Niezawodność działania parków logistycznych oparta na MT-151 i systemie Exertherm

Parki logistyczne są idealnymi miejscami do prowadzenia operacji w obrębie „City Logistics”, jak również na siedzibę dla średnich i większych firm. Ułatwiają one dystrybucję towarów na końcowym etapie, co jest istotne w przypadku operatorów logistycznych i firm branży e-commerce. W celu utrzymania nieprzerwanej pracy takich parków niezbędne jest zapewnienie odpowiedniego poziomu bezpieczeństwa. Jednym z krytycznych punktów są rozdzielnice główne nN, ponieważ to elementy elektroenergetyczne są najczęstszymi przyczynami awarii i pożarów .

Kluczowym wskaźnikiem poprawności działania rozdzielnic i zagrożeń, jakie mogą wystąpić podczas ich działania jest temperatura jaka panuje wewnątrz nich oraz na złączach. Na awarie narażone są w szczególności, tzw. „gorące miejsca” w starych oraz nowych, przeciążonych i źle utrzymanych, rozdzielniach. Tym ważniejszy jest predykcyjny nadzór nad nowo instalowanymi rozdzielnicami i dbanie o ich niezawodne działanie. Nadmierny wzrost temperatury, a co za tym idzie nagrzewanie się „gorących miejsc”, takich jak: zaciski wyłączników głównych, odpływowych, połączenia szyn zbiorczych, zwiększa ryzyko wystąpienia pożaru, stwarza zagrożenie dla osób znajdujących się w pobliżu oraz może spowodować przerwy w pracy, co jest bardzo kosztowne dla funkcjonowania takich obiektów. Tradycyjna kontrola sprawności działania rozdzielnic jest często wykonywana metodą termografii. Posiada ona jednak ograniczenia pod względem skuteczności i dokładności, wynikające z utrudnionej widoczności niektórych wewnętrznych obszarów zasłoniętych przez inne elementy lub o utrudnionym dostępie. Ponadto proces obrazowania w paśmie podczerwieni pokazuje tylko chwilową wartość, co ogranicza ocenę długofalowej poprawności działania badanych elementów.

Wyeliminowanie tych ograniczeń jest możliwe poprzez zastosowanie czujników temperatury kontrolujących pracę rozdzielni 24 godziny na dobę i 7 dni w tygodniu. Zastosowanie takich czujników umożliwia pomiar nawet w najbardziej niedostępnych miejscach. Ciągła kontrola pozwala również na wysłanie ostrzeżenia i alarmu natychmiast po wykryciu awarii, a także na gromadzenie danych dla długoterminowej archiwizacji i oceny trendów.

Kontrola rozdzielnic w magazynie logistycznym

Kontrola nowych i właściwie eksploatowanych rozdzielnic jest równie istotna jak w przypadku tych starszych lub niezadbanych. Ich awaria może zatrzymać działanie magazynu przynosząc w ten sposób straty i opóźniając dostawy. Może też spowodować zagrożenie zdrowia i życia ludzkiego. Aby zapobiec takim zdarzeniom w nowo powstałym magazynie logistycznym w Warszawie firma AB-Micro sp. z o.o. we współpracy z firmą RAFAEL Security Systems Sp. z o.o. zainstalowała system do ciągłego monitoringu temperatury w rozdzielnicy głównej. Wykorzystane zostały tam czujniki Exertherm EM.

Czujniki przewodowe Exertherm EM przeznaczone są do ciągłego monitoringu temperatury w na złączach, zaciskach wyłączników i połączeniach szynowych. Obudowa czujnika wykonana jest z tworzywa o dużej trwałości i wysokiej odporności mechanicznej. Chroni ona skutecznie delikatne elementy czujnika w trakcie instalacji I podczas eksploatacji. Ich bezbateryjne działanie pozwala na stałe monitorowanie pracy rozdzielnicy i nie wymaga bieżącej konserwacji. Zastosowanie tych czujników umożliwia pomiar temperatury kilkuset różnych punktów jednocześnie nawet w bardzo trudno dostępnych miejscach. W celu wyeliminowania wpływu temperatury otoczenia na pomiar, czujnik dokonuje kompensacji zmiany rezystancji pomiędzy punktem pomiarowym na kablu, a punktem zawieszonym w powietrzu wewnątrz rozdzielnicy. Wynikiem pomiarów jest różnica temperatur pomiędzy tymi punktami.

Czujniki Exertherm zostały zamontowane w magazynie logistycznym w rozdzielnicy głównej na każdym przewodzie zasilającym wyłącznik główny w pobliżu jego zacisków.

