浙江翔騰電氣科技有限公司 倪曼如
采用物聯網技術的防爆自動控制箱
浙江翔騰電氣科技有限公司 倪曼如
物聯網將是下一個推動世界高速發展的“重要生產力”。本文是介紹物聯網技術應用于防爆產品的初步嘗試,以及涉及防爆性能的具體措施。
物聯網;防爆
物聯網在國際上又稱為傳感網,這是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業浪潮。世界上的萬事萬物,小到手表、鑰匙,大到汽車、樓房,只要嵌入一個微型感應芯片,把它變得智能化,這個物體就可以“自動開口說話”。再借助無線網絡技術,人們就可以和物體“對話”,物體和物體之間也能“交流”,這就是物聯網。物聯網的定義就是通過各種信息傳感設備,按約定的協議,把任何物品與互聯網相連接,進行信息交換和通信,以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。
物聯網是基于IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議。根據這個協議規定的技術是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率、低成本。主要適合用于自動控制和遠程控制領域,它可以嵌入各種設備。簡而言之,物聯網就是一種便宜的,低功耗的近距離無線組網通訊技術。
采用了物聯網技術后,就可以通過有線以太網,無線 3G/4G網絡或者無線 WIFI 網絡三種傳輸方式,數據傳輸至互聯網 PC端,實現了遠程監控本地環境變量和設備的智能化管理。
我公司根據客戶的要求,采用物聯網技術設計了一種防爆自動控制箱,控制箱適用于ⅡB類,T1-T6組可燃性氣體、蒸汽與空氣混合物形成的爆炸性危險1區或2區場所,防爆標志為:ExdⅡBT6Gb,控制功率在380V時可達50kW。
控制箱的基本原理見圖1:

圖1 基本原理圖
控制箱的外殼為隔爆型,采用不銹鋼焊接而成,是根據《GB 3836.1-2010 爆炸性環境 第1部分:設備 通用要求》;《GB 3836.2-2010 爆炸性環境 第2部分:由隔爆外殼“d” 保護的設備》以及《GB 3836.3-2010 爆炸性環境_第3部分:由增安型“e”保護的設備》等國家標準設計、制造的。
3.1 產品外觀,見圖2。

圖2 控制箱外觀

圖3 控制箱內部結構
3.2 產品內部結構,見圖3。
產品外殼除了滿足隔爆型產品的結構參數外,為了配合物聯網技術的應用,在防爆結構上采取一些措施:
4.1 觸摸屏與主腔分開,設計為獨立的隔爆腔,見圖4。

圖4 觸摸屏防爆結構

圖5 USB的防爆結構
4.2 USB接口使用螺紋隔爆結合面,螺距為1mm,嚙合長度>8 mm。見圖5。
4.3 無線傳輸天線的接口處,采用環氧樹脂封膠,封膠長度>10mm。見圖6。

圖6 天線處防爆措施
控制箱制造完成后,通過了國家檢驗部門的檢驗,已經獲得產品的防爆合格證。
本產品是我公司初次在防爆產品中采用物聯網技術,肯定有不完善的地方,今后還要根據用戶使用的情況進行改進。
物聯網技術是為自動化控制數據傳輸而建立??梢灶A見,在防爆電器領域,特別是廠用防爆電器,實現遙測、遙控,系統智能化方面將發揮越來越大的作用。
倪曼如(1978-),男,技術副總,助理工程師,主要研究方向:廠用防爆產品的開發和新技術應用。