焦炉内部无线自冷连续自动测温法及其谱图装置的制作方法

专利名称：焦炉内部无线自冷连续自动测温法及其谱图装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种炼焦炉内部测定温度的方法，具体涉及的是焦炉内部无 线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置。
背景技术：
随着世界工业化的发展，冶金工业炉窑建设速度迅猛，规模也越来越 大，据不完全统计，全世界仅大型冶金焦炉窑就有数千座，在中国也有近千 座。而焦炭产品质量的高低，其决定性因素包括原材料(原媒)质量、冶 炼温度的调控。为达到较高的焦碳质量，主要采用的办法包括改变煤种 配合比例(进行煤质调控)；有效改进和控制加热状态。
在炼焦过程中，由于分布均匀且又合理的温度可显著提高焦炭质量，并 减少结焦时间以节约能源，故在煤种配合比例已定的情况下，有效改进和控 制加热温度，从而改善炼焦炉加热状态，实现焦炉加热最佳化，是提高焦炭 质量和节约能源的唯一途径。
工业焦炉结构一般都比较庞大，通常每座焦炉炭化室加热横墙面积纵向 尺寸为14-18 M，垂直尺寸为4. 7- 6 M，其特征是需要测温的炭化室横墙水 平方向狭窄且跨度较长，纵向亦有较大的深度，加热处的立火道开口形状小， 炉内高温且焦炉内外有大量烟尘及多种成分的气体，所以对如此大规模的焦 炉实现较理想测温，存在以下问题
1、 一般的测温仪表对炭化室加热横墙温度分布很难进行测量；
2、 由于加热的立火道开口形状太小的缘故，加热室横墙垂直温度更是 难以测定；
3、 由于炉内130(TC以上的高温，焦炉内外具有大量烟尘及多种成分的 气体，其中还有多种腐蚀性气体，这些烟尘及气体在不同温度条件下会发 生相变，相变生成的物质一旦附着在测温仪表面，即刻使其面目全非，或者 该测温仪也会因受到高温烧烤而变质损坏；因此难以得到将所有燃烧室(加热横墙)加热温度都调整到最佳状态的 标准测温。同时因受到上述情况的制约，现有技术的炼焦炉测温制度及测温 装备中，所采用的测温技术和设备都为间接测温，主要包括
1、 手持比色式光学高温计或者手持式红外测温仪；
这种测温设备由专设的人工测温班组携带，在炼焦炉炉顶的一排排火道 观火孔处巡回，对观火孔用眼睛瞄准进行观测。由于焦炉炉顶还有来回行走 的装煤大车，时时阻碍测温的进行，故所测定的温度受环境和人为因素影响 而误差很大。而且，观测时从揭开孔盖到瞄准观测完毕及至恢复孔盖，需 要一定的操作时间，每班组每天仅能进行100多个观测点的测温，难以完成
全座焦炉所有的1600多个火道观测孔的普遍检査，为此只能采取减量抽查 的办法，即在每一加热室共32个火道观测点中选2个进行局部检测，这种检 测方法代表性差，不能全面反映焦炉炭化室各个部位的实际温度。
2、 预埋钢管测温；
实际操作方法是在炭化室装煤时，将若干根1-5米长的钢管埋入炭化 室煤层中，待约20小时焦炭成熟时，用手持式高温计对准钢管孔进行测温， 测温结束后再人工将炽热的钢管从炭化室焦炭中一根根拔出，然后才能出 焦，。整个实施过程繁琐，操作困难，劳动强度大，每次操作最多选择l-2 个炭化室进行，每隔1-2个月才能进行一次，测得的温度更不具代表性，所 以很少采用。
3、 使用长达4米的贵金属热电偶安插在加热室的两侧进行测温； 这种方法也存在很大弊端， 一是每座(50米X6米)焦炉至少需要102
只4米热电偶再加102部显示仪表及其专用导线等，设备投资太大；二是热 电偶因时时经受高温烧烤，自然损坏率太高，日常维护工作频繁、需要的维 持费太多而且经常出现坏点而造成测温不准确。
由于上述各种测温方法都存在严重弊端，所以有史以来焦炉的测温工作 一直是世界性的一大技术难题，加热室横墙垂直温度分布和水平温度分布的 衡量和评价始终受到很大局限，焦炉现代化热工管理水平始终受到制约，节 约炼焦能源消耗也无真正可靠的数学依据，热工控制水平和产品质量一直受 到严重影响。
近些年来，国际上研制和使用了 "推焦杆水冷式焦炉炉墙测温装置"，即国际间所称的焦炉第三代测温技术。但这种测温技术存在很大缺点，需要循 环水对设备给予冷却，还需要高压空气对探头进行吹扫。这就造成推焦杆上 需要附加的多层管道和设备太多，增加的重量太大；而且水、气管线及装在 推焦车上的其它配套设备(例如水箱、散热器、钢管、胶管、巻管轮等)故
障频繁，维修不易；循环水管道频繁出入焦炉内部，高温一低温相差太大，
(炉内1300余摄氏度，炉外冬时零下20余摄氏度)时冷时热，热胀冷縮必 然导致严重变形而经常损坏，所以还需要定期更换，更为严重的是， 一旦在 更换周期之前在焦炉内部发生漏水，将造成严重事故，所以国内外均未能普 及应用。

发明内容
本发明就是为了解决焦炉内测温工作中的难题，发明的装置能测量出焦 炉内部加热室横墙垂直分布和水平分布的温度，并对测量结果做出评价，使 焦炉现代化热工管理水平始得到提高，节约炼焦能源消耗也有了可靠的数学 依据。本发明的装置既不用手持比色式光学高温计或者手持式红外测温仪测 温，也不用在焦炉内部的炭化室预埋钢管测温，更不用使用贵金属热电偶安 插在加热室的两侧进行测温，同时也避免了因需要循环水对测温设备给予冷 却，用高压空气对测温探头进行吹扫所带来事故的危险。
本发明的目的是提供了一种焦炉内部无线自冷连续自动测温的方法及 其谱图记录装置，其特点是焦炉内部无线自冷连续自动测温及其谱图记录装 置包括智能无线数据采集及传送装置、仿生抗高温保护装置、车载计算机工 作站、基地中央计算机工作站。
所述的智能无线数据采集及传送装置外部各设有一个仿生抗高温保护 装置；所述的智能无线数据采集及传送装置与车载计算机工作站通过一级无 线通讯模块相互联系，传输信息；所述的车载计算机工作站与基地中央计算 机工作站通过二级无线通讯模块相互联系，传输信息。
上述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其中，所述 的智能无线数据采集及传送装置包括了一级无线通讯模块、焦炉炭化室摄像 测温单元、自温测量单元、电压测量单元、图像信号匹配模块、数据转换存 储模块、智能程控编码模块和调制解调器。所述的焦炉炭化室摄像测温单元与所述的图像信号匹配模块连接，并向其单向传输图像信号。所述的焦炉炭
化室摄像测温单元、自温测量单元、电压测量单元和智能程控编码模块分别
与所述的数据转换存储模块连接，并分别单向传输控制及数据信号。所述的
电压测量单元与所述的调制解调器连接，并向其单向传输数据信号。所述的