Pomiar temperatury w rozdzielnicy głównej

Specyfikacja Exertherm EM:

• Zakres czułości: -10 > 150°C
• Dokładność: +/- 2% lub 1°C
• Powtarzalność: 1°C
• Temperatura pracy: 70°C
• Obudowa: PTFE UL94 V-O
• Przewód wyjściowy: 4 m UL-Style 2464

Gromadzenie danych pomiarowych na odległość zapewnia wysokiej jakości karta „Exerthem Modbus Datacard”, dedykowana dla systemów monitoringu termicznego Exertherm 24/7 Thermal.

Dane przesyłane są za pomocą złącza RJ45 do sieci RS-485 Modbus poprzez gniazda, które mogą być wykorzystywane jako wejścia lub wyjścia. Pojedyncza karta umożliwia odbiór i analizowanie sygnałów z 8 różnych czujników jednocześnie. Maksymalnie można połączyć ze sobą szeregowo 32 karty, pozwalając na jednoczesne użycie 256 czujników. Zastosowanie diod LED na płycie czołowej karty pozwala na obserwację parametrów pracy karty, statusu zasilania oraz funkcjonowania komunikacji Modbus. Karta jest przystosowana do montażu na szynie DIN i zasilana napięciem 24 V DC, charakteryzując się poborem mocy na poziomie 0,4 W.

Skrzynka elektryczna z kartą Exertherm

Exertherm Modbus Datacard przetwarza stan i parametry sygnału wejściowego z czujników do sieci. Umożliwia komunikację i integrację ze wszystkimi systemami BMS/SCADA.

Informacje o alarmach związanych z przekroczeniem ustalonych progów temperatur są przekazywane za pomocą modułu telemetrycznego MT-151 serii MOBICON firmy Inventia Sp. z o.o. dwiema drogami:

• elektryczną – wystawienie sygnału na odpowiednim wyjściu dwustanowym i pobudzenie przekaźnika,
• cyfrową – za pomocą sieci Ethernet i protokołu Modbus TCP.

Istnieje również możliwość transmisji danych drogą GSM/GPRS z wykorzystaniem zainstalowanych w urządzeniach MT kart SIM.

Monitoring temperatur rozdzielnicy obiektowej

Dla zapewnienia bezpieczeństwa w magazynie logistycznym, oprócz kontroli temperatury rozdzielnicy głównej, monitorowana jest również rozdzielnica obiektowa. Monitorowanie jej opiera się na kontroli temperatury powietrza wewnątrz rozdzielnicy oraz temperatury powietrza w hali, w pobliżu miejsca jej zamontowania. Wewnątrz rozdzielnicy obiektowej umieszczono dwa czujniki Pt1000. Jeden z czujników został umieszczony w górnej części rozdzielnicy, drugi w dolnej, zapewniając ciągłą kontrolę poprawności jej działania.

Informacje o alarmach związanych z przekroczeniem ustalonych progów temperatur są przekazywane za pomocą modułu telemetrycznego MT-156 HMI drogą elektryczną.

W przypadku przekroczenia progów alarmowych na wyjściach dwustanowych wystawiane są odpowiednie sygnały. Tak jak w przypadku modelu MT-151 w module telemetrycznym MT-156 HMI istnieje możliwość transmisji danych drogą GSM/GPRS z wykorzystaniem zainstalowanych w urządzeniach MT kart SIM.

Zdalny monitoring i kontrola technologią przyszłości

Zastosowanie w rozdzielnicach czujników temperatury gwarantuje o wiele wyższy poziom bezpieczeństwa niż w przypadku okresowego nadzoru realizowanego przez człowieka i kamerę termowizyjną. Gromadzenie danych w sposób ciągły pozwala na dokładniejszą ich analizę, dzięki czemu można wprowadzać działania prewencyjne, np. serwis wyłączników.

Głównymi zaletami systemu ciągłej kontroli temperatury są:

• pomiar w trudno dostępnych miejscach
• dokładne dane pomiarowe
• pomiar nawet kilkuset punktów jednocześnie
• zdalny odczyt temperatury na czujnikach
• transmisja danych do systemu monitoringu
• dostęp do danych oraz ich analiza
• zapobieganie awariom i ich skutkom
• wysyłanie alarmów o przekroczeniu zadanego dopuszczalnego progu wartości temperatury na określone numery telefonów
• brak konieczności bieżącej konserwacji systemu.

Firma AB-Micro Sp. z o.o., która wdrożyła system w omawianym centrum logistycznym, jest dystrybutorem czujników Exertherm w Polsce. Zaprasza do współpracy firmy, które mogą spotkać się z podobnymi problemami. Oferuje zarówno sprzedaż samych czujników jak i wdrożenie całego systemu do monitorowania pracy i temperatury rozdzielnic.

W projekcie tym zostały użyte moduły telemetryczne MT firmy Inventia Sp. z o.o., ściśle powiązanej z AB-Micro Sp. z o.o.

Autor: Jakub Rydel, AB-MICRO Sp. z o.o.