高炉温度智能监控系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及高炉冷却壁的监测技术，尤其涉及一种高炉温度智能监控系统。
【背景技术】
[0002]高炉是冶金行业中必不可少的设备，在冶金中起着非常重要的作用。高炉冷却水在高炉设备中的作用也非常大，因此高炉水温测量系统十分有重要。高炉在生产过程中，其炉内温度在1500°C以上。而炉皮、立柱等钢结构件在正常工作状况下的最大允许温度一般为400°C，超过此温度时，其强度值就会下降。为了使炉墙温度保持在允许的范围内，冷却是必不可少的，冷却工作的正常与否决定着高炉整体与各个部件的强度和寿命。在实际生产中，冷却水温差过大反映了炉壁温度过高，严重影响高炉的寿命，但温差过小则能源损失太大，增加冶炼成本。准确稳定的测量温差是控制的基础，对于高炉热负荷的计算，冷却水温差是个重要的参考数据。从现代炼铁工艺要求看，准确稳定的冷却水温差测量对于指导高炉炉型的维护至关重要。高炉冷却壁冷却水的温差测量问题在我国冶金行业一直是个难以解决的问题。随着高炉控制技术的发展和工艺要求的提高，高炉冷却水温差测量和控制就显得更为重要。
[0003]高炉冷却水一般情况下进水温度最底为30°C，出水温度最高为51°C，一般夏天工作在40°C左右，冬天在35°C左右。高炉的不同部位的温差范围也不同。比如高炉炉腰部位监控的水温差范围是6°C — 14°C。而高炉炉缸的水温差监控的范围不能超过0.6°C，这样对温度传感器的要求很高，现在各大高炉全都使用铂电阻(PT100或PT1000)来对冷却壁的水温进行监测由于铂电阻使用模拟信号输出，铂电阻本身精度误差，元器件参数漂移，外界干扰等原因在实际使用中的误差可达到±0.3°C。对于高炉炉缸最高0.6°C温差的监测来说精度明显不够。同时，传统的高炉冷却壁水温测量需要在高炉的四周布置上百个温度传感器全部采用有线连接，模拟信号经过长距离的传输后精度大大降低，并且高炉现场工业干扰严重，影响模拟信号的质量，另外大量的电缆在，布线，施工，后期维护都比较麻烦，成本巨大。
【发明内容】
[0004]为克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种高炉温度智能监控系统，可实现无线传输，以高精度数字化温度传感器为主要器件，对高炉内冷却壁内冷却水实时在线监测，实时显示冷却水温度值，监测冷却水是否在规定范围内。
[0005]为实现上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现:
[0006]一种高炉温度智能监控系统，包括若干无线数字温度采集器、若干无线数据接收仪、数传模块，无线数字温度采集器设置在高炉炉身上，每个无线数字温度采集器均与相对应的无线数据接收仪相通讯；无线数据接收仪之间、无线数字温度采集器与无线数据接收仪之间通过数传模块进行无线数据通讯。
[0007]所述的无线数字温度采集器包括单片机、数字温度探测器、数传发射模块，单片机分别与数字温度探测器、数传发射模块相连，无线数字温度采集器由锂电池供电；单片机读取数字温度探测器的温度数据，并通过数传发射模块无线发送到无线数据接收仪。
[0008]所述的单片机为MSP430F2012 ;所述的数字温度探测器为TSIC系列高精度温度传感器；所述的数传发射模块为NRF2401。
[0009]所述的无线数据接收仪包括嵌入式微控制器、低功耗收发器、CPU复位器、数传接收模块、数传发射模块、液晶显示屏，嵌入式微控制器为核心元件，嵌入式微控制器分别与低功耗收发器、CPU复位器、数传接收模块、数传发射模块、液晶显示屏相连。
[0010]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:
[0011]以高精度数字化温度传感器为主要器件，不存在模拟量处理和漂移，容易受干扰等问题，使得测温精度高达±0.1°C，通过无线传输实现对高炉内冷却壁内冷却水的实时在线监测，并实时显示冷却水温度值，监测冷却水是否在规定范围内，具有显示、报警功能。采用无线组网方式，各个数字温度采集器可以传递数据，将温度数据传送到无线数据接收仪，免去布线麻烦，减少后期维护成本。
【附图说明】
[0012]图1是无线数字温度采集器的结构示意图。
[0013]图2是本实用新型的结构示意图。
[0014]图3是无线数字温度采集器电气原理图。
[0015]图4是无线数据接收仪电气原理图。
[0016]图中:1_无线数字温度采集器2-无线数据接收仪3-炉身4-炉腰5-炉衬6-水温检测电路7-保险套管8-绝缘套管9-感温探头。
【具体实施方式】
[0017]下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述，但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。
[0018]见图1-图4，一种高炉温度智能监控系统，包括若干无线数字温度采集器、若干无线数据接收仪、数传模块，无线数字温度采集器设置在高炉炉身上，每个无线数字温度采集器均与相对应的无线数据接收仪相通讯；无线数据接收仪之间、无线数字温度采集器与无线数据接收仪之间通过数传模块进行无线数据通讯。
[0019]其中，无线数字温度采集器包括单片机、数字温度探测器、数传发射模块，单片机分别与数字温度探测器、数传发射模块相连，无线数字温度采集器由锂电池供电；单片机读取数字温度探测器的温度数据，并通过数传发射模块无线发送到无线数据接收仪。单片机为MSP430F2012 ;所述的数字温度探测器为TSIC系列高精度温度传感器；所述的数传发射模块为NRF2401。
