變電所熱像儀智能整合方案創造的強大槓桿效益!

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FLIR A310 PT、A310 F、FC-R固定式紅外線熱像儀狀態監測應用 –

前言 FLIR協同Embedded Logix軟體開發商,為變電所的設備安全、預測性維護與成本節約,發揮借力使力的強大槓桿效益

資產保護、資產監測與資產恢復力是變電所重要的關鍵領域。30多年來,公用事業公司與FLIR合作,以滿足其安全需求,配置FLIR固定式與雲台轉動型熱像儀,實現全年全天候的周邊監視與圍欄線外的威脅偵測。

如今,FLIR已與Embedded Logix攜手合作,為電力公司客戶提供更高的產品價值。紅外線熱像檢測師與設施管理人,可運用整合性的解決方案,頻繁地監測資產、啟動可降低設備故障風險的預測性維護計劃,而獲致可觀的成本節約效益。

請參考以下內容說明 - FLIR固定監測式紅外線熱像儀搭配Embedded Logix軟體開發商的Smart LX智能軟體,為變電所的安全與重要設備,執行成功的狀態監測與預測性維護,節省巨額的成本。

每一天,在美國,有超過55,000個變電所向全國各地的家庭和商業機構輸送大量電力。有一系列專用的設備,讓這些設施可以滿足需求及每樣組件都能順暢運行,以便充份的傳輸和配送電力。“放置執行關鍵任務的設備”對大眾極為重要,這意味著,變電所必須追踪每一件事 - 從狀態監測到入侵和破壞威脅。

紅外線熱像儀、視頻分類分析與輻射測量,可為變電所提供無比的維護及安全洞察力,有助於防止發生傷害底線的高成本問題。

人工智能與深度學習的發展,壯大了安全系統的性能。當安全方案改善時,客戶的期望也提高了。一度受限於周邊保護的系統,如今可以提供有用的過程效率與維護資訊。變電所在邁步滿足NERC CIP-014的要求時,也應考量整合能提高效率與安全性的新技術。

圖一:狀態監測與預防性維護,可快速識別及修復設備故障的早期跡象,降低變電所火災的風險。

資產設備監測的必要性

有問題的加熱與冷卻連接,都會困擾著變電所。過熱而燒毀變壓器的成本很高,可能數百萬美元的失誤,得花數月時間來修正。除了損壞的成本,突然的設備損耗,會導致長時間的運轉中斷及可觀的收益損失。

設備故障的後果,凸顯了變電所資產監測、設備恢復力與預測性維護的重要性。整合尖端技術,例如輻射測量的熱像儀及溫度趨勢分析軟體,能讓設施操作員從遠端檢測設備及快速偵測出問題,預防過熱及火災發生。

在規劃資產監測的生態系統時,影像品質與軟體相容性至為重要。為了最佳的滿足變電所的安全與狀態監測需求,熱感測器製造商FLIR公司與軟體開發商Embedded Logix合作,創建了一套多功能解決方案。

建構一套最佳的解決方案


圖二:Smart-LX系統讓維護及安全人員,能在單一平台上運用聯網的熱像儀:

  • Smart-LX® Analytics伺服器透過既有的SMTP郵件伺服器,提供電子郵件通知。
  • 警報訊息與圖像,可在行動裝置上查看。
  • Smart-LX® Analytics伺服器可提供出現在VMS事件日誌中作為說明事件與事件來源之訊息的“VMS事件通知”。
  • VMS系統通常在A310 PT視頻上提供標記,以將事件及熱像儀提供的視訊同步。

30多年來,FLIR已為公用事業公司開發出安全與資產監控解決方案。一系列完整陣容的固定式雲台轉動型紅外線熱像儀,讓安全操作員可以在全黑、煙、霧及惡劣的天氣條件下,監控資產設備及其周邊。FLIR紅外線熱像儀提供優異的解析度、記錄清晰的影像與細節,以供進行高性能的視頻分析及立即的威脅偵測。在入侵偵測中的快速行動,可防止事態擴大,而熱像儀的快速偵測,支援快速的響應時間。在入侵者到達圍欄線前即辨認出威脅,可阻止竊盜、蓄意破壞及攻擊,維持設備人員安全,並降低設備維修風險與法律成本。

