ما هو نظام قياس درجة الحرارة بالألياف الضوئية؟
A نظام قياس درجة الحرارة بالألياف الضوئية هو حل متكامل لمراقبة درجة الحرارة يستخدم مجسات درجة حرارة ضوئية وجهاز إرسال لمعالجة الإشارات لقياس درجة الحرارة في نقطة واحدة أو عدة نقاط. ويُستخدم بشكل أساسي في البيئات الكهربائية والصناعية التي تجعل مستشعرات درجة الحرارة الكهربائية التقليدية أقل ملاءمةً بسبب الجهد العالي، أو التداخل الكهرومغناطيسي، أو ضيق مساحة التركيب، أو متطلبات السلامة المتعلقة بالعزل.
لا يقتصر هذا النظام على نوع واحد من المعدات. فمن الممكن تهيئته للاستخدام مع خزانات توزيع الطاقة، وملفات المحولات، ووصلات القضبان الموصلة، وأطراف الكابلات، وملفات المولدات، ووحدات الدائرة الرئيسية الحلقية، وخزانات GIS، ومعدات التسخين الصناعية، ومعدات أشباه الموصلات، وغيرها من التطبيقات التي تتطلب بيانات درجة حرارة مستقرة من نقاط قياس يصعب الوصول إليها.
تحديد موقع النظام
هذا المنتج مناسب للمشاريع التي تتطلب مراقبة درجة الحرارة في ظروف الجهد العالي، وقياس درجة الحرارة متعدد القنوات، ومراقبة النقاط الساخنة في الوصلات الكهربائية، ومراقبة درجة حرارة لفات المحولات، ومراقبة درجة حرارة القضبان الموصلة، ومراقبة درجة حرارة أطراف الكابلات، أو الاستشعار البصري الصناعي لدرجة الحرارة.
مجالات التطبيق الرئيسية
| مجال التطبيق | نقاط القياس النموذجية | الغرض من النظام |
|---|---|---|
| مراقبة درجة حرارة أجهزة التوزيع الكهربائية | ملامسات قواطع الدائرة الكهربائية، ووصلات القضبان الموصلة، وأطراف الكابلات، وقواطع التيار | الكشف عن حالات ارتفاع درجة الحرارة الموضعية في خزانات الجهد المتوسط والجهد العالي |
| مراقبة درجة حرارة المحولات | ملفات المحولات من النوع الجاف، لفات المحولات المغمورة بالزيت، النقاط الساخنة الداخلية | مراقبة درجة حرارة اللف وحالات وجود النقاط الساخنة |
| مراقبة درجة حرارة قضبان التوصيل | وصلات قضبان النحاس، الوصلات المثبتة بمسامير، نقاط التلامس عالية التيار | تحديد ارتفاع درجة الحرارة الناتج عن مقاومة التلامس |
| مراقبة أطراف الكابلات | رؤوس الكابلات، ومقابس الكابلات، ووصلات الكابلات، ونقاط التوصيل | مراقبة نقاط التوصيل الحرجة لكابلات الشاشات في المساحات الضيقة |
| مراقبة وحدة الدائرة الرئيسية | وصلات التوصيل من نوع RMU، موصلات الكابلات، مناطق التوصيل المعزولة | توفير بيانات درجات الحرارة المحلية لمعدات التوزيع المدمجة |
| مراقبة خزانة نظم المعلومات الجغرافية | مناصب وزارية محددة، ومجالس الوزراء الداعمة، ونقاط الاتصال الداخلية | قياس درجة الحرارة في مواقع الخزانات المعزولة أو الحساسة للتداخل الكهرومغناطيسي |
| مراقبة المولدات والمحركات | الجزء الثابت، اللفات، حلقة التجميع، مواقع النقاط الساخنة المحددة | قياس درجة الحرارة في البيئات ذات المجال الكهرومغناطيسي القوي |
| مراقبة المعدات الصناعية | منطقة التسخين، نقطة العزل، موقع القياس عن بُعد، نقطة الحرارة المرتفعة في العملية | دعم قياس درجة الحرارة بشكل ثابت في المواقع الصناعية القاسية |
حلول القطاع
حلول توزيع الطاقة
بالنسبة لمعدات التبديل الكهربائية ووحدات الدائرة الحلقية وخزانات التوزيع، يمكن للنظام مراقبة نقاط التلامس وأطراف الكابلات ووصلات القضبان الموصلة. ويساعد ذلك المشغلين على اكتشاف أي ارتفاع غير طبيعي في درجة الحرارة قبل أن يتطور إلى تقادم العزل أو تعطل الموصلات أو توقف المعدات عن العمل.
