智能电缆温度检测报警系统在卷烟工业企业中的应用

朱鲁涛　赵坤　贾飞飞

引言

近年来，随着智能制造技术的不断升级以及人们对安全的日益重视，工业生产企业对日常巡检不易发现的桥架内电缆、变配电柜内载流铜排等危险源的监控力度得到不断加强。尤其在卷烟工业企业，厂区内变电站、输电线路、卷包车间、制丝车间重点大型用电设备配电柜的电气安全隐患。为保证卷烟生产的安全运行，避免电缆温度异常造成重大事故的发生，电缆温度检测及报警系统稳定可靠的运行至关重要。然而传统的电缆温度检测具有巡检工作量大、隐蔽区域异常不易发现、实时性差、告警覆盖范围小并且报警信号单一等缺点，不能满足智能报警的需要。

本文介绍了一种结构简单化、设计模块化、实时性高的电缆温度检测报警系统，该系统能够实现检测实时数据、自动分析报警信息、智能推送报警消息等功能。

报警系统结构

该新型电缆温度检测报警系统主要由检测及数采模块、通讯控制模块、上位机分析模块三部分组成。电缆温度检测部分利用ST-CW880B无线测温集中主机及配套有源、无源温度传感器，能够检测高压开关柜、母线接头、屋外刀闸或载流电缆温度，无线测温主机能够采集传感器的状态、现场温度显示、报警提示和输出，事件记录及数据记录。过程数据以Modbus RTU或Profibus DP通讯协议上传至PLC400系列CPU，CPU则通过CP443-1模块实现工业以太网通讯，将采集的数据上传至上位机分析模块。根据所测电缆温度值，现场测温主机能够发出声光报警信息，上位机分析单元则实时监控并实时报警。同时对监测数据进行趋势分析，实现预测报警，通过语音、警铃、短信等方式进行点对点的告警通知。

系统架构

2.1现场数据模块

现场数据采集模块中的温度检测装置为ST-CW880B系列无线测温集中系统，根据现场不同应用场景采用无线温度传感器（高性能锂电池供电）测量母排、电缆搭接位置，无线温度传感器（CT取电型）测量不易拆卸母排和电缆位置的，无线温度传感器（户外吸附式）测量户外隔离刀闸。实时采集各分散点无线测温传感器实时温度，传感器电量采集至ST-CW880B测温集中系统，并根據现场实际情况设置合理的报警值，实现现场电气设备的精准温度测量。

2.2自控系统数据采集模块

自控系统数据采集模块采用协议转换网桥将MODBUS RTU转换为PROFIBUS DP通讯，依托于现场西门子PCS7自动控制系统的CP44-5DP通讯网卡，编写相应的数据采集程序，按照现场不同的位置解析实时采集的温度，并在自动控制系统编写相应的温度异常判断程序，自控系统判断温度超出正常值后触发相应的报警消息提示相应的操作人员。

2.3报警系统数据处理模块

报警系统数据处理模块依托于能源管理系统数据处理中心，对采集的电缆温度信息与设定的温度上下限进行比较，产生相应的报警信息。然后通过OPC接口实现与中控室声光报警系统、智能短信报警系统数据交互。通过智能短信报警系统中对操作人员进行的岗位分配实现智能短信报警系统定点推送给相关操作人员，方便操作人员及时查看相关信息并对突发状况进行相应的处理。

为提高系统运行可靠性，该系统报警系统数据处理模块还能根据不同电气设备的近期温度变化趋势，推测电气设备的健康状态，实现电气设备健康状况的预防性报警，在中控室产生警铃报警、语音报警提示操作员相关电缆温度报警信息，极大的减少了安全事故的发生。此外，开放的OPC接口使该系统能够紧跟科技发展的脚步，实现与各种前沿的科技产品数据对接，实现了与短信报警平台的衔接，多系统协同工作，按预先设置的人员分组自动识别推送报警信息，无论你身在何处都可以实时监控现场运行情况。

结论

实践证明，该智能电缆温度检测报警系统在卷烟工业企业中有极高的应用价值，其智能化报警分析、自动化报警信息推送等功能，满足了企业智能化生产的需求，提高了值班人员的工作效率，保证了现场的安全生产。该系统是集数采、现场报警、语音报警、短信报警一体化、智能化报警系统，具有智能化水平高、报警时效性强、准确性高等优点，符合集中管理、分散控制的管理模式，在DCS生产控制系统的各控制领域有一定的推广价值。