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Monitoramento sem fio da introdução de água de arrefecimento na central elétrica de Heyden

Visão geral

Torre de arrefecimento da central elétrica de Heyden  

A introdução de água de arrefecimento está sujeita a requisitos rigorosos

  • Por motivos de proteção ambiental, as entidades oficiais impõem requisitos rigorosos quando as empresas pretendem introduzir água de arrefecimento em rios e lagos.
  • Como trajeto redundante, o sistema sem fio Radioline garante a transferência confiável dos valores de temperatura analógicos na central elétrica de Heyden.
  • A aplicação dos módulos de 868 MHz permite superar mesmo trajetos sem linha de vista direta entre as estações.

Perfil do cliente

Local do receptor de rádio  

O receptor de rádio está localizado em um silo de cinza com 40 metros de altura

A central elétrica de Heyden, que funciona com hulha e está situada perto de Minden à beira do rio Weser, foi colocada em funcionamento em 1951 como primeira central elétrica alemã do pós-guerra.

Após diversas otimizações, ela virou a maior instalação de bloco único convencional da Europa com uma potência atual de 875 MW.

Aplicação

Cabine de medição à beira do rio Weser  

A arborização intensa impede a aplicação da tecnologia de 2,4 GHz

A água de arrefecimento necessária para o funcionamento da central elétrica é extraída do rio Weser para onde é reconduzida depois de utilizada. Para proteger o meio ambiente, a temperatura da água do rio Weser só pode aumentar seguidamente no máximo três Kelvin.

Além disso, a autoridade regional regulamentadora do setor da água do distrito de Minden-Lübbecke exige a medição e o registro em log das temperaturas na remoção e no retorno, bem como após a mistura com a água corrente. Estes valores são relevantes para a autorização, sendo aproveitados diretamente para o gerenciamento operacional da central elétrica. Ou seja, se a temperatura medida exceder o valor permitido ou a medição falhar, o operador deverá reduzir a potência da central elétrica ou até mesmo desligá-la por completo.

Por conseguinte é muito importante o acoplamento confiável dos diversos pontos de medição à central. O operador procurava uma forma de estabelecer um trajeto redundante em alternativa aos cabos de medição com quase 40 anos de idade, sem ter de realizar trabalhos de engenharia civil para o efeito.

Solução

Módulos Radioline de 868 MHz  

A operação de teste pôde ser implementada rapidamente

Em uma primeira etapa, o cabo de medição para a introdução de água de arrefecimento devia ser ligado via rádio ao edifício da central elétrica no parque de campismo de Lahde. Foi selecionado o sistema sem fio Radioline devido à distância de vários quilômetros a ser superada e à transmissão exata do valor de temperatura analógico. No entanto, a arborização ao redor da cabine de medição bloqueava a vista direta sobre a central elétrica, pelo que o sinal de rádio de 2,4 GHz não permitia estabelecer qualquer conexão de comunicação.

Uma vez que o sistema Radioline possibilita o uso de frequências de rádio variáveis, os especialistas em Wireless realizaram um teste com equipamentos de 868 MHz. Nessa frequência, as ondas radioelétricas se difundem melhor, o que permite implementar mesmo as aplicações em que os obstáculos bloqueiam a vista desimpedida entre as estações.

Durante a fase de teste, os módulos de 868 MHz comprovaram a confiabilidade da ligação sem fio. Além da arborização, a instalação de um outro componente Radioline na central elétrica à beira da água também se revelou um desafio. Pois a antena tinha de ser colocada só poucos metros acima da superfície de água e totalmente à sombra do enorme edifício de concreto. Os colaboradores da central elétrica puderam analisar, em qualquer altura, a qualidade da ligação radioelétrica, tanto durante a colocação em funcionamento, como na operação normal. Para o efeito, os módulos Radioline dispõem de diversos dispositivos de diagnóstico. No âmbito da instalação de teste, os valores de temperatura foram então permanentemente registrados pelo controlador e comparados com os respectivos dados das conexões por cabo existentes. A elevada exatidão de 0,02% dos módulos analógicos não apresentou qualquer desvio, pelo que os valores transferidos via rádio podem ser utilizados para a operação regular.

Como local do receptor de rádio foi escolhido um silo de cinza com quase 40 metros de altura na central elétrica. A posição central e elevada permitirá integrar futuramente estações adicionais na rede de rádio.

Resumo

Graças à rápida colocação em funcionamento e à operação segura, o sistema Radioline é indicado tanto para aplicações temporárias, como para instalações fixas. As funções integradas contra a manipulação de dados, como a autenticação de pacotes, o protocolo proprietário e a codificação de dados AES opcionalmente utilizável, possibilitam o uso mesmo em aplicações críticas na área da geração e distribuição de energia ou da tecnologia de processos.

Em combinação com as estruturas flexíveis de rede e os modos de operação versáteis, as diversas cabeças de radiofrequência com frequências isentas de licença permitem implementar de forma confiável mesmo redes de grande dimensão e trajetos amplos entre dois participantes.

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