作為紅外線熱像儀產業的龍頭 - FLIR公司期待與其它創新方案的提供業者合作,以創建更先進的技術。Embedded Logix - 一家位於密西根州底特律,為公用事業公司、塑膠、食品與金屬業提供測試與測量解決方案的業者,將智慧型分析軟體整合到熱感測器 -成為FLIR理想的合作夥伴。

他們的Smart-LX®感測器閘道器,是個開放式架構平台,特色是用於紅外線熱像儀的Smart-LX Analytics分析軟體與支援、可編程的邏輯控制器及SCADA系統,它為完善的預測性維護解決方案,打開了大門。

到2012年之前,Embedded Logix已成為FLIR獨家智慧型感測器軟體夥伴 - 將Smart-LX®平台帶進FLIR熱像儀及用於預測性維護中的溫度趨勢分析。

“與FLIR合作,意味著處於紅外線世界的中心。我們無法想像有任何更好的產品陣容可提供資料給我們的Smart-LX Analytics軟體”,Embedded Logix總裁Deborah McLeod表示。“這些年來,我們已對其他許多品牌進行了基準功能測試,但是FLIR的產品,始終居於領先,這是我們之所以向客戶推薦FLIR熱像儀的原因。當您將Smart-LX Analytics軟體與FLIR熱像儀結合使用時,您等於將絶佳的感測器變成不同凡響的解決方案”。

Embedded Logix的Smart-LX Analytics軟體能讀取、處理、分析及創建感測器讀值的可視圖像,產生可發送給維護人員進一步評估的資產性能趨勢與規則報告。此軟體可隨時間的經過及客戶的輸入而調整、憑藉使用者的反饋而創建專家系統。Smart-LX平台適用於舊型與新型設備,可分析來自所有感測器與系統的信號,並且能匯總資料到VMS、OSI PI與SCADA平台。

FLIR提供幾種高性能熱像儀解決方案供Smart-LX整合,包括FLIR A310及FLIR FC-R系列熱像儀。FLIR A310 PT的雙重熱與光學感測器,能提供可靠的周邊保護及自動化的狀態監測,其雲台控制,可將監測範圍最大化。其內建的輻射測量熱感測器,可測量表面溫度的微小變化,使A310 PT得以監測設備上的熱點,並在溫度超出預設位準時,通知操作員。


圖三及圖四固定安裝型紅外線熱像儀,可持續監測熱點,並在設備超出設定的溫度臨界值時,通知操作員

FLIR FC-R固定式熱像儀,使用輻射測量感測器,進行非接觸式溫度測量。其內建的人、車分類分析,提供可靠的入侵偵測,並協同外部監測系統運作,能快速的警告操作員與安全人員。

FLIR的業務開發總監Michael Chaffee表示:“FLIR創新的A310 F、A310 PT及FC-R輻射測量熱像儀,幾年來,在變電所的監測中,一直是重中之重。在加入Embedded Logix及其Smart-LX軟體後,我們的客戶可以將FLIR熱像儀帶進新的境界。當它們結合時,FLIR熱像儀與Smart-LX軟體創建了一個數據寶庫,從安全控制室就可以進行更頻繁的變電所設備分析”。 

圖五:FLIR A310 PT雙感測器雲台轉動型熱像儀,可追踪入侵者及監測多重的變電所元件。

運作模式

FLIR及Embedded Logix系統,圍繞著設施安全與資產監測打轉。在整個變電所中安裝許多熱像儀及網路元件,創建一個準備好用於偵測及防範問題發生的生態系統。FLIR及Embedded Logix的大部份安全與資產監測系統,是從沿著變電所周邊的幾台FLIR FC-ID熱像儀開始佈署,一台A310 PT安裝在變電所中央,FC-R或A310 F熱像儀安裝在高優先順序的設備和幾台Smart-LX感測器閘道器周圍。

當系統偵測到問題目標時,FLIR FC-ID熱像儀即觸發A310 PT熱像儀追蹤及放大目標,進行威脅評估,讓安全人員能快速安全的衡量狀況。

狀態監測熱像儀可持續監測視野範圍內的任何設備。固定型FLIR A310 F及FC-R熱像儀全年全天候監測特定設備,而A310 PT則聚焦在幾個區域,查看變壓器連接、進入的電力輸送線、開關裝置、風扇等。

Smart-LX感測器閘道器控制A310 PT預設的掃描,以蒐集設備的溫度資訊及在溫度超出預設的臨界值時觸發警報。所產生的報告,比較所有變電所內類似設備的性能、處理歷史溫度趨勢,並以變電所位置、設備識別碼(ID)及設備類別資訊來標示每一個溫度讀值。此份報告極為重要,因為溫度趨勢可指示問題所在,即使仍未觸發警報。

