Velika linija za prevleko lahko vsebuje na desetine potopnih grelnikov PTFE, porazdeljenih po več rezervoarjih, pri čemer je za vsakega potrebno individualno spremljanje toka za odkrivanje okvarjenih elementov, poslabšanega ožičenja ali izgube delne obremenitve. Tradicionalno je uvedba te ravni vidnosti zahtevala obsežne trdo{1}}ožičene tokovne transformatorje, speljane nazaj v osrednjo omarico PLC, kar je povzročilo zapletene kable in znatne stroške namestitve. Nov razred tehnologije zaznavanja spreminja to arhitekturo z odpravo zunanjega napajanja in žične signalne infrastrukture.
ThePTFE grelna skupina brezžičnega senzorja toka z lastnim napajanjemkoncept uvaja kompaktno, avtonomno nadzorno napravo, ki se pritrdi neposredno na dovodne vodnike grelnika in ustvarja lastno delovno energijo iz električnega bremena, ki se meri.
Načelo zaznavanja toka pridobivanja energije
V središču tehnologije je miniaturni tokovni transformator z-jedrom (CT), ki se pripne okoli napajalnega kabla grelnika.
Načelo delovanja temelji na elektromagnetni indukciji:
Izmenični tok, ki teče skozi prevodnik, ustvarja magnetno polje
To polje koncentrira toroidno magnetno jedro
Več{0}}obratno sekundarno navitje pretvori magnetni tok v majhno uporabno napetost
Ta zbrana energija poganja vgrajeno elektroniko
Razpoložljiva energija zadostuje za delovanje:
Mikrokrmilnik-z nizko porabo energije
Vezje za merjenje toka
Brezžični komunikacijski modul
Za delovanje ni potrebno zunanje ožičenje ali baterijsko napajanje.
Arhitektura brezžičnega prenosa
Ko se napaja, senzor občasno meri porabo toka grelnika in podatke brezžično prenaša na osrednji prehod.
Pogosti komunikacijski protokoli vključujejo:
Nizko{0}}omrežna omrežja, kot je Zigbee
Protokoli -širokega dosega-območja, kot je LoRaWAN
Lastniški industrijski RF sistemi, optimizirani za gosto okolje
Intervali prenosa podatkov lahko segajo od sekund do minut, odvisno od konfiguracije sistema in razpoložljivosti električne energije.
Senzor je tihi, parazitski opazovalec, ki se hrani z lastno energijo grelnika, da poroča o njegovem zdravju.
Zmogljivosti spremljanja med nizi grelnikov
Ko je razporejen čez PTFE grelno skupino, vsak senzor zagotavlja neprekinjen vpogled v električno obnašanje posameznih grelnih elementov.
Tipični spremljani parametri vključujejo:
RMS poraba toka na grelec
Ravnovesje obremenitve med fazami
Stanje-delovanja v realnem času
Pretekli podatki o trendih za napovedno vzdrževanje
Iz tega nabora podatkov je mogoče identificirati več pogojev napake.
Odkrivanje okvare grelnika
Nenaden padec toka je običajno povezan z:
Okvara grelnega elementa-odprtega tokokroga
Odklopljeno ožičenje
Aktivacija notranje varovalke ali toplotnega izklopa
To omogoča hitro izolacijo ne-delujočih grelnikov v velikih sistemih.
Odkrivanje degradacijskih trendov
Postopne spremembe trenutnega podpisa lahko kažejo na:
Povečanje kontaktnega upora na sponkah
Delna razgradnja izolacije
Progresivno staranje elementa
Takšni trendi omogočajo načrtovanje vzdrževanja, preden pride do katastrofalne okvare.
Prednosti-na sistemski ravni za industrijske instalacije
Sprejetje samo{0}}arhitekture zaznavanja prinaša več operativnih prednosti:
Odprava zunanjih napajalnikov senzorjev
Odstranitev dolgih analognih signalnih kablov
Zmanjšano delo pri namestitvi in zapletenost ožičenja
Razširljiva uvedba v velikih flotah grelnikov
Poenostavljena naknadna vgradnja v obstoječe instalacije
Ti dejavniki znatno zmanjšajo oviro za uvedbo popolne električne vidljivosti v toplotnih sistemih.
Tehnični vidiki
Omejitve pridobivanja energije
Pridobljena energija je odvisna od:
Velikost toka grelnika
Stabilnost pogojev obremenitve
Zasnova jedra in učinkovitost navijanja
Nizka-obremenitev ali delovanje s prekinitvami lahko zmanjša razpoložljivo porabo energije za brezžični prenos.
Temeljne konstrukcijske zahteve
CT običajno uporablja:
Visoko{0}}prepustna feritna ali laminirana toroidna jedra
Razcepljena{0}}geometrija jedra za naknadno namestitev
Več{0}}ratna sekundarna navitja za ojačanje napetosti
Te lastnosti zagotavljajo zadosten zajem energije pri ravneh industrijskega toka.
Integracija industrijskega interneta stvari
Zbrani podatki se običajno združijo na prehodu in posredujejo:
SCADA sistemi
Platforme-za analizo v oblaku
Motorji za predvideno vzdrževanje
Sistemi upravljanja z energijo
To omogoča med-sistemsko korelacijo med toplotno zmogljivostjo in obnašanjem električne obremenitve.
Razširljivost v sistemih PTFE z več-grelci
Pri grelnikih PTFE je razširljivost ključni dejavnik. Sistemi lahko vsebujejo:
Na desetine grelnikov na rezervoarsko polje
Več neodvisnih procesnih con
Konfiguracije redundantnega ogrevanja
Brezžično zaznavanje z lastnim-napajanjem odstrani ozko grlo pri napeljavi, kar omogoča skoraj{1}}en-vidnost v vseh grelnikih brez sorazmernega povečanja zapletenosti namestitve.
Zaključek
Brez{0}}brezžični tokovni senzor s samostojnim napajanjem predstavlja pomemben napredek pri nadzoru toplotnega sistema, zlasti za porazdeljene instalacije PTFE grelnikov. ThePTFE grelna skupina brezžičnega senzorja toka z lastnim napajanjempristop omogoča neprekinjeno merjenje električnih obremenitev-brez vzdrževanja z zbiranjem energije neposredno iz delovnega toka grelnika.
Kot rezultat,-vpogled v električno obnašanje vsakega grelnika v objektu v realnem času postane praktičen v velikem obsegu. Tehnologija vzpostavlja novo paradigmo v industrijskem IoT za toplotne sisteme, kjer nadzorna infrastruktura ni več omejena s kompleksnostjo ožičenja ali vzdrževanjem baterije.
Navsezadnje je najučinkovitejši senzor tisti, ki neprekinjeno deluje v ozadju, ne potrebuje zunanjega napajanja in ostane trajno integriran brez vzdrževalnih posegov.