حل مراقبة درجة حرارة المحولات
بالنسبة للمحولات الجافة والمغمورة بالزيت، يمكن تهيئة النظام لقياس درجة حرارة اللفات، أو مراقبة النقاط الساخنة الداخلية، أو المراقبة الحرارية متعددة النقاط. وهو مناسب لمصنعي المحولات ومحطات التوزيع والمستخدمين الصناعيين الذين يحتاجون إلى بيانات مباشرة عن درجة الحرارة من المواقع الحرارية الرئيسية.
حلول المولدات والمحركات
في حالة الآلات الدوارة والبيئات ذات المجال الكهرومغناطيسي القوي، يمكن استخدام القياس البصري لدرجة الحرارة في الحالات التي قد تتأثر فيها المستشعرات الكهربائية بالتداخل. ويمكن تهيئة النظام لقياس درجة حرارة الجزء الثابت أو اللفات أو نقاط ساخنة محددة.
حلول العمليات الصناعية
بالنسبة للمعدات الصناعية، يمكن استخدام هذا النظام في الحالات التي تكون فيها نقطة القياس بعيدة أو معزولة كهربائيًا أو يصعب الوصول إليها أو تتأثر بالمجالات الكهرومغناطيسية. ويمكن اختيار هيكل المجس وطول الألياف وطريقة الإخراج وفقًا لبيئة المشروع.
حل تكامل المعدات من الشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEM)
بالنسبة لمصنعي المعدات، يمكن دمج النظام في الخزانات أو لوحات التحكم أو أجهزة المراقبة أو المعدات المصممة حسب الطلب. ويمكن اختيار عدد القنوات وهيكل جهاز الإرسال وواجهة الإخراج ونوع المجس وفقًا للتصميم النهائي للمعدات.
مكونات النظام
| المكون | الوظيفة | التركيب النموذجي |
|---|---|---|
| مسبار درجة الحرارة البصري | يقيس درجة الحرارة عند النقطة المستهدفة | نقطة التلامس، أو اللف، أو وصلة قضيب التوصيل، أو طرف الكابل، أو نقطة التسخين |
| كابل الألياف الضوئية | ينقل الإشارات الضوئية بين المسبار وجهاز الإرسال | داخل الخزانة، أو المحول، أو حجرة الكابلات، أو حاوية المعدات |
| جهاز إرسال درجة الحرارة | تقوم بمعالجة الإشارة الضوئية وتحويلها إلى بيانات درجة الحرارة | لوحة، خزانة، سكة DIN، صندوق تحكم، أو غلاف جهاز OEM |
| وحدة العرض | يعرض درجة الحرارة وحالة الإنذار في الوقت الفعلي | لوحة التحكم الخاصة بالخزانة، أو لوحة التحكم الخاصة بالمشغل المحلي، أو واجهة المراقبة |
| مخرج الإنذار | يُصدر إشارة تحذير أو حماية | التحكم في التبريد، مرحل الإنذار، دائرة الحماية، أو نظام الإنذار الخاص بالخزانة |
| واجهة الاتصال | ينقل البيانات إلى أنظمة المراقبة الخارجية | PLC، SCADA، DCS، منصة المراقبة أو نظام جمع البيانات المحلي |
المواصفات الفنية
| بند المواصفات | التكوين القياسي / الاختياري |
|---|---|
| اسم المنتج | نظام قياس درجة الحرارة بالألياف الضوئية |
| نوع القياس | قياس درجة الحرارة البصري من النوع النقطي |
| نطاق درجات الحرارة | من -40 درجة مئوية إلى +240 درجة مئوية، مع إمكانية تخصيص نطاق أعلى |
| الدقة | معيار ±1 درجة مئوية، إمكانية تخصيص دقة أعلى |
| القرار | 0.1 درجة مئوية |
| عدد القنوات | من 1 إلى 64 قناة، قابلة للتخصيص |
| نوع المجس | قياسية، مدمجة، مثبتة على السطح، مصفحة، مُركَّبة مع آلية اللف، أو مصممة حسب الطلب |
| نوع الألياف | الألياف الضوئية الكوارتزية |
| طول الألياف | قابلة للتخصيص وفقًا لمتطلبات المشروع |
