一种无线高炉冷却水温差在线测量系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种无线高炉冷却水温差在线测量系统，包括网络服务器、工控计算机、数据转换器、接收站点以及发射节点；其中，所述发射节点将检测到的水温信息发送给接收站点；所述接收站点将接收到的所述温度信息通过所述数据转换器发送给所述工控计算机；所述工控计算机用于将接收的所述温度信息发送给所述网络服务器。本实用新型专利技术采用全数字无线高炉冷却水温差在线测量系统，与有线水温测量系统相比，该系统每个测温点均采用数字测温芯片、无线数字传输方式，摆脱了线缆的限制，测温更准确，传输更简便，并且由于没有任何与外界连接的线缆，测温点更容易密封，在高温、高尘、水汽环境中更有优势。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及高炉水温差在线监测
，尤其是一种无线高炉冷却水温差在线测量系统。
技术介绍
高炉是一个密闭庞大的高温反应容器。炉内侵蚀或结厚的变化都会直观迅速地反映到冷却水热流强度的变化上，同时有效的冷却和合理的热负荷也是实现高炉长寿高效的关键，因此，实时采集不同冷却水管的进出水温，在线计算监测冷却系统的热流强度至关重要，是判断炉内侵蚀及结厚情况，合理调整冷却参数的重要依据。目前高炉冷却壁水温差测量主要分两类单点手持式水温测量和有线水温测量系统。单点手持式水温测量仅依靠人工定时测量炉缸少量冷却壁水温差，检测力度小、不具备实时性且存在人员安全隐患，不能及时掌握炉缸的侵蚀变化和安全状况。有线水温测量系统多数采用热电阻或数字温度芯片。采用热电阻的测量系统由于高炉特殊的环境，一般都需要长度不等的导线，这样不同的测量点就形成了不同的误差，同时导线受环境影响也会影响温度的测量。而采用数字温度芯片的测量系统，虽然排除了环境对温度测量的影响，但高炉复杂的环境使得布线很困难，线路还容易受到高温、水汽的侵蚀，而且往往会因为单点的故障导致整个系统瘫痪。
技术实现思路
本技术针对现有技术的不足，提供一种无线高炉冷却水温差在线测量系统，摆脱了线缆的限制，使得测温更准确，传输更简便，并且单个测温点有很好的互换性，可任意布置，使单个测温点相对 独立，即使出现故障，不会影响整个系统的运行。本技术主要通过下面技术方案实现一种无线高炉冷却水温差在线测量系统，包括网络服务器、工控计算机、数据转换器、接收站点以及发射节点；其中，所述发射节点将检测到的水温差信息发送给接收站点；所述接收站点将接收到的所述温度信息通过所述数据转换器发送给所述工控计算机；所述工控计算机用于将接收的所述温度信息发送给所述网络服务器。较佳的，所述发射节点对检测到的温度信息进行白化处理，所述接收站点再对接收的所述温度信息进行反白化处理。较佳的，所述系统采用网状网络拓扑结构方式，所述系统使用同一频段或不同频道进行通信。更优的，所述每个发射节点都具有唯一的地址标识，用于标记出所述温度信息的获取地址信息，以便及时检测到对应每个位置的温度信息。较佳的，在所述接收站点与所述发射节点之间设置有多个接收中继站点；所述接收中继站点，用于将接收到的信息发送给接收站点。更优的，所述接收中继站点具体用于将接收到的所在区域对应的发射节点的温度信息选择最近的路由链路向上一级转发，直到传输到总的接收站点。更优的，当检测到某一路由链路出现故障时，所述接收中继站点具体还用于选择新的路由路径进行传输。较佳的，所述系统采用星状拓扑结构传输信息，所述系统包括多个接收站点，且所述多个站点对应设定区域的发射节点，并且所述多个接收站点是由工业总线连接，以及所述系统由多个不同频段组成，所述频段之间不相互干扰。较佳的，所述每个频段由所述接收站点和多个所述发射节点组成，并且所述每个发射节点都有一个对应本频段唯一的地址标识；以及所述接收站点，用于接收对应本频段的发射节点的温度信息。更优的，所述工控计算机在设定时间间隔通过工程总线对多个接收站点进行轮询。本技术的有益效果是本技术采用全数字无线高炉冷却水温差在线测量系统，与有线水温测量系统相比，该系统每个测温点均采用数字测温芯片、无线数字传输方式，摆脱了线缆的限制，测温更准确，传输更简便。单个测温点有很好的互换性，可任意布置，而且单个测温点相对独立，即使出现故障，不会影响整个系统的运行。由于没有任何与外界连接的线缆，测温点更容易密封，在高温、高尘、水汽环境中更有优势。附图说明··图1为本技术系统实施例一的结构示意图；图2为本技术系统实施例二的结构示意图；图3为本技术系统中·发射点的结构示意图。附图说明I为网络服务器，2为工控计算机，3为数据转换器，4为接收站点，5为接收中继站点，6为发射节点；12为MCU，13为温度采集模块，14无线收发模块，15为电池电量检测模块，16为工业电池。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本技术进行详细描述，但不做为对本技术的限定。本技术提供的无线高炉冷却水温差在线测量系统收发过程是采用高性能低功耗射频芯片实现。