Содержание

"РЧИД-ПАВ-Термо" в Метрополитене

На протяжении 7 месяцев ( c ноября 2019 года по июнь 2020 г.) на территории Петербургского Метрополитена проходила и успешно завершилась опытная эксплуатация системы "РЧИД-ПАВ-Термо". Опытным объектом являлся шкаф "Пункт переключений ПП-825В" на станции "Гражданский проспект", запитывающий контактный рельс. Такие шкафы выпускает "НИИЭФА-Энерго", что в Металлострое.

Суммарный ток фидера большой – 4000 Ампер плюс постоянная вибрация из-за движения поездов в туннеле. Контролировали температуру болтовых соединений лопаток подводящих кабелей. Облучение датчиков температуры осуществлялось плоской антенной сборкой, которая размещена с внутренней стороны смотрового окна шкафа. Таким образом, визуальный осмотр болтовых соединений заменён инструментальным.

Считыватель в герметичном исполнении был зафиксирован мощными магнитами на верхней стенке шкафа. Метро эпизодически моется мойками высокого давления. В настоящий момент вычислитель считывателя имеет интерфейс связи RS-485, поэтому связь с ним и электропитание подавалось по одному многожильному кабелю из помещения, находящегося за 50 метров, где располагался сервер.

Мы отдельно исследовали корреляцию температуры контактных соединений с энергией потребления поездов на данном участке. В течение недели велась высокоскоростная запись энергетических параметров работы шкафа. В результате получен коэффициент нагрева контактных соединений фидера ЛР-163 в зависимости от проходящей энергии через кабели, питающие контактный рельс: 8,4°C/МВт*ч ± 7%.

Его изменение в сторону увеличения в дальнейшем могло свидетельствовать о деградации контактных соединений. При этом графики температур полностью коррелируют с графиками загрузки метрополитена и перевозимым количеством пассажиров, а значит энергопотреблением поездов.

Так, например, на принтскрине от 18.11.2019 г. (данные на графике за последние 36 часов) видно равномерное по энергетике воскресенье и утро понедельника. Характерный пик нагрева пришёлся на 9-36 понедельника (по многолетней статистике пик нагрузки 9-30...9-40).

За всё время опытной эксплуатации произведено более миллиона измерений. Всё проработало идеально. Деградации контактных соединений не выявлено. Температурный перепад между ночной температурой и максимальной дневной в пределах 10°C.

Итак, резюме. Датчик температуры пассивен, батареек не имеет. Облучается той же частотой на которой работает Wi-Fi, реально мощностью на уровне 10 мВт, т.е. как детские радиоуправляемые игрушки. Минимальный электромагнитный шум, высокая экологичность. Проверяли на больших напряжениях. Дошли до 200 кВ. Через электрическое поле наш модулированный сигнал проходил. Дальность считывания датчика составила где-то 4 метра. Измеряем температуру именно нагретого тела, а не его отражение в инфракрасном диапазоне, что важно.

Есть ещё особенности, например, есть датчик, который кроме температуры выдаёт ещё уникальный ID-код. Получаем полную защиту от влияния человеческого фактора: код – температура – информационная система, ошибка оператора исключена.

Мы прекрасно понимаем, что пирометры и тепловизоры – наши главные конкуренты. Машинное зрение, в т.ч. в ИК диапазоне – это вообще очень крутая технология. Но, как видите, есть альтернатива, и она работает!
Не требует обслуживания в процессе работы, не боится пыли, грязи, всей этой чёрной копоти, что покрывает каждый элемент конструкции, находящийся под высоким напряжением.

Технология идеальна для внедрения на удалённых необслуживаемых объектах.

Дополнительная информация.

В Метрополитене был использован 4-х канальный считыватель во всепогодном корпусе степени защиты IP68. Для помещений разработан считыватель на 4, 6, 12 каналов в металлическом корпусе, но меньшей степени защиты IP. У такого считывателя имеется отдельный внешний разъём RS-232, к которому можно подключать разные устройства, как на ввод информации, так и на вывод, например, алфавитно-цифровой дисплей.