数据转换存储模块与所述的调制解调器连接，并向其单向传输数据信号。所
述的图像信号匹配模块和调制解调器分别与所述的一级无线通讯模块连接， 并分别向其单向传输数据信号。
所述的智能无线数据采集及传送装置是一种"全无线自冷却工作方式" 的"数据采集传输装置"，它悬挂在推焦杆上，在推焦期间深入到焦炉炭化室 内部，对炭化室炉墙进行直接测温，它在程序控制模块、供电电源模块和仿 生抗高温绝热保护装置的支持下，形成全自动仿生控制技术所规定的工作模 式，不需人工日常参与或干预。
所述的智能无线数据采集及传送装置，在设计时主要考虑到载体机械状 况，包括工作性质、允许可占用的空间位置以及焦炉现场及炭化室内部环 境等因素，采用了自动进行程控初始化，自动检测和识别推焦车的工作状态， 自动进行温度测量和图像摄取，自动将测温数据和图像信息通过无线通讯装 置发送到设在推焦车上的载计算机工作站。
上述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其中，所述 的焦炉炭化室摄像测温单元包含红外光学镜头组件、红外图像信号传感器、 红外温度信号传感器、图像信号放大器和温度信号放大器。所述的红外光学 镜头组件通过光学路径与红外图像信号传感器相对应设置，并向其单向传输 炉内火焰图像信号。所述的红外图像信号传感器的输出端与所述的图像信号 放大器的正极连接。所述的红外温度信号传感器的输出端与所述的温度信号 放大器的正极连接。所述的图像信号放大器的输出端与图像信号匹配模块的 输入端连接，并向其单向传输数据信号。所述的温度信号放大器的输出端与 数据转换存储模块的输入端连接，并向其单向传输数据信号。
上述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其中，所述 的自温测量单元包含内部温度传感器和温度信号放大器。所述的内部温度 传感器与所述的温度信号放大器的正极连接，所述的温度信号放大器与数据 转换存储模块连接，并向其单向传输数据信号。该装置能同时测得炉内的 显
17度信号及图像信号，以便于工作人员能用计算机根据图像信号来分析炉内燃 烧情况，再根据温度判断炉内燃烧是否出现异常情况。
上述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其中，所述 的电压测量单元包含电压信号放大器和电源组件。所述的电源组件电连接 所述的电压信号放大器的正极，并向其单向传输数据信号。所述的电源组件 输出电压连接调制解调器，并向其单向传输数据信号，所述的电源组件上设 有备用充电接口。
所述的智能无线数据采集及传送装置，它的功能还包含测量自身温度的 任务，地面控制中心能够根据它提供的信号得知其自身温度的高低，判断它 在高温环境下的安全工作情况。它还具备自身内部电池电压测量单元由运算
放大器+A/D转换+2路调制门，组成测内部电池电压单元，测量结果经2路调 制门到第一级通讯装置传送到设在推焦大车上的车载计算机工作站，自身内 部温度以及自身电源电压这两组数据，是探头生命信号及探头生命保障系统 的基本参数，为保障信号及时和准确，由编程规定每隔5-10分钟测量一次。 需要说明的是，焦炉内的红外温度信号数据采集与红外图像信号数据采 集需要同时进行。
需进一步说明的是，本实用新型所实施的智能无线传输红外感温探头， 在其周围由抗腐蚀、耐高温、无电磁效应的特种金属制作的"仿生抗高温绝 热保护装置"给予保护，使感温探头具备有仿生效能的自我保护功能，在高 温环境工作期间保障自身不致损坏。
上述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其中，所述 的仿生抗高温保护装置是封闭的核壳结构，该核壳结构由内至外依次包覆7 层壳体，各层壳体之间设有空间，最内层壳体之中设有空腔。所述的智能无 线数据采集及传送装置安放于所述的空腔之中，所述的7层壳体上都具有一 个开口以及一个尺寸与开口相互匹配的顶盖。
所述的7层壳体的最外部包覆有绝热隔离层，由外向内，壳体间分别设 有充填层、外真空层、充填蓄热层、中真空层、液氮容器和内真空层，最里 层的壳体内设有一空腔，所述的智能无线数据采集及传送装置置于该空腔内， 所述的中真空层处于真空状态。
所述的仿生抗高温保护装置的仿生自我保护效能还有在工作时间如果遇到推焦杆滞留炉中，其自身受到高温长时间危害的特殊情况时，其自身携 带的相变物质将把有害热量吸收和排除，以保障自身不致损坏，如果仍未解 决危机，它就将发出求援信号，请求工作人员给予帮助。
上述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其中，所述 的车载计算机工作站包含 一级无线通讯模块、数据采集模块、炉号自动识 别装置、推焦电流检测装置、测温数据嵌位装置、车载计算机系统和二级无 线通讯模块。所述的一级无线通讯模块、炉号自动识别装置和推焦电流检测 装置分别与数据采集模块连接，并分别双向传输数据及控制信号。所述的测 温数据嵌位装置分别与数据采集模块和车载计算机连接系统，并分别双向传 输数据及控制信号。所述的数据采集模块电连接车载计算机系统，并双向传 输数据及控制信号。所述的车载计算机系统与二级无线通讯模块连接，并双 向传输数据及控制信号。
上述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其中，所述 的炉号自动识别装置包含红外镜头组件、红外光/电接收转换矩阵、信号放 大器、与非门解码电路、与门数码识别器、数据锁存器、程序编码单元、电 源装置、三态总线驱动器及总线。其中，所述的红外光/电接收转换矩阵由一 组红外接收元件组成，并按照矩阵式排列。所述的红外镜头组件与红外接收 矩阵相对应设置，所述的红外接收矩阵与信号放大器连接，并双向传输炉号 数据信号，所述的红外接收矩阵、与非门解码电路、与门数码识别器、数据 锁存器、程序编码单元以及电源装置都并联连接到所述的总线，并通过总线 相互之间双向传输数据及控制信号。所述的信号放大器的输出端与与非门解 码电路的输入端连接，与非门解码电路、与门数码识别器以及数据锁存器依 次串联连接，并依次单向传输数据及控制信号，所述的数据锁存器电连接三 态总线驱动器，并单向传输数据及控制信号，所述的三态总线驱动器电连接 数据采集模块，并双向传输数据及控制信号。
