Czujniki, dane i analiza: nowoczesne monitorowanie. Zbieranie i inteligentne wykorzystywanie danych to podstawa działania zakładów przemysłowych i energetycznych.

6 grudnia 2021

Dane to podstawa działania zakładów przemysłowych oraz energetycznych. Zbieranie i inteligentne wykorzystywanie informacji są kluczowe dla niezawodnego działania systemów. W przypadku dystrybucji energii wystarczy poluzowany punkt łączenia szyn zbiorczych, usterka połączeń kablowych czy zanieczyszczona wentylacja rozdzielnicy, aby doprowadzić do kosztownej awarii. By ich uniknąć potrzebne są nowoczesne systemy monitorowania. Klasyczną termowizję zaczynają zastępować inteligentne systemy bazujące na czujnikach i bieżącej analizie danych.

Rozwiązania termowizyjne nie zawsze skuteczne

Termowizja to jeden z najlepszych sposobów identyfikowania zagrożeń, które wynikają z niewłaściwego stanu połączeń prądowych. Pomiarów dokonuje się zazwyczaj kamerami termowizyjnymi, bezpośrednio w pomieszczeniach z rozdzielnicami. Tradycyjne aparaty są jednak wrażliwe na czynniki zewnętrzne i działają tylko do pewnego progu temperatur (standardowo +50°C). Pomiary mogą być przez to niedokładne, a nawet niemożliwe do wykonania. Termowizja wymusza też na operatorach pracę w trudnych warunkach: przegrzanych pomieszczeniach z silnymi polami elektromagnetycznymi. Co roku przedsiębiorstwa muszą też ponosić koszty związane z czasochłonnymi pomiarami kamerą termowizyjną.

Nowe technologie monitorowania

W monitorowaniu stanu rozdzielnic do gry wchodzą nowe technologie bazujące na czujnikach, analizie danych oraz oprogramowaniu pozwalającym na szybkie reakcje. Dają one fachowcom większą wygodę i bezpieczeństwo, pozwalają od razu identyfikować zagrożenia i podjąć odpowiednie działania. Dla właściciela korzystanie z inteligentnego monitorowania rozdzielnic oznacza krótsze przestoje w pracy obiektu, zwiększenie niezawodności, a tym samym niższe koszty.

Przykładem takiego rozwiązania jest Eaton Diagnose. Rozdzielnice wyposażone w ten system zainstalowała niedawno w jednym ze swoich obiektów firma KGHM Polska Miedź S.A. Zaprojektowano go, aby zapewnić stałe monitorowanie temperatury układów szyn głównych i dystrybucyjnych w rozdzielnicach niskiego napięcia. Zestaw odpowiednio zainstalowanych czujników rejestruje informacje zapisywane w kontrolerze. Dane podlegają ciągłej analizie dzięki czemu można odpowiednio zaplanować konserwację urządzeń czy zoptymalizować proces produkcyjny – np. w przypadku wykrycia powtarzających się skoków obciążeń spowodowanych naprężeniami mechanicznymi.

Na co dzień używamy inteligentnych zegarków czy opasek mierzących tętno, liczbę spalonych kalorii, przebyty dystans i kroki. W ten sposób kontrolujemy stan swojego organizmu i utrzymujemy zdrowy tryb życia. Tak jak o stan zdrowia można dbać także o system dystrybucji energii. Dostępne na rynku funkcjonalności i technologia umożliwiają sprawdzanie w czasie niemal rzeczywistym czy szyny miedziane lub elementy łączeniowe rozdzielnicy nie ulegają przegrzaniu, co zapewnia jej bezpieczną i niezawodną pracę – wskazuje Tomasz Grzegulski, Product Manager w firmie Eaton.

Jak działa nowoczesny monitoring?

Technologia Diagnose bazuje na specjalnych czujnikach instalowanych na szynach miedzianych w rozdzielnicach. Co 10 minut czujniki bezprzewodowo przesyłają aktualne dane dotyczące temperatury do odbiorników. Informacje następnie trafiają do kontrolera diagnostycznego przez połączenie kablowe. System analizuje odczyty i porównuje je z zapisanymi wartościami progowymi, a następnie podaje status urządzeń. Gdy zarejestruje problem oprogramowanie wyświetla ostrzeżenie w jednym z kolorów:

Żółty – czujnik nie wysyła żadnych informacji (brak prądu w obwodzie szyn)
Pomarańczowy – temperatura zbliżyła się do maksymalnej dopuszczalnej wartości granicznej
Czerwony – temperatura przekroczyła wartość graniczną

Diagnose na bardzo wczesnym etapie wykrywa nawet niewielki wzrost temperatury, np. konkretnego punktu łączeniowego, co może sugerować utratę połączenia stykowego. Tego typu usterki, wykryte odpowiednio wcześnie, da się względnie szybko naprawić. Wykorzystując połączenie systemu z internetem można analizować dane w trybie online co za tym idzie znacznie przyśpieszyć podjęcie działań serwisowych. Instalacja systemu jest możliwa na cztery różne sposoby, w zależności od wymagań w zakresie ilości punktów pomiarowych oraz komunikacji z urządzeniami zewnętrznymi.

W dobie przemysłu 4.0 rośnie znaczenie technologii bezprzewodowych, które umożliwiają natychmiastowe podejmowanie działań lub odpowiednie planowanie konserwacji zapobiegawczej. Systemy takie jak Diagnose mogą z powodzeniem zastępować tradycyjne rozwiązania, zwiększając bezpieczeństwo pracowników, żywotność urządzeń i niezawodność instalacji.