淺談煤礦井下高防開關無線測溫系統

發布時間： 2021-09-10　　點擊次數： 1276次

王晶晶

安科瑞電氣股份有限公司上海嘉定 201801

摘要：本文利用觸摸屏、表帶式無線測溫傳感器、無線測溫收發器，結合Zigbee射頻技術、MODBUS通信技術、計算機網絡技術設計了煤礦井下高防開關的無線測溫系統。系統能夠實時監測高防開關內各相動靜觸頭的溫度。

關鍵詞：高防開關無線測溫 MODBUS

1引言

隨著科技的發展，無線測溫技術在電力系統中的應用迅猛發展，已成為各種高壓設備安全運行的重要保障。然而，在煤礦領域，由于行業的特殊性，井下所有高壓開關均為隔爆型，受安裝空間、干擾、行業規范等方面的影響，傳統的無線測溫技術無法直接應用于煤礦高壓開關柜測溫。為此，本文設計了煤礦隔爆型高壓開關無線測溫系統，順應了煤礦智能化發展的方向，解決了煤礦高壓測溫安全性的難題，實現了溫度的實時在線監測。從而有效防止火災事故的發生，保證高壓設備的安全運行，并為運行人員和管理決策層提供直接可靠的數據依據。

2系統設計

2.1系統需求

無線測溫系統應能連續監測高壓設備的運行溫度，可確定設備的過熱程度，當發生超溫時，系統能夠發出報警指示。

對于高防開關測溫，一般每個高防開關配一個無線測溫收發器，一套監測裝置可帶3至12個無線測溫傳感器。

所有的無線測溫收發器可通過標準RS485總線將數據傳至礦用本安型顯示控制器，實現就地監視與報警，并可通過本安顯示控制器接入工業以太網實現數據到地面的上傳。

2.2系統結構

系統整體結構如圖1所示，無線測溫傳感器固定在高防開關三相動觸頭上，內置紐扣電池，無線測溫收發器固定在高防開關前面板，兩者之間采用Zigbee方式進行無線通信。多個高防開關內的無線測溫收發器組成RS-485串行總線接入一臺礦用本安型顯示控制器，顯示控制器的使用觸摸屏。

3軟件設計

3.1無線測溫收發器通信協議

本文采用的是安科瑞ATC200無線測溫收發器，支持標準MODBUS-RTU通信協議，讀取溫度數據的發送數據格式如

表1所示，返回響應數據格式如表2所示，通信地址表如表3 所示。

表1發送數據格式

表2響應數據格式

表3通信地址表

3.2觸摸屏的MODBUS通信

打開MCGS嵌入版軟件后，新建工程選擇好對應觸摸屏型號，在設備窗口進行設備組態，首先添加通用串口父設備，雙擊并進入圖2所示的設置，其次添加*康ModbusRTU,如找不到可在設備管理中的通用設備—ModBusRTU中添加，雙擊并進入圖3所示界面，增加設備通道，根據表3，要讀取溫度值，其起始地址為04H，根據MODBUS通信規約，在主站發送數據時要加1，因此讀取地址從05開始，如圖4所示。此外根據表3，溫度的通信值為16位整數，為實際溫度值的十倍，因此要顯示正確溫度的話，需要進行處理。本文是利用窗口屬性里的循環腳本功能實現的。