实施的红外辐射探测型"炉号自动识别装置"，它利用焦炉原建筑结构 炉框上的标号牌进行炉号辨别，不需要在焦炉上再增设附加装置，探测到的 炉号信号自动输入计算机，形成炉号数据与测温数据准确对应的数据文件， 然后再由二级无线通讯模块传送到设在焦炉控制中心的"基地计算机系统"， 配合测温数据文件形成完整直观的图文报表。上述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其中，所述 的测温数据嵌位装置包含测温信号采集A/D转换模块和图像信号采集模块，
两者相互电连接并相互双向传输数据及控制信号。所述的测温信号采集A/D 转换模块同时电连接所述的数据采集模块和车载计算机系统，并向数据采集 模块和车载计算机系统双向传输数据及控制信号。所述的图像信号采集模块 电连接所述的车载计算机系统，并向车载计算机系统双向传输数据及控制信 号。所述的图像信号采集模块电连接所述的测温信号采集A/D转换模块，并
向其双向传输数据及控制信号。
上述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其中，所述
的车载计算机系统包含车载计算机、数据缓存模块、监视器和电源装置。
所述的车载计算机分别与所述的数据采集模块、所述的测温信号采集A/D转 换模块、所述的图像信号采集模块、所述的数据缓存模块、监视器及电源装 置连接，并分别双向传输数据及控制信号。所述的监视器与所述的电源装置 连接，并双向传输数据及控制信号。所述的数据缓存模块与所述的二级无线 通讯模块连接，并双向传输数据及控制信号。
上述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其中，所述
的基地中央计算机工作站包含二级无线通讯模块、中央计算机、监视器、
打印机、UPS电源、人机对话装置、数据联网通讯模块。所述的二级无线通
讯模块与所述的中央计算机连接，并双向传输数据及控制信号。所述的中央 计算机分别与所述的监视器、打印机、人机对话装置、数据联网通讯模块连
接，并分别与各装置双向传输数据及控制信号。所述的UPS电源分别与所述
的中央计算机、监视器和打印机连接。
所述的基地中央计算机工作站在智能软件的支持下，时刻以待机状态通 过二级通讯模块对车载计算机系统进行通讯、联络和监控，当接收到车载计 算机系统发过来的测温信号时，"中央微处理机系统"立刻启动"专家智能软 件系统"，对测温信号进行综合处理，分析焦炉内部各部分加热炉墙温度状 况，由显示器显示分析结果、打印机绘制图表曲线，用中文或西文报告及警 告被测物温度有无异常情况，提示导致异常情况的原因，提出应釆取的紧急
解决办法或措施；在微机数据接口(1/0接口)输出相应信号，指令燃烧控制 系统的执行机构进行动作，调整燃气或燃料以及氧气的供应量，实现加热温度的可控调整，达到优化控制加热的目的，其最终目标是稳定提高产品质量 和产量，节约能源消耗。
优选地，所述的一个仿生抗高温保护装置内设有所述的一个或多个智能 无线数据采集及传送装置，所述的智能无线数据采集及传送装置采用一组或 多组，每组由至少有一个智能无线数据采集及传送装置组成。所述的车载计 算机工作站上设有至少一个一级无线通讯模块、至少一个自动炉号识别装置、 至少一个推焦电流检测装置，所述的车载计算机工作站至少采用一组或多组， 每组至少有一个车载计算机，所述的基地中央计算机工作站上设有至少一个 二级无线通讯模块。
本装置在采用一个仿生抗高温保护装置内设有所述的多个智能无线数据 采集及传送装置时，可以同时采集几组温度数据，同时对几组数据进行校对， 以选出最优的一组数据。本装置也可采用在炉内放置几个仿生抗高温保护装 置，这样可同时对炉内的各个点进行温度的测试，以更好的观察炉内的燃烧 情况。
本发明的另一特点是提供了一种焦炉内部无线自冷连续自动测温的方 法，其中，包含以下步骤-
步骤1，焦炉内部数据采集通过所述的智能无线数据采集及传送装置 100，检测并采集焦炉内部的电压信号、温度信号、红外图像信号和红外温度 信号，并传输给车载计算机工作站300;
步骤2，焦炉外部数据采集通过所述的自动炉号识别装置330和推焦
电流检测器340，来检测并采集推焦电流信号和焦炉炉号信号，并传输给车 载计算机工作站300;
步骤3，现场数据采集分析通过车载计算机工作站300，在对步骤1 和步骤2中，采集的相关数据进行现场分析，并将相关数据传输给基地中央 计算机工作站400;
步骤4，基地数据分析调控基地中央计算机工作站400，对步骤3中， 由车载计算机工作站300传输到的分析后的相关数据进行分析处理。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是，所述的步
骤l中，还包含以下步骤
步骤1. 1，内部电压信号数据采集所述的电压测量单元140采集智能无线数据采集及传送装置100的内部电压信号数据；
步骤1.2，内部温度信号数据采集所述的自测温单元130检测智能无 线数据采集及传送装置100的内部温度信号数据；
步骤1. 3，红外图像信号数据采集所述的焦炉炭化室摄像测温单元120 采集焦炉内部的红外图像信号数据；
步骤1.4，红外温度信号数据采集所述的焦炉炭化室摄像测温单元120 采集焦炉内部的红外温度信号数据；
步骤1.5， 一级数据传输由智能无线数据采集及传送装置100采集的
内部电压信号数据、内部温度信号数据、红外图像信号数据和红外温度信号
数据通过所述的一级无线通信模块110发送至所述的车载计算机工作站300。 所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是，所述的步
骤1.3中，还包含以下步骤
步骤1. 3. 1,红外光学镜头组件121摄入焦炉内部的火焰的红外图像； 步骤1.3.2，红外光学镜头组件121通过光路将火焰的红外图像传输给
红外图像信号传感器122;
步骤1. 3. 3，图像信号放大器124读取红外图像信号传感器122的火焰
红外图像信号；
步骤1. 3. 4，图像信号放大器124将火焰红外图像信号传输给图像信号 匹配模块150。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是，所述的步
骤1.4中，还包含以下步骤-
步骤1.4. 1，红外温度信号传感器123采集焦炉的内部温度；
步骤1. 4. 2，温度信号放大器125读取红外温度信号传感器123的温度
信号；
步骤1. 4. 3，温度信号放大器125将焦炉内部红外温度信号放大后传输 给数据转换存储模块160;