接收(中继)和发射模块的通讯采用一对多的方式，一般一个接收(中继)站点采集多个发射节点的温度数据。整个系统工作在2. 4G或433M频段，采用IEEE802. 15. 4/Zigbee或其他低功耗的个域网协议。系统包括网络服务器，工控计算机，数据转换器，多个接收(中继)站点和多个发射节点。为避免单个发射节点间相互干扰，系统采用CSMA/CD (载波侦听多路访问/冲突检测)的通信方式。这样，不仅提高了空间资源的利用效率，也同时提高了通信的可靠性。数据包的格式包含如下项目前导、同步词汇、数据包长度、地址字节、有效载荷、2字节CRC。其中前导和同步字均采用32bits，并采用CRC校验以提高数据的准确性。无线信号采用Q-QFSK或GFSK调制方法，并采用FEC (前向误差校正)数据编码技术。另外，为保证数据的完整性和通信的可靠性，发射节点对数据还进行白化处理，接收节点再对数据进行反白化处理。整个系统分两种拓扑结构，全无线传输方式和有线无线相结合的方式。全无线传输方式，系统采用网状网络拓扑结构，如图1所示，包括网络服务器1、工控计算机2、数据转换器3、接收站点4以及发射节点6 ;其中，发射节点6将检测到的水温信息发送给接收站点4 ;接收站点4将接收到的所述温度信息通过数据转换器3发送给工控计算机2 ;工控计算机2用于将接收的所述温度信息发送给所述网络服务器I。整个系统工作在同一或多个频段，每个发射节点6都有全网络唯一的地址标识。在整个系统中还布设多个中继站点5，当中继站点5接收到所在区域发射节点6的温度数据时就选择最近的路由链路向上一级路由进行转发，直到传输到接收站点4。一般为了保障传输的稳定性，整个网络会增加一定的冗余度，当某个路由链路出现问题，就会选择新的路由路径进行传输。采用这种方式极大地方便了发射节点6的布设。有线无线相结合的传输方式，系统采用星状拓扑结构，如图2所示，其中在图1所示的系统方式上，增加了工业总线连接的多个接收站点4，整个系统由多个不同频段组成，各频段之间不互相干扰。每个频段由接收站点4和多个发射节点6组成，每个发射节点6都有一个本频段唯一的地址标识。接收站点4负责接收本频段的发射节点6的数据。工控计算机2每隔固定的时间通过工业总线对多个接收站点4进行轮询。接收站点4到中控室工控计算机2采用总线传输的方式，通过一根双绞线将所有接收站点4连接起来并传输到中控室工控计算机2即可。如图3所示，发 射节点包含微控制处理器MCU12、无线收发模块14、温度测量模块13，电池电量监测模块15和工业电池16。工业电池16与微控制处理器MCU12相连接，微控制处理器MCU12分别与温度采集模块13、无线收发模块14、电池电量检测模块15相连接，发射节点由工业电池供电16，平时非工作时间处于超低功耗的休眠模式，并根据需要每隔设定的时间由定时器唤醒，对进出水温进行测量并通过无线收发模块将数据发送到接收站点，随后再次进入休眠模式。无线收发模块主要负责与接收站点的无线通讯。温度测量模块与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无线高炉冷却水温差在线测量系统，其特征在于，包括网络服务器、工控计算机、数据转换器、接收站点以及发射节点；其中，所述发射节点将检测到的水温信息发送给接收站点；所述接收站点将接收到的所述温度信息通过所述数据转换器发送给所述工控计算机；所述工控计算机用于将接收的所述温度信息发送给所述网络服务器。

【技术特征摘要】
1.一种无线高炉冷却水温差在线测量系统，其特征在于，包括网络服务器、工控计算机、数据转换器、接收站点以及发射节点；其中，所述发射节点将检测到的水温信息发送给接收站点；所述接收站点将接收到的所述温度信息通过所述数据转换器发送给所述工控计算机；所述工控计算机用于将接收的所述温度信息发送给所述网络服务器。2.根据权利要求1所述的无线高炉冷却水温差在线测量系统，其特征在于，所述发射节点对检测到的温度信息进行白化处理，所述接收站点再对接收的所述温度信息进行反白化处理。3.根据权利要求1所述的无线高炉冷却水温差在线测量系统，其特征在于，所述系统采用网状网络拓扑结构方式，所述系统使用同一频段或不同频道进行通信。4.根据权利要求2所述的无线高炉冷却水温差在线测量系统，其特征在于，所述每个发射节点都具有唯一的地址标识，用于标记出所述温度信息的获取地址信息，以便及时检测到对应每个位置的温度信息。5.根据权利要求1所述的无线高炉冷却水温差在线测量系统，其特征在于，在所述接收站点与所述发射节点之间设置有多个接收中继站点；所述接收中继站点，用于将接收到的信息发送给接收站点。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵宏博，李永杰，程树森，霍守锋，王守生，田佳星，
申请(专利权)人：北京北科亿力科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：