| قطر المسبار | 2.5 مم قياسي، يمكن تخصيص أحجام أصغر |
| خيار مسبار الجهد العالي | يتوفر مسبار من فئة 100 كيلوفولت |
| مصدر الطاقة | تيار متردد/تيار مستمر 220 فولت، مع خيارات إدخال أخرى حسب تكوين الجهاز |
| واجهة الاتصال | RS485، واجهة اتصال Modbus |
| المخرج التناظري | مخرج اختياري 4-20mA |
| تكوين جهاز الإرسال | تكوين متعدد القنوات من 1 إلى 8 قنوات، أو من 9 إلى 16 قناة، أو تكوين متعدد القنوات حسب الطلب |
| طريقة التركيب | التركيب على اللوحة، أو على الخزانة، أو على سكة DIN، أو التركيب وفقًا لمتطلبات المشروع |
| التطبيقات النموذجية | معدات التوزيع الكهربائية، والمحولات، وقضبان التوصيل، ومحطات توصيل الكابلات، ووحدات RMU، وأنظمة GIS، والمولدات، والمحركات، والمعدات الصناعية |
خيارات تكوين جهاز الإرسال
| الإعدادات | السيناريو المناسب | مجال تطبيق التطبيق |
|---|---|---|
| جهاز إرسال من 1 إلى 8 قنوات | خزانة واحدة، لوحة توزيع كهربائية صغيرة، نقاط قياس محدودة | مراقبة مدمجة وتركيب لوحة التحكم بسهولة |
| جهاز إرسال ذو 9-16 قناة | محول، مجموعة أجهزة التبديل الكهربائية، وحدة RMU أو معدات متوسطة الحجم | مراقبة درجة الحرارة من نقاط متعددة |
| نظام متعدد الوحدات | مجموعة معدات كبيرة، أو نظام متعدد الخزانات، أو مشروع على مستوى المصنع | شبكة مراقبة قابلة للتوسيع |
| جهاز العرض | اللوحة الأمامية للخزانة أو واجهة المشغل المحلية | العرض في الوقت الفعلي وإدارة الإنذارات |
| وحدة OEM | شركة تصنيع المعدات أو منتج مراقبة متكامل | وظيفة قياس درجة الحرارة الضوئية المدمجة |
مطابقة الحلول حسب نوع المعدات
| نوع المعدات | الموضع الموصى به للمسبار | التركيز على التكوين الموصى به |
|---|---|---|
| معدات التبديل ذات الجهد المتوسط | الموصلات، وصلات قضبان التوصيل، أطراف الكابلات | مجسات مدمجة، شاشة عرض محلية، مخرج إنذار |
| محول مغمور بالزيت | نقطة التلوين المتعرجة، منطقة الدعم الداخلية، منطقة الرصاص | مسبار معزول، هيكل متوافق مع الزيت، مراقبة متعددة النقاط |
| محول من النوع الجاف | نقطة السخونة في الملف، سطح اللف، نقطة الحرارة الداخلية | مسبار مُثبَّت على الملف ومرسل خزانة |
| نظام القضبان الموصلة | وصلة قضيب نحاسي، وصلة بمسامير، تلامس عالي التيار | مسبار مثبت على السطح وضبط عتبة الإنذار |
| حجرة أطراف الكابلات | رأس الكبل، موصل القابس، نقطة التوصيل | مسبار مدمج وتوجيه الألياف في المساحات الضيقة |
| مولد أو محرك | الجزء الثابت، الملف، موضع نقطة التسخين المحددة | مخرجات القياس والمراقبة عن بُعد المقاومة للتداخل الكهرومغناطيسي (EMI) |
| المعدات الصناعية | نقطة معزولة، منطقة تسخين، نقطة تسخين بعيدة | تكامل المسبار المخصص ونظام الاتصالات |
بنية النظام
طبقة الاستشعار
تتضمن طبقة الاستشعار مجسات حرارية ضوئية مُركَّبة في نقاط الحرارة الحرجة. ويتم اختيار هيكل المجس وفقًا لنوع المعدات ومساحة التركيب ونقاط المخاطر الحرارية.
طبقة النقل
تربط الألياف الضوئية بين نقطة الاستشعار وجهاز الإرسال. وهي تتيح بقاء نقطة القياس معزولة كهربائيًا، بينما يتم تركيب جهاز الإرسال في مكان يسهل الوصول إليه.