步骤1. 4. 4，智能程控编码模块170从数据转换存储模块160中读取焦 炉内部的红外温度信号；
步骤1. 4. 5，智能程控编码模块170判断焦炉内部红外温度信号是否存 在红外温度信号存在，则进行步骤1.5;若红外温度信号不存在，则终止流程，等待指示。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是，所述的步 骤l. 1中，还包含以下步骤
步骤1. 1. 1，电压信号放大器141读取电源组件142的电压信号；
步骤1. 1. 2，电压信号放大器141将电压信号传输给数据转换存储模块
跳
步骤1. 1. 3，智能程控编码模块170从数据转换存储模块160中读取电 压信号；
步骤1.1.4，智能程控编码模块170判断电压信号是否正常电压信号 正常，则进行步骤1.2;若电压信号低于预定值或不正常，则终止流程，等 待指示。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是，所述的步 骤1.2中，还包含以下步骤
步骤1. 2. 1，内部温度传感器131采集智能无线数据采集及传送装置100 的内部温度后，传输给温度信号放大器132;
步骤1. 2. 2，温度信号放大器132将内部温度传感器131的温度信号进 行放大；
步骤1. 2. 3，温度信号放大器132将温度信号传输给数据转换存储模块
160;
步骤1. 2. 4，智能程控编码模块170从数据转换存储模块160中读取温 度信号；
步骤1. 2. 5，智能程控编码模块170判断温度信号是否正常温度信号 正常，则进行步骤1.3和步骤1.4;若温度信号高于预定值或不正常，则终 止流程，等待指示。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是，所述的步 骤1.5中，还包含以下步骤
步骤1. 5. 1，数据转换存储模块160将采集的焦炉内部电压信号数据、 焦炉内部温度信号数据和焦炉内部红外温度信号数据，通过调制解调器180 传输给一级无线通信模块110;
步骤1. 5. 2，图像信号匹配模块150将采集的焦炉内部火焰的红外图像
23信号数据传输给一级无线通信模块110;
步骤1. 5. 3， 一级无线通信模块110通过无线通讯将焦炉内部电压信号 数据、焦炉内部温度信号数据、焦炉内部红外温度信号数据和焦炉内部火焰
红外图像信号数据传输至所述的车载计算机工作站300上的一级无线通信模 块310。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温法，其特点是-步骤1必须包含步骤1. 3、步骤1. 4和步骤1. 5;
步骤1可选择的包含步骤1. 1、步骤1. 2;
步骤1. 3和步骤1. 4可同时进行。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是，所述的步
骤2，还包含以下步骤中的一个或多个
步骤2.1，焦炉炉号信号数据采集所述的自动炉号识别装置330采集 焦炉的炉号；
步骤2.2，推焦电流信号数据采集所述的推焦电流检测器340采集焦 炉的推焦电流。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是，所述的步 骤2.2中，还包含以下步骤
步骤2. 2. 1，推焦电机电流变送器341读取推焦杆驱动电机三相电源的 任意一相，得到推焦电流数据信号；
步骤2. 2. 2，推焦电机电流变送器341将推焦电流数据信号传输至车载计算 机工作站300的数据采集模块320。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温法，其特点是，所述的步骤, 2. l中，还包含以下步骤
步骤2. 1. 1，红外镜头组件331利用光线感应焦炉编号标牌上的焦炉炉 号图像；
步骤2. 1. 2，红外镜头组件331将焦炉炉号图像通过光路传输给红外接 收矩阵332;
步骤2. 1. 3，红外接收矩阵332通过光/电转换电路将焦炉炉号图像的光 信号转换为电信号，得到焦炉炉号图像数据，并将焦炉炉号图像数据传输给 信号放大器333;步骤2. 1.4，信号放大器333对焦炉炉号图像数据进行放大和整形，并 将焦炉炉号图像数据进一步传输给与非门解码电路334;
步骤2. 1. 5,与非门解码电路334将焦炉炉号图像数据按数码显示器7 段代码位置进行解码，并通过与门数码识别器335对7段2进制数进行反译 码，反译码得到的数字作为焦炉炉号数据信号；
步骤2. 1. 6，与门数码识别器335将焦炉炉号数据信号传输给数据锁存 器336进行暂时储存；
步骤2. 1. 7，三态总线驱动器339将焦炉炉号数据信号传输给车载计算 机工作站300的数据采集模块320。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是，所述的步 骤3中，还包含以下步骤
步骤3.1， 一级数据接收 一级无线通信模块310通过无线通讯从一级 无线通信模块110处接收智能无线数据采集及传送装置100的焦炉内部电压 信号数据、焦炉内部温度信号数据、焦炉内部红外温度信号数据和焦炉内部 红外图像信号数据，并将上述数据传输给数据采集模块320;
步骤3.2，数据采集转换通过数据采集模块320对焦炉内部电压信号 数据、焦炉内部温度信号数据、焦炉内部红外温度信号数据、焦炉内部红外 图像信号数据、焦炉炉号信号数据和推焦电流信号数据进行采集和分类，并 将数据传输给测温数据嵌位装置350进行转换；
步骤3.3，数据分析存储通过数据采集模块320和测温数据嵌位装置 350将数据传输给车载计算机系统360;
步骤3.4， 二级数据传输二级无线通讯模块370从数据缓存模块362 处读取一组同步数据，并通过无线通讯将上述数据传输至基地中央计算机工 作站400的二级无线通讯模块410。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温法，其特点是，所述的步骤 3.2，进一步包含以下步骤
步骤3. 2. 1，数据采集模块320接收焦炉内部电压信号数据、焦炉内部 温度信号数据、炉内红外温度信号数据、炉内火焰的红外图像信号数据、焦 炉炉号信号数据和推焦电流信号数据，并对上述数据类型进行分类；
