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Monitoraggio via radio dell'immissione di acque di raffreddamento nella centrale elettrica di Heyden

Panoramica

Torre di raffreddamento della centrale elettrica di Heyden  

L'immissione delle acque per il raffreddamento deve soddisfare requisiti severi

  • Per proteggere l'ambiente, le autorità impongono severi requisiti da rispettare per l'immissione dell'acqua di raffreddamento in fiumi e laghi.
  • Il sistema radio Radioline opera, nella centrale elettrica di Heyden, come linea ridondante per una trasmissione affidabile dei valori analogici relativi alla temperatura.
  • Utilizzando i moduli da 868 MHz è possibile superare le distanze esistenti tra le stazioni che non dispongono di un contatto visivo diretto.

Profilo cliente

Luogo di installazione del ricevitore radio  

Il ricevitore radio è stato installato su un silo di ceneri alto 40 metri

La centrale di Heyden, alimentata con carbone fossile e direttamente posizionata sul Weser nei pressi di Minden, è stata inaugurata nel 1951 come prima centrale tedesca del dopoguerra.

Dopo varie ottimizzazioni, rappresenta il più grande impianto convenzionale a un blocco dell'Europa, con una potenza effettiva di 875 MW.

Applicazione

Centro di misurazione sul Weser  

La folta vegetazione non permetteva l'impiego delle tecnologie da 2,4 GHz

L'acqua di raffreddamento necessaria al funzionamento della centrale viene pompata dal Weser e riscaricata nel fiume dopo essere stata utilizzata. Per proteggere l'ambiente la temperatura dell'acqua del Weser non deve aumentare di oltre tre gradi Kelvin.

Le autorità preposte alla gestione delle risorse idriche (Untere Wasserbehörde) del Circondario di Minden-Lübbecke richiedono, a questo scopo, la misurazione e la protocollazione delle temperature al momento del prelievo, nel momento della reintroduzione e dopo che l'acqua scaricata si è mescolata con l'acqua del fiume. Questi valori sono rilevanti per la concessione dell'autorizzazione e vengono consultati direttamente per la gestione della centrale. Se la temperatura misurata supera il valore consentito o se manca la misurazione, il gestore deve ridurre la potenza della centrale o addirittura spegnerla.

Per questo motivo un affidabile collegamento dei singoli punti di misurazione con la sala di controllo è di importanza fondamentale. Dopo 40 anni, il gestore stava valutando la possibilità di ampliare le linee di misurazione con una linea ridondante, senza dover effettuare lavori di scavo.

Soluzione

Moduli Radioline 868 MHz  

Il funzionamento di prova è stato implementato rapidamente

In primo luogo, il cavo di misurazione per l'introduzione dell'acqua di raffreddamento nel campeggio Lahde doveva essere collegato via radio con la centrale. A causa dei vari chilometri di distanza, per l'esatta trasmissione dei valori di temperatura analogici la scelta è ricaduta sul sistema radio Radioline. Tuttavia la folta vegetazione intorno al centro di misurazione impediva una visuale diretta della centrale e di conseguenza la creazione di una comunicazione mediante segnale radio 2,4 GHz.

Dal momento che il sistema Radioline permette di utilizzare diverse frequenze radio, gli specialisti wireless hanno condotto un test con dispositivi a 868 MHz. Da questa frequenza le onde radio si propagano in modo migliore, per cui si possono realizzare anche applicazioni in cui la presenza di ostacoli impedisce la visuale tra le stazioni.

Durante la fase di test è stata verificata l'affidabilità del collegamento radio con i moduli a 868 MHz. Oltre alla presenza della vegetazione, anche l'installazione di un altro componente Radioline nella centrale costituiva una sfida: l'antenna infatti doveva essere installata a soli pochi metri dalla superficie dell'acqua ed era completamente coperta dall'ombra dell'edificio adiacente. I dipendenti della centrale dovevano poter analizzare la qualità del collegamento radio sia durante la messa in servizio sia durante il normale funzionamento. A tale scopo i moduli Radioline dispongono di numerosi dispositivi diagnostici. Nell'ambito dell'installazione di prova, i valori di temperatura sono stati acquisiti in modo permanente dal sistema di comando e comparati con i dati dei collegamenti esistenti via cavo. L'elevata precisione dei moduli analogici, pari allo 0,02%, non ha rivelato alcuno scostamento, per cui è stato possibile utilizzare i valori inoltrati via radio per il normale funzionamento.

Per l'installazione del ricevitore radio è stato scelto il silo di ceneri della centrale, alto quasi 40 metri. Grazie alla posizione centrale ed elevata, in futuro sarà possibile collegare stazioni aggiuntive alle rete radio.

Conclusione

Grazie alla rapida messa in servizio e al funzionamento in totale sicurezza, il sistema Radioline costituisce la soluzione ideale sia per applicazioni temporanee che per installazioni fisse. Le funzioni integrate per la protezione contro la manipolazione dei dati – come l'autenticazione pacchetto, il protocollo proprietario e la cifratura AES opzionale dei dati – consentono l'utilizzo dei dispositivi anche nelle applicazioni critiche del settore della produzione e distribuzione di energia o nelle tecnologie di processo.

I diversi strumenti wireless con frequenze che non necessitano di particolari licenze, in combinazione con strutture di rete flessibili e svariate modalità operative, consentono di realizzare reti affidabili di grandi dimensioni e linee estese tra due utenze.

PHOENIX CONTACT S.p.a.

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