طبقة المعالجة
يقوم جهاز الإرسال بمعالجة إشارات درجة الحرارة، وإدارة بيانات القنوات، وتوفير إشارات إنذار أو إخراج اتصالات وفقًا لإعدادات النظام.
طبقة الإخراج
يمكن للنظام توفير عرض محلي، أو إرسال إنذار، أو خرج تناظري، أو اتصال رقمي لمختلف أنظمة المراقبة.
طبقة التكامل
يمكن ربط بيانات درجة الحرارة بشاشات الخزانات، أو وحدة التحكم المنطقية القابلة للبرمجة (PLC)، أو نظام SCADA، أو نظام التحكم الموزع (DCS)، أو أنظمة مراقبة الأصول ذات المستوى الأعلى، وذلك وفقًا لتصميم المشروع.
المزايا الرئيسية للنظام
نطاق تطبيق واسع
يمكن تكييف منصة نظام واحدة لتوزيع الطاقة، ومراقبة المحولات، والآلات الدوارة، وأنظمة الكابلات، ومراقبة درجات الحرارة الصناعية.
مناسب للبيئات ذات الجهد العالي
يتيح الاستشعار البصري قياس درجة الحرارة في الأماكن التي قد تتطلب فيها أجهزة الاستشعار الكهربائية تصميمًا معقدًا للعزل.
مقاومة قوية للتداخل الكهرومغناطيسي
يُعد مسار الإشارة الضوئية مناسبًا للمحطات الفرعية، والخزانات، والمحولات، والمولدات، وغيرها من البيئات التي تتسم بوجود مجالات كهرومغناطيسية قوية.
تكوين مرن للقنوات
يمكن تهيئة النظام ليتراوح بين عدد قليل من نقاط القياس وصولاً إلى مشاريع مراقبة أكبر متعددة النقاط.
اختيار المجسات بناءً على المشروع
يمكن مطابقة هياكل المجسات المختلفة مع أنواع مختلفة من المعدات، بما في ذلك المجسات المثبتة على السطح، والمجسات المدمجة، والمجسات المُدرعة، والمجسات المثبتة على اللفائف.
تكامل البيانات بسهولة
يمكن للنظام توفير مخرجات الإنذار والاتصال لأغراض المراقبة المحلية والمراقبة عن بُعد وحماية المعدات.
كيفية اختيار نظام قياس درجة الحرارة المناسب باستخدام الألياف الضوئية
تأكيد القطاع والمعدات
حدد ما إذا كان النظام يُستخدم في توزيع الطاقة، أو تصنيع المحولات، أو مراقبة المحطات الفرعية، أو المعدات الصناعية، أو الآلات الدوارة، أو التكامل مع مصنعي المعدات الأصلية (OEM).
تأكيد نقاط القياس
حدد عدد نقاط القياس ومواقعها، مثل نقاط التلامس، والملفات، ووصلات القضبان الموصلة، ورؤوس الكابلات، أو نقاط التسخين في الماكينة.
تأكيد نوع المجس
اختر هيكل المسبار وفقًا للحماية الميكانيكية ومتطلبات العزل ومساحة التركيب وطريقة التوصيل.
تأكيد كمية القنوات
اختر تكوين جهاز الإرسال وفقًا لعدد نقاط قياس درجة الحرارة ومتطلبات التوسع المستقبلية.
تأكيد متطلبات الإخراج
حدد ما إذا كان المشروع يتطلب شاشة عرض محلية، أو مخرج إنذار، أو إشارة تناظرية، أو واجهة RS485 Modbus، أو اتصالاً بمنصة مراقبة.
تأكيد طريقة التثبيت
تحقق مما إذا كان جهاز الإرسال سيُركَّب على لوحة، أو داخل خزانة، أو على سكة DIN، أو داخل غلاف جهاز من تصنيع الشركة المصنعة الأصلية (OEM).
معلومات موصى بها لاختيار النظام
| المعلومات المطلوبة | مثال |
|---|---|
| الصناعة | توزيع الطاقة، المحولات، المولدات، المعدات الصناعية، تكامل منتجات الشركات المصنعة للمعدات الأصلية (OEM) |
| نوع المعدات | معدات التوزيع الكهربائية، المحولات، القضبان الموصلة، أطراف الكابلات، وحدات RMU، أنظمة GIS، المولدات أو المحركات |
| نقطة القياس | نقطة التلامس، اللف، وصلة القضيب الموصّل، طرف الكابل، القابس، الجزء الثابت، أو نقطة التسخين السطحية |
| عدد النقاط | نقطة واحدة، 3 نقاط، 6 نقاط، 9 نقاط، 16 نقطة أو حسب الطلب |
| هيكل المسبار | قياسية، مدمجة، مثبتة على السطح، مصفحة، مُركَّبة مع آلية اللف، أو مصممة حسب الطلب |
| موقع جهاز الإرسال | لوحة، خزانة، صندوق تحكم، غرفة المعدات، أو غلاف جهاز من تصنيع الشركة المصنعة الأصلية (OEM) |
| متطلبات المخرجات | شاشة العرض، إنذار الترحيل، RS485 Modbus، 4-20mA أو الاتصال بمنصة المراقبة |
| بيئة التشغيل | الجهد العالي، والتداخل الكهرومغناطيسي القوي، والبيئة الزيتية، والخزانة الضيقة أو الموقع الصناعي |
الأسئلة الشائعة
ما هو نظام قياس درجة الحرارة بالألياف الضوئية؟
وهو نظام لمراقبة درجة الحرارة يستخدم مجسات ضوئية وجهاز إرسال لقياس نقطة واحدة أو عدة نقاط لدرجة الحرارة في المعدات الكهربائية أو الصناعية.
أين يمكن استخدام هذا النظام؟
ويمكن استخدامه في أجهزة التوزيع الكهربائية، والمحولات، وقضبان التوصيل، ومحطات توصيل الكابلات، ووحدات الدائرة الحلقية، وخزانات GIS، والمولدات، والمحركات، والمعدات الصناعية.
ما الفرق بين النظام ومسبار الاستشعار؟
يقوم مسبار المستشعر بقياس النقطة المستهدفة. ويشتمل النظام على مسابير، وجهاز إرسال، وواجهة إخراج، ووظيفة إنذار، وتكامل الاتصالات.
هل يدعم النظام المراقبة متعددة النقاط؟
نعم. يمكن تهيئة النظام باستخدام قنوات إرسال مختلفة وفقًا لعدد نقاط القياس.
هل يمكن استخدام أنواع مختلفة من المجسات في مشروع واحد؟
نعم. يمكن اختيار هياكل مختلفة للمجسات لمواضع قياس مختلفة ضمن نفس المشروع.
هل هذا النظام مناسب للخزانات ذات الجهد العالي؟
نعم. يُعد الاستشعار البصري لدرجة الحرارة مناسبًا للخزانات عالية الجهد لأن نقطة القياس يمكن أن تظل معزولة كهربائيًا.
هل يمكن استخدامه لمراقبة المحولات؟
نعم. يمكن تهيئته لمراقبة ملفات المحولات من النوع الجاف، ونقاط السخونة الداخلية للمحولات المغمورة بالزيت، ودرجة حرارة لفات المحولات.
هل يمكنه الاتصال بنظام SCADA أو PLC؟
نعم. من خلال إعدادات الاتصال المناسبة، يمكن ربط بيانات درجة الحرارة بنظام SCADA أو PLC أو DCS أو أي أنظمة مراقبة أخرى.
هل يمكنها توفير مخرج للإنذار؟
نعم. يمكن تهيئة خرج الإنذار وفقًا لجهاز المراقبة ومتطلبات المشروع.
ما هي المعلومات المطلوبة قبل عملية الاختيار؟
عادةً ما تكون هناك حاجة إلى تحديد نوع الجهاز، وعدد نقاط القياس، وهيكل المجس، وموقع جهاز الإرسال، ومتطلبات الإخراج، وبيئة التشغيل.
نظام قياس درجة الحرارة بالألياف الضوئية للمعدات الصناعية ومعدات الطاقة
يوفر نظام قياس درجة الحرارة بالألياف الضوئية مراقبة متعددة النقاط لدرجة الحرارة في تطبيقات توزيع الطاقة، والمحولات، وقضبان التوصيل، ومحطات الكابلات، والمولدات، والمحركات، والمعدات الصناعية. وبفضل المرونة في اختيار المجسات وتكوين القنوات وإخراج الإنذارات وتكامل الاتصالات، فإن هذا النظام مناسب للمشاريع التي تتطلب بيانات درجة حرارة مستقرة من نقاط قياس عالية الجهد أو حساسة للتداخل الكهرومغناطيسي أو يصعب الوصول إليها.