步骤3. 2. 2，数据采集模块320将焦炉内红外温度信号数据、焦炉内火焰的红外图像信号数据分别传输至测温信号采集A/D转换模块351和图像信 号采集模块352，通过A/D转换模块将模拟信号转换为数字信号后，将焦炉 内部电压信号数据、焦炉内部温度信号数据、焦炉炉号信号数据和推焦电流 信号数据传输至车载计算机361;
步骤3. 2. 3，测温信号采集A/D转换模块351读取焦炉内的红外温度信 号数据，图像信号采集模块352读取焦炉内火焰红外图像信号数据，并将上 述两个数据整合成同步测温嵌位信号，所述的同步测温嵌位信号包含同一时 间点和同一位置的一组一一相对应的炉内红外温度信号数据和炉内火焰红外 图像信号数据；
步骤3. 2. 4，测温数据嵌位装置350将同步测温嵌位信号传输至车载计 算机361。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是，所述的步 骤3.3中，还包含以下步骤
步骤3. 3. 1，车载计算机361从数据采集模块320和测温数据嵌位装置 350处接收内部电压信号数据、内部温度信号数据焦炉炉号数据信号、推焦 电流信号数据和同步测温嵌位信号；
步骤3. 3. 2,车载计算机361将上述数据整合成一组同步数据，所述的 同步数据包含各自相对应的特定数据信息时间点、焦炉炉号、推焦电流、 焦炉内部电压、焦炉内仿生抗高温保护装置的温度、焦炉内部温度和焦炉内 火焰的图像及位置；
步骤3. 3. 3，车载计算机361将一组同步数据传输至数据缓存模块362， 进行存储。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是
步骤3必须包含步骤3. 1、步骤3. 2和步骤3. 4;
步骤3可选择的包含步骤3. 3;
步骤3. 3可选择的添加在步骤4之中。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温法，其特点是，所述的步骤 4中，还包含以下步骤
步骤4. 1， 二级数据接收二级无线通信模块410通过无线通讯从二级 无线通信模块370处接收一组同步数据，并将上述数据传输至中央计算机420;
步骤4.2,数据分析中央计算机420对接收的一组同步数据进行综合 分析和处理；
步骤4.3，调控根据中央计算机420的分析和结论，工作人员对整个 焦炉内部的测温工作以及焦炉工作情况进行调控处理。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是，所述的步 骤4.2中，还包含以下步骤
步骤4.2. 1，中央计算机420根据同步数据数据库，对一组同步数据进 行综合分析处理，分析焦炉内部各部分加热炉墙温度状况，所述的同步数据 数据库由之前的所有组同步数据及其各自的分析处理结果构成；
步骤4.2.2，中央计算机420显示分析结果、绘制图表曲线，用报告及 警告被测物温度有无异常情况，车载计算机应用软件提示导致异常情况的原 因，提出应采取的紧急解决办法或措施；
步骤4. 2. 3，中央计算机420对一组同步数据及其分析处理结果进行存 储，以更新同步数据数据库；
在所述的步骤4. 1之前可选择的添加步骤3. 3。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是
从某一测量周期时间开始，每间隔一个预定的时间周期，该装置周期性 地同时开始执行步骤1和步骤2，并将该周期执行后的数据传输给步骤3;
每一周期执行步骤1和步骤2的后的数据，步骤3要对所述的数据进行 采集转换分析，然后将所述的数据传输给步骤4;
每一周期执行步骤3后的数据，步骤4要对所述的数据进行综合分析， 得知焦炉的燃烧情况，进行相应的调控。
本发明所公开的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录 装置的优点是，可以替代原始的间接测温装置对焦炉进行大广角、多方位整 体直接测温。焦炉内的温度及图像数据信号可同时传送到车载计算机工作站， 以便于同时观测温度及炉内的情况。该装置的另一优点是基地中央计算机工 作站自动将数据进行存档处理，随后自动启动"专家智能软件系统"，自动 按数据情况分析焦炉各部分温度状况。同时，该装置还可通过软件来设置循 环采集信号的周期。该套测温装置可连续重复使用，无互换误差，可以对焦炉数万个重要测温点进行定期普遍测量，测量数据准确，易管理，易维护， 有很高的直接经济效益。


图1是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置的
整体结构示意图2是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置的 智能无限数据釆集及传送装置的结构示意图3是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置的 仿生抗高温保护装置的结构示意图4是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置的 车载计算机工作站的结构示意图5是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置的 炉号自动识别装置的结构示意图6是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置的
基地中央计算机工作站的结构示意图7是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置的 工作流程图8是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置中 工作流程图9是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置中 智能数据采集传送装置部分软件工作内容及程序指令流程图10是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置 中车载计算机应用软件工作内容及程序指令流程图;
图11是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置 实施例2的结构模块简图12是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置 实施例3的结构模块简图13是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置