McLeod解釋:“假如某項設備的溫度正在上升及下降,但其它設備的溫度是穩定的,這表示有問題。即使設備未達溫度臨界值,但溫度緩慢朝臨界值爬升,是個重要的警訊”。

圖六:Smart-LX儀錶板讓專業維護人員可以從遠端查看實時的溫度數據與提供的熱影像。

技術優點

FLIR及Embedded Logix系統用遠端監測,在問題發生前,即發現問題,防止高成本的停機事件及將變電所的效率最大化預測性維護計劃,可辨識不良性能的元件供營運團隊決定是否主動更換元件或繼續監測。一個不明原因的故障,會對其它變電所元件造成災難性的損壞,導致客戶停電及電力公司損失數百萬美元成本。

Chaffee表示:“FLIR及Embedded Logix解決方案,可讓您更頻繁的評估合格性,而終究使您能節省成本和及早的識別故障。相較於故障前,在故障後更換元件要昂貴得多。在故障發生時,您得關閉變電所及部份電網,那要花費很多成本”。

遠端監測

Smart-LX感測器閘道器也能讓熱像檢測師從遠端檢查設備,提高在維修中的效率。傳統上,熱像檢測師會向變電所回報,以手動檢查需要維修的設備。熱像檢測師使用手持式紅外線熱像儀,進行溫度測量及檢查負載平衡,以確定設備是否應離線維修。其工作前評估及維修後驗證的需求,可能要進行很長一段時日。Embedded Logix Smart-LX感測器閘道器,解決了這一難題。

Smart-LX感測器閘道器為熱像檢測師提供了從遠端檢查設備及從每台聯網的FLIR熱像儀查看實時數據的能力實時的溫度測量與分析,讓維護團隊能確認維修結果或安全的辨識任何其它的問題。

Chaffee表示:“FLIR及Embedded Logix解決方案強化了熱像檢測師的角色,不必開車數百哩路來進行定期排程的熱掃描,節省龐大的費用。您的熱像檢測團隊,可以從安全營運中心,安全及更頻繁的掃描檢查。熱像檢測師只須在緊急情況時,才到現場。時間就是金錢,所以身為公用事業公司更富生產力及建立變電所預測性維護計劃,是一項重要的因素”。

圖七:熱像儀的早期熱點偵測,可讓專業維護人員,在運轉中斷發生前,即修復問題。

節省成本

Smart-LX軟體持續運行,以監測關鍵設備及揭露可能指示即將發生故障的甚至微小的變化。此智慧型維護與安全系統,使變電所更安全及更有效率,正面的衝擊到底線 -大型變電所的保險自付額可能是數十萬美元,只要偵測出一件設備故障,就可防止過高的成本。

McLeod補充說道:“Smart-LX軟體方案,藉由更早期的偵測出事件,而降低事故成本 - 您是在預防火災發生,而不是要偵測火災。電力公司監測設備健康狀態的變化,以作為改善可靠性及降低總維修成本的方法,這對所有利害關係人都很重要。利害關係人想要看到我們正在採取步驟減少來自不必要的問題惡化的保險索賠 - 運轉失常的設備,直到它故障及從周圍昂貴的資產或基礎設施中取出時才被發現。在發現問題的第一個跡象時,即透過維修來防止高成本的停機,可大幅減少不預期的停機事件次數,節省龐大的成本”。

運用輻射測量熱像儀及分析技術,進行安全與資產監測,代表著一種模式轉變 - 電力公司正朝向主動防止,而不再只是被動監測。

FLIR輻射測量的熱像儀與Embedded Logix Smart-LX感測器閘道器,可以保護變電所,降低關鍵設備故障的風險。投資以獲得更強大的安全性,能維持變電所及其設備安全,來自FLIR與Embedded Logix的創新多功能解決方案,已為世界各地的電力業者,創造了雙贏。

關於FLIR紅外線熱像儀的相關產品資訊,歡迎您參考https://www.pdic.com.tw/flir_fixed-monitoring-thermal-cameras-systems.htm,更歡迎您進一步洽詢,謝謝您。

本文圖片及內容編譯自https://www.flir.com/discover/security/critical-infrastructure/leveraging-thermal-for-substation-security-predictive-maintenance-and-cost-savings/的下載連結


2019-10-06