狀態(tài)的在線監(jiān)測越來越重要。在煤礦供配電系統(tǒng)中，溫度是表征設備運行正常與否的一個重要參數(shù)。隨著科技的進步，用電負荷不斷增長，為了避免因設備發(fā)熱而導致的起火或者爆炸，溫度的自動監(jiān)測已經(jīng)成為煤礦行業(yè)進行安全生產(chǎn)和減少損失所采取的重要措施之一。由于煤礦主要供配電設備處于井下，為防爆型式，其結(jié)構(gòu)比較復雜，如何對其內(nèi)部載流元件溫度進行直接測量一直是個難題。傳統(tǒng)的溫度測量方式周期長，施工復雜，效率低，不便于管理，發(fā)生故障時，要耗費大量的人力物力排查和重新鋪設線纜。而在特定場合下監(jiān)測點分散、環(huán)境封閉或存在高電壓，很多測量方式根本無法實現(xiàn)測量工作。SNTS無線測溫系統(tǒng)是我們自主研發(fā)的一種針對煤礦地面與井下的測量準確、可靠性高、安裝簡便的一體化溫度測量系統(tǒng)。它采用先進成熟的傳感技術(shù)和獨特先進的無線通訊技術(shù)進行高壓隔離和信號傳輸，利用其固有的絕緣性和抗電磁場干擾性能，從根本上解決了礦山機電設備內(nèi)關鍵點運行溫度不易監(jiān)測的難題。

2.SNTS煤礦綜合無線測溫系統(tǒng)組成部分

2.1溫度傳感器

SNTS-Ⅰ/KJ68-Ⅰ無線溫度傳感器是溫度前端采集裝置。無線溫度傳感器是由控制單元、無線數(shù)據(jù)傳輸和溫度測量三部分組成。無線溫度傳感器測量待測點溫度后，將溫度數(shù)據(jù)通過無線方式傳遞給測溫通訊終端（無線溫度顯示儀）。無線溫度傳感器主要安裝在容易發(fā)熱的電纜連接處、變壓器表面、斷路器臂、隔離刀閘靜觸頭等部位。每個無線溫度傳感器具有唯一的 ID 編號，實際安裝使用時需記錄每個傳感器的安裝地點，并與編號一起錄入溫度監(jiān)測計算機數(shù)據(jù)庫中。傳感器每隔一定時間（測量周期可以事先設定）自動發(fā)射一次監(jiān)測點的溫度數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)溫度異常立即報警，可不受發(fā)送周期限制。

主要技術(shù)參數(shù)

2.2無線溫度顯示儀

SNTR-A/KJ68-A型無線溫度顯示儀是由我公司自主研發(fā)的溫度采集終端產(chǎn)品，它配合無線溫度傳感器以及溫度監(jiān)測預警計算機組成一套完善的SNTS無線測溫系統(tǒng)，可對多種惡劣環(huán)境條件下的溫度實現(xiàn)現(xiàn)場和遠程智能化在線監(jiān)測和預警。其中無線溫度顯示儀安裝在集控室/井下配電硐室，負責接收各無線溫度傳感器發(fā)送出的溫度數(shù)據(jù)，并通過總線連接，把數(shù)據(jù)上傳到溫度監(jiān)測工作站計算機，并響應管理軟件各種命令。

2.3 SNTS上位機軟件

SNTS無線測溫系統(tǒng)采用最新軟件開發(fā)技術(shù)，系統(tǒng)的主要技術(shù)基于微軟所力推的. NET平臺，使用最新的VS2010.NET開發(fā)工具，配合MS SQL SERVER2005數(shù)據(jù)庫，為系統(tǒng)的開發(fā)與維護提供了強有力的技術(shù)后盾。主要特點：（1）全面采用模塊化，基于.NET結(jié)構(gòu)的開發(fā)平臺，在Windows 環(huán)境下運行，系統(tǒng)的安全可靠；（2）采用最新的Windows 圖形界面，能運行windows2000/XP/VISTA/7操作平臺，支持純鍵盤、鼠標操作，易學易用。（3）易于擴充，系統(tǒng)設計采用標準的插件架構(gòu)技術(shù)，以提高系統(tǒng)的開放性及可擴充性，方便以后業(yè)務的擴展和系統(tǒng)擴容，適應企業(yè)未來的需要；（4）數(shù)據(jù)安全保密，采用MS SQL SERVER 2005數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)保密、安全，采用嚴格的權(quán)限管理，杜絕未經(jīng)授權(quán)的訪問。

3.SNTS煤礦綜合無線測溫系統(tǒng)特點

（1）能夠準確、可靠地監(jiān)測各關鍵點比如隔離刀閘、斷路器臂的溫度，現(xiàn)場溫度和報警信息實時傳輸至自動化監(jiān)測系統(tǒng)；（2）單臺無線溫度顯示儀即可接收一定區(qū)域內(nèi)所有監(jiān)測點數(shù)據(jù)，降低用戶使用成本；（3）可根據(jù)監(jiān)測部位不同，通過軟、硬件對各傳感器的報警門限進行單獨設置；（4）監(jiān)測點與接收設備之間無直接聯(lián)系，無絕緣問題；（5）綜合價格低，免維護安裝，簡便安全，一次完成，無需任何其他操作；（6）多種報警模式選擇，預報警門限和即時報警門限兩級參數(shù)設置可確保提前發(fā)現(xiàn)故障苗頭，便于及時采取措施，減少直接跳閘停電，防范于未然，減少直接跳閘停電損失；（7）對監(jiān)測點溫度超標現(xiàn)象提供語音報警和彈出窗口提示，及時提醒值守人員注意到故障現(xiàn)象；（8）日志記錄功能，可對故障點現(xiàn)象描述和處理過程提供錄入功能，方便后期進行事故分析；（9）能實現(xiàn)真正意義上的“無人值守”，顯示儀可通過RS485，以太網(wǎng)或光纖等通信接口和控制中心進行通信。從而滿足計算機室（主控室）、配電室/硐室和被保護電氣設備三個不同地點的互聯(lián)。

4.SNTS煤礦綜合無線測溫系統(tǒng)實際應用

SNTS煤礦綜合無線測溫系統(tǒng)由于自身的優(yōu)勢，迅速在國內(nèi)煤礦開采中廣泛應用。目前，兗州礦物集團、徐州礦物集團等國內(nèi)大型礦物集團廣泛采用SNTS煤礦綜合無線測溫系統(tǒng)，在維護煤礦開采系統(tǒng)安全上發(fā)揮著重要的作用。 [科]

【參考文獻】

[1]李貴篤.煤礦電氣設備無線測溫技術(shù)研究.科技資訊，2012，（02）.

[2]李芙玲.煤礦井下智能溫度測量系統(tǒng)的研究.煤礦機械，2007，（08）.