实施例4的结构模块简28图14是本发明焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装置 实施例5的结构模块简图。
具体实施例方式
本发明公开一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图记录装 置，其具体实施方式
如下
实施例一
如图l至图10所示一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法及其谱图 记录装置。请参见图l所示，该装置包含三个智能无线数据采集及传送装 置100、三个仿生抗高温保护装置200、 一个车载计算机工作站300、 一个基
地中央计算机工作站400。
所述的每一个智能无线数据采集及传送装置100外部设有一个仿生抗高
温保护装置200;
所述的一组共三个智能无线数据采集及传送装置100，分别通过其上的 一级无线通讯模块110与车载计算机工作站300上的三个一级无线通讯模块
310相联系，传输信息；
所述的一个车载计算机工作站300通过其上的一个二级无线通讯模块 370，与一个基地中央计算机工作站400上的一个二级无线通讯模块410相互 联系，传输信息；
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，包含以下步骤
步骤1，焦炉内部数据采集通过所述的智能无线数据采集及传送装置
100，检测并采集焦炉内部的电压信号、温度信号、红外图像信号和红外温度
信号，并传输给车载计算机工作站300;
步骤2，焦炉外部数据采集通过所述的自动炉号识别装置330和推焦 电流检测器340，来检测并采集推焦电流信号和焦炉炉号信号，并传输给车
载计算机工作站300;
步骤3，现场数据采集分析通过车载计算机工作站300，在对步骤1 和步骤2中，采集的相关数据进行现场分析，并将相关数据传输给基地中央
计算机工作站400;
步骤4，基地数据分析调控基地中央计算机工作站400，对步骤3中，由车载计算机工作站300传输到的分析后的相关数据进行分析处理。
参见图2所示，所述的每一个智能无线数据采集及传送装置100包含 一个一级无线通讯模块110; —个焦炉炭化室摄像测温单元120; —个自温测 量单元130; —个电压测量单元140; —个图像信号匹配模块150; —个数据 转换存储模块160; —个智能程控编码模块170; —个调制解调器180;
所述的一个焦炉炭化室摄像测温单元120与所述的图像信号匹配模块 150连接，并单向传输图像信号；所述的焦炉炭化室摄像测温单元进一步包
含红外光学镜头组件121、红外图像信号传感器122、红外温度信号传感器 123、图像信号放大器124、温度信号放大器125。
所述的红外光学镜头组件121与红外图像信号传感器122相对应设置， 并通过光学路径单向传输图像信号；所述的红外图像信号传感器122连接所 述的图像信号放大器124的正极；所述的红外温度信号传感器123连接所述 的温度信号放大器125的正极；所述的图像信号放大器124连接图像信号匹 配模块150，并向其单向传输数据信号；所述的温度信号放大器125输出端 连接数据转换存储模块160，并向其单向传输数据信号。
所述的图像信号放大器124从所述的红外图像信号传感器122上采集炉 内火焰的红外图像信号的同时，所述的温度信号放大器125从所述的红外温 度信号传感器123采集炉内的红外温度信号，两个采集的信号过程必须同时 进行。
所述的一个自温测量单元130包含内部温度传感器131、温度信号放 大器132，所述的内部温度传感器与所述的温度信号放大器的正极连接，所 述的温度信号放大器132的输出端与数据转换存储模块160连接，并单向传 输数据信号。
所述的电压测量单元140包含电压信号放大器141、电源组件142。所 述的电源组件142与所述的电压信号放大器141的正极连接，并单向传输数 据信号；所述的电源组件142连接调制解调器180，并向其单向传输电源数 据信号；所述的电源组件142上设有备用充电接口 143。
所述的焦炉炭化室摄像测温单元120、自温测量单元130、电压测量单 元140和智能程控编码模块170分别与所述的数据转换存储模块160连接，并分别单向传输炉内火焰红外图像数据信号、炉内红外温度数据信号、炉内
电压信号及炉内控制信号；
所述的电压测量单元140与所述的调制解调器180连接，向其提供电源；
所述的数据转换存储模块160与所述的调制解调器180连接，并单向传 输炉内红外温度信号、焦炉炭化室内智能无线数据采集及传送装置的温度信 号、炉内电压信号；
所述的图像信号匹配模块150和调制解调器180分别与所述的一级无线 通讯模块110连接，并分别单向传输炉内红外图像信号、炉内红外温度信号、 焦炉炭化室内智能无线数据采集及传送装置的温度信号、炉内电压信号。
所述的一个智能无线数据采集及传送装置100，包含所述的步骤1，还 包含以下步骤
步骤l. 1，内部电压信号数据采集所述的电压测量单元140采集智能
无线数据采集及传送装置100的内部电压信号数据；
步骤1.2，内部温度信号数据采集所述的自测温单元130检测智能无
线数据采集及传送装置100的内部温度信号数据；
步骤1. 3，红外图像信号数据采集所述的焦炉炭化室摄像测温单元120 采集焦炉内部的红外图像信号数据；
步骤1.4，红外温度信号数据采集所述的焦炉炭化室摄像测温单元120 采集焦炉内部的红外温度信号数据；
步骤1.5， 一级数据传输由智能无线数据采集及传送装置100采集的
内部电压信号数据、内部温度信号数据、红外图像信号数据和红外温度信号
数据通过所述的一级无线通信模块110发送至所述的车载计算机工作站300。 所述的步骤l. 1，还包括以下步骤 步骤1. 1. 1，电压信号放大器141读取电源组件142的电压信号；
步骤1. 1. 2,电压信号放大器141将电压信号传输给数据转换存储模块
160;
步骤1. 1. 3，智能程控编码模块170从数据转换存储模块160中读取电 压信号；
步骤1. 1. 4，智能程控编码模块170判断电压信号是否正常-电压信号正常，则进行步骤1.2;若电压信号低于预定值或不正常，则终止流程，等待指示。 所述的步骤1.2，还包括以下步骤
步骤1. 2. 1，内部温度传感器131采集智能无线数据采集及传送装置100
