基于RFID的水电厂机电设备温度在线监测系统
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完成单位:大唐观音岩水电开发有限公司、大唐水电科学技术研究院有限公司
登记编号:CAPE-CXCG-2024-J-1-076
登记年份:2024
发布时间:2024-07-17
方善臣、何有良、韦金国、欧 亮、马志国、信泽发、姚 俊、余仕丹、熊中浩、王世旭
水电厂机电设备是水电站发电的核心部分,其温度状况直接影响设备的运行安全和效率。传统的温度监测方法存在安装困难、维护成本高、测量不全面、数据不实时等缺点,难以全面及时发现设备的所有异常升温点。
本成果针对水电厂机电设备多、分散、带电的特点,提出了一种基于RFID的无源温度在线监测系统。该系统由前端测温标签、读写器(边缘计算单元)以及部署于云端服务器的温度分析系统(云端)组成。该成果技术难点在于:一是如何设计和制作高温耐受、绝缘性能好、无需电池的RFID测温标签;二是如何实现RFID测温标签和读写器之间的稳定通信和数据传输;三是如何利用边缘计算和云计算的协同,对海量温度数据进行智能化分析和预测。
本成果所提出的温度监测系统中,测温标签采用了超高频RFID技术,标签从RFID射频电磁波中获取能量用于读取测电温度并通过无线传输方式发回。标签采用陶瓷材料封装,具有良好的耐热性和绝缘性能;测温系统采用了边云协同技术,提高了温度数据的处理效率和质量,降低了网络延迟和带宽消耗,实现温度数据的实时分析和优化;该测温系统部署简单,维护方便,具有通用性和可复制性,可以广泛适用于不同类型和规模的水电厂机电设备,满足不同水电厂的温度监测需求和条件。
本成果已在大唐观音岩水电厂集电环励磁碳刷、发电机出口连接处、励磁交流刀闸、励磁直流刀闸、励磁变低压侧电缆、各类油泵电机安装部署。经济社会效益和推动行业进步方面体现在:1、可有效地监测设备的温度状况,及时发现和处理异常发热的位置,保障设备运行安全,防止因异常升温导致的设备损坏、停机、着火等严重后果,降低设备运维的成本;2、实现设备运行的危险预警和健康诊断,减少人工巡检的成本,提高巡检的效率和质量,提高设备的运行效率和寿命,增加发电量和收益;3、提高设备在线监测和数字化改造的能力,加快设备运维的数字化转型,推动智慧水电厂的建设和发展。