[0020]无线数据接收仪包括嵌入式微控制器IC4、低功耗收发器IC8、CPU复位器IC6、数传接收模块IC6、数传发射模块IC7、液晶显示屏IC2，嵌入式微控制器IC4为核心元件，嵌入式微控制器IC4分别与低功耗收发器IC8、CPU复位器IC6、数传接收模块IC6、数传发射模块IC7、液晶显示屏IC2相连。
[0021]实施例:
[0022]高炉冷却水一般情况下进水温度最底为30°C，出水温度最高为51°C，一般夏天工作在40°C左右，冬天在35°C左右。高炉的不同部位的温差范围也不同。比如高炉炉腰部位的监测的水温差范围是6°C — 14°C。而高炉炉缸的水温差监测的范围不能超过0.6°C，本实用新型采用集成化数字温度传感器，不存在模拟量处理和漂移，容易受干扰等问题，使得测温精度高达±0.1°C、完全满足高炉冷却壁水温测量精度的要求。
[0023]在高炉冷却壁测温孔处安装无线温度采集器，无线温度采集器通过组网的方式将采集到的数据无线传输到无线数据接收仪中，然后由无线数据接收仪传输到上位机中进行显示，分析，控制。高炉温度智能监控系统，包括若干无线数字温度采集器、若干无线数据接收仪、数传模块，无线数字温度采集器均布在高炉炉身上，每个无线数字温度采集器均与相对应的无线数据接收仪相通讯；无线数据接收仪之间、无线数字温度采集器与无线数据接收仪之间通过数传模块进行无线数据通讯。
[0024]其中，无线数字温度采集器包括单片机、数字温度探测器、数传发射模块，单片机分别与数字温度探测器、数传发射模块相连，无线数字温度采集器由锂电池供电；单片机为MSP430F2012 ;所述的数字温度探测器为TSIC系列高精度温度传感器；所述的数传发射模块为NRF2401。MSP430F2012单片机通过读取TSIC系列高精度温度传感器的温度数据，发送给NRF2401A数传发射模块并无线发送至无线数据接收仪。
[0025]MSP430F2012单片机4?9脚连接无线数传发射模块NRF2401的数传通讯口，2脚连接TSIC高精度温度传感器并测量温度。
[0026]无线数据接收仪包括:ARM嵌入式微控制器IC4、通过RS-485与RS-422通信的低功耗收发器IC8、CPU复位器IC6、整流器BUDC-DC电压转换器POWl、数传接收模块IC6、数传发射模块IC7、液晶显示屏IC2、正向低压降稳压器POW2和三极管Ql等，其中:ARM嵌入式微控制器IC4与低功耗收发器IC8、CPU复位器IC6、电阻排、数传接收模块IC6、数传发射模块IC7、液晶显示屏IC2、正向低压降稳压器POW2相连，构成以ARM嵌入式微控制器IC4为核心，实现接收数字温度采集器信息，通过ARM嵌入式微控制器与后台计算机数据信息通讯，无线数据接收仪实现自动复位、超温人性化预警、温升预警和数据实时显示。
[0027]本实用新型以高精度数字化温度传感器为主要器件，不存在模拟量处理和漂移，容易受干扰等问题，使得测温精度高达±0.1°C，通过无线传输实现对高炉内冷却壁内冷却水的实时在线监测，并实时显示冷却水温度值，监测冷却水是否在规定范围内，具有显示、报警功能。采用无线组网方式，各个数字温度采集器可以传递数据，将温度数据传送到无线数据接收仪，免去布线麻烦，减少后期维护成本。
【主权项】
1.一种高炉温度智能监控系统，其特征在于，包括若干无线数字温度采集器、若干无线数据接收仪、数传模块，无线数字温度采集器设置在高炉炉身上，每个无线数字温度采集器均与相对应的无线数据接收仪相通讯；无线数据接收仪之间、无线数字温度采集器与无线数据接收仪之间通过数传模块进行无线数据通讯。
2.根据权利要求1所述的一种高炉温度智能监控系统，其特征在于，所述的无线数字温度采集器包括单片机、数字温度探测器、数传发射模块，单片机分别与数字温度探测器、数传发射模块相连，无线数字温度采集器由锂电池供电；单片机读取数字温度探测器的温度数据，并通过数传发射模块无线发送到无线数据接收仪。
3.根据权利要求2所述的一种高炉温度智能监控系统，其特征在于，所述的单片机为MSP430F2012 ;所述的数字温度探测器为TSIC系列高精度温度传感器；所述的数传发射模块为 NRF2401。
4.根据权利要求1所述的一种高炉温度智能监控系统，其特征在于，所述的无线数据接收仪包括嵌入式微控制器、低功耗收发器、CPU复位器、数传接收模块、数传发射模块、液晶显示屏，嵌入式微控制器为核心元件，嵌入式微控制器分别与低功耗收发器、CPU复位器、数传接收模块、数传发射模块、液晶显示屏相连。
【专利摘要】本实用新型涉及一种高炉温度智能监控系统，包括若干无线数字温度采集器、若干无线数据接收仪、数传模块，无线数字温度采集器设置在高炉炉身上，每个无线数字温度采集器均与相对应的无线数据接收仪相通讯；无线数据接收仪之间、无线数字温度采集器与无线数据接收仪之间通过数传模块进行无线数据通讯。优点是：以高精度数字化温度传感器为主要器件，不存在模拟量处理和漂移，容易受干扰等问题，使得测温精度高达±0.1℃，通过无线传输实现对高炉内冷却壁内冷却水的实时在线监测，并实时显示冷却水温度值，监测冷却水是否在规定范围内。采用无线组网方式，免去布线麻烦，减少后期维护成本。
【IPC分类】C21B7-10, C21B7-24
【公开号】CN204490918
【申请号】CN201520129121
【发明人】徐丙冲, 闫旭峰, 郝春宇
【申请人】鞍山市融庭科技开发有限公司
【公开日】2015年7月22日
【申请日】2015年3月5日