的内部温度后，传输给温度信号放大器132;
步骤1.2.2，温度信号放大器132将内部温度传感器131的温度信号进 行放大；
步骤1. 2. 3，温度信号放大器132将温度信号传输给数据转换存储模块
160;
步骤1. 2. 4，智能程控编码模块170从数据转换存储模块160中读取温 度信号；
步骤1. 2. 5，智能程控编码模块170判断温度信号是否正常 温度信号正常，则进行步骤1. 3和步骤1. 4; 若温度信号高于预定值或不正常，则终止流程，等待指示。 所述的步骤1.3，还包括以下步骤
步骤1. 3. 1，红外光学镜头组件121摄入焦炉内部的火焰的红外图像；
步骤1. 3. 2，红外光学镜头组件121通过光路将火焰的红外图像传输给 红外图像信号传感器122;
步骤1. 3. 3，图像信号放大器124读取红外图像信号传感器122的火焰 红外图像信号；
步骤1. 3. 4,图像信号放大器124将火焰红外图像信号传输给图像信号 匹配模块150。
所述的步骤1.4，还包括以下步骤
步骤1.4. 1，红外温度信号传感器123采集焦炉的内部温度； 步骤1. 4. 2，温度信号放大器125读取红外温度信号传感器123的温度 信号；
步骤1. 4. 3，温度信号放大器125将焦炉内部红外温度信号放大后传输 给数据转换存储模块160;
步骤1. 4. 4，智能程控编码模块170从数据转换存储模块160中读取焦 炉内部的红外温度信号；
步骤1. 4. 5，智能程控编码模块170判断焦炉内部红外温度信号是否存
32在
红外温度信号存在，则进行步骤1.5; 若红外温度信号不存在，则终止流程，等待指示。 所述的步骤1.5，还包括以下步骤-
步骤1. 5. 1，数据转换存储模块160将采集的焦炉内部电压信号数据、
焦炉内部温度信号数据和焦炉内部红外温度信号数据，通过调制解调器180
传输给一级无线通信模块110;
步骤1. 5. 2，图像信号匹配模块150将采集的焦炉内部火焰的红外图像
信号数据传输给一级无线通信模块110;
步骤1. 5. 3， 一级无线通信模块110通过无线通讯将焦炉内部电压信号
数据、焦炉内部温度信号数据、焦炉内部红外温度信号数据和焦炉内部火焰
红外图像信号数据传输至所述的车载计算机工作站300上的一级无线通信模 块310。
需要进一步说明的是，步骤1必须包含步骤1.3、步骤1.4和步骤1.5; 步骤l可选择的包含步骤l. 1、步骤1.2;步骤1.3和步骤1.4可同时进行。
所述的每一个智能无线数据采集及传送装置IOO将内部的一组信号，通 过其上的一个一级无线通信模块110，传送到车载计算机工作站300的一个 一级无线通信模块310上，所述的一组信号包含炉内电压信号、炉内红外 温度信号、焦炉炭化室内智能无线数据采集及传送装置的温度信号、炉内红 外图像信号。
本实施例中所述的三组智能无线数据采集及传送装置100，及每个所述 的装置100外部的仿生抗高温保护装置200位于焦炉内不同的位置，可以测 出焦炉内任意方位的三组信号，然后将这三组信号通过所述的车载计算机系 统300上的三个一级无线通讯模块310传输到车载计算机工作站300进行分 析。
需要进一步说明的情况是智能无线数据釆集及传送装置100与推焦车的 兼容安装问题，由于所述的智能无线数据采集及传送装置是必需安装在推焦 车上的移动性设备，而推焦车是生产厂家的重量级定型产品，出厂前一般不 考虑会有其它搭载装置，这就要求"无线数据采集及传送装置"在设计和制 造时必需考虑与推焦车的兼容安装，所谓兼容，是指以推焦车为主体实施的附加性安装，在安装方式上，既考虑无线数据采集及传送装置的有效工作和 安全运行，又考虑到作为载体的拦焦车的车体结构特点以及车貌特征，还要 考虑到车上工作人员的日常工作特点、工作方式、使用器械及活动范围等情 况，作到兼容安装，相互无害。具体的做法为
1、所有的探头及管线采用了封闭式安装，保证探头及管线不存灰，不漏 灰，不产生环境及车体污染。2、合理选择探头安装地点，作到对大车的外 貌无不良影响，对大车主体结构及机械强度无重大损害，不影响车上工作人 员的工作场地、工作方式。3、合理确定固定方式，采用挂钩联结方式，使之 在任何时候都可进行安装或拆卸。
请参见图3所示，所述的仿生抗高温保护装置200是封闭的核壳结构， 该核壳结构由内至外依次包覆为第一层壳体201、第二层壳体202、第三层壳 体203、第四层壳体204、第五层壳体205、第六层壳体206和第七层壳体207， 所述的各层壳体之间设有空间。所述的第七层壳体207内部设有空腔280, 所述的智能无线数据采集及传送装置100安放于所述的空腔280之中。
所述的第一层壳体201、第二层壳体202、第三层壳体203、第四层壳体 204、第五层壳体205、第六层壳体206和第七层壳体207上都具有一个开口 以及一个尺寸与开口相互匹配的顶盖(图3中未标示出)，所述的第一层壳体 201应为单层结构，它的外部包覆有绝热隔离层210，所述的绝热隔离层210 选用能承受1300摄氏度以上的耐高温的柔性的材料，颜色一般应为白色。所 述的第一层壳体201和第二层壳体202之间设有充填层220，可充填有抗辐 射功能的耐高温绝热材料。所述的第二层壳体202和第三层壳体203之间设 有外真空层230，所述的外真空层230为双层结构，制作时先完成两层壳体 的制焊，然后进行抽真空处理。所述的第三层壳体203和第四层壳体204之 间设有充填蓄热层240，所述的蓄热层内可以灌装低熔点金属物质，灌装前 埋设可与外界通风的螺旋状金属管。这一层的作用是将外层泄露进来的少量 热量暂时给予吸收和储存，在容器脱离热源的间歇时间里通过通风管孔吹风 将储存的热量散发到大气(通风设备推焦车上已有)。所述的第四层壳体204 和壳体第五层205之间设有中真空层250，双层结构，处于真空状态，制作 方法同外真空层230。所述的第五层壳体205和第六层壳体206之间设有液 氮容器260，所述的液氮容器260具备同类型液氮容器的基本功能，所述的类型液氮容器有灌装接口以及放气调节阀等。所述的第六层壳体206和第七 层壳体207之间设有内真空层270，其制作方法同外真空层230及中真空层 250。
所述的仿生抗高温保护装置200最内部设有空腔280，是一个直径120 毫米-140毫米，高200毫米-400毫米的圆形空腔，是放置智能无线数据采集 及传送装置的地方。
所述的仿生抗高温保护装置200使用时，焦炉内温度约1300摄氏度，使 用周期为120秒，常温下间歇时间为300秒-500秒，空腔280内温度要求在 上述工作状态下最高温升不超过55摄氏度。
请参见图4所述的车载计算机工作站300，包含三个一级无线通讯模 块310、 一个数据采集模块320、 一个炉号自动识别装置330、 一个推焦电流 检测装置340、 一个测温数据嵌位装置350、 一个车载计算机系统360、 一个 二级无线通讯模块370。
所述的车载计算机工作站300中，包含所述的步骤2，还包含以下步骤
步骤2. 1，焦炉炉号信号数据釆集所述的自动炉号识别装置330采集 焦炉的炉号；
步骤2.2，推焦电流信号数据采集所述的推焦电流检测器340采集焦 炉的推焦电流。
所述的步骤2.2，还包含以下步骤
步骤2. 2. 1，推焦电机电流变送器341读取推焦杆驱动电机三相电源的 任意一相，得到推焦电流数据信号；
步骤2. 2. 2，推焦电机电流变送器341将推焦电流数据信号传输至车载 计算机工作站300的数据采集模块320。
所述的车载计算机工作站300中，还包含了步骤3，更进一步包含以下 步骤
步骤3.1， 一级数据接收 一级无线通信模块310通过无线通讯从一级 无线通信模块110处接收智能无线数据采集及传送装置100的焦炉内部电压 信号数据、焦炉内部温度信号数据、焦炉内部红外温度信号数据和焦炉内部 红外图像信号数据，并将上述数据传输给数据采集模块320;
步骤3.2，数据采集转换通过数据釆集模块320对焦炉内部电压信号数据、焦炉内部温度信号数据、焦炉内部红外温度信号数据、焦炉内部红外 图像信号数据、焦炉炉号信号数据和推焦电流信号数据进行采集和分类，并 将数据传输给测温数据嵌位装置350进行转换；
步骤3.3，数据分析存储通过数据采集模块320和测温数据嵌位装置
350将数据传输给车载计算机系统360;
步骤3.4， 二级数据传输二级无线通讯模块370从数据缓存模块362 处读取一组同步数据，并通过无线通讯将上述数据传输至基地中央计算机工 作站400的二级无线通讯模块410。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温法，其特点是，所述的步骤 3.2，还包含以下步骤
步骤3. 2. 1，数据采集模块320接收焦炉内部电压信号数据、焦炉内部 温度信号数据、炉内红外温度信号数据、炉内火焰的红外图像信号数据、焦 炉炉号信号数据和推焦电流信号数据，并对上述数据类型进行分类；
步骤3. 2. 2，数据采集模块320将焦炉内红外温度信号数据、焦炉内火 焰的红外图像信号数据分别传输至测温信号采集A/D转换模块351和图像信 号采集模块352，通过A/D转换模块将模拟信号转换为数字信号后，将焦炉 内部电压信号数据、焦炉内部温度信号数据、焦炉炉号信号数据和推焦电流 信号数据传输至车载计算机361;
步骤3. 2. 3，测温信号采集A/D转换模块351读取焦炉内的红外温度信 号数据，图像信号采集模块352读取焦炉内火焰红外图像信号数据，并将上 述两个数据整合成同步测温嵌位信号，所述的同步测温嵌位信号包含同一时 间点和同一位置的一组一一相对应的炉内红外温度信号数据和炉内火焰红外 图像信号数据；
步骤3. 2. 4，测温数据嵌位装置350将同步测温嵌位信号传输至车载计 算机361。
所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特点是，所述的步 骤3.3中，还包含以下步骤
步骤3. 3. 1，车载计算机361从数据采集模块320和测温数据嵌位装置 350处接收内部电压信号数据、内部温度信号数据焦炉炉号数据信号、推焦 电流信号数据和同步测温嵌位信号；步骤3. 3. 2，车载计算机361将上述数据整合成一组同步数据，所述的 同步数据包含各自相对应的特定数据信息时间点、焦炉炉号、推焦电流、 焦炉内部电压、焦炉内仿生抗高温保护装置的温度、焦炉内部温度和焦炉内 火焰的图像及位置；
步骤3. 3. 3，车载计算机361将一组同步数据传输至数据缓存模块362， 进行存储。
其中，步骤3必须包含步骤3. 1、步骤3. 2和步骤3. 4;步骤3可选择的 包含步骤3.3;步骤3.3可选择的添加在步骤4之中。
本实施例里描述的车载计算机工作站300含有三个一级通讯模块310， 用于接收智能无线数据采集及传送装置100所传送的三组信号。
所述的三个一级无线通讯模块310、炉号自动识别装置330和推焦电流 检测装置340分别电连接数据采集模块320，并分别向其双向传输炉内红外 图像信号、炉内红外温度信号、焦炉炭化室内智能无线数据采集及传送装置 的温度信号、炉内电压信号、炉号信号、推焦电流信号；
所述的测温数据嵌位装置350同时与数据采集模块320和车载计算机系 统360连接，并双向传输采集到的炉内红外图像信号、炉内红外温度信号、 焦炉炭化室内智能无线数据采集及传送装置的温度信号、炉内电压信号、炉 号信号、推焦电流信号；
所述的数据采集模块320与车载计算机系统360连接，并双向传输炉内 红外图像信号、炉内红外温度信号、焦炉炭化室内智能无线数据采集及传送 装置的温度信号、炉内电压信号、炉号信号、推焦电流信号；
所述的车载计算机系统360与二级无线通讯模块370连接，并双向传输 炉内红外图像信号、炉内红外温度信号、焦炉炭化室内智能无线数据采集及 传送装置的温度信号、炉内电压信号、炉号信号、推焦电流信号。
请参见图5所示，所述的炉号自动识别装置330包含红外镜头组件331、 红外接收矩阵332、信号放大器333、与非门解码电路334、与门数码识别器 335、数据锁存器336、程序编码单元337、电源装置338、三态总线驱动器 339、总线3300。
所述的炉号自动识别装置330包括了步骤2. 1，还包含以下步骤步骤2. 1. 1，红外镜头组件331利用光线感应焦炉编号标牌上的焦炉炉 号图像；
步骤2. 1. 2，红外镜头组件331将焦炉炉号图像通过光路传输给红外接 收矩阵332;
步骤2. 1. 3，红外接收矩阵332通过光/电转换电路将焦炉炉号图像的光 信号转换为电信号，得到焦炉炉号图像数据，并将焦炉炉号图像数据传输给 信号放大器333;
步骤2. 1.4，信号放大器333对焦炉炉号图像数据迸行放大和整形，并 将焦炉炉号图像数据进一步传输给与非门解码电路334;
步骤2. 1. 5，与非门解码电路334将焦炉炉号图像数据按数码显示器7 段代码位置进行解码，并通过与门数码识别器335对7段2进制数进行反译 码，反译码得到的数字作为焦炉炉号数据信号；
步骤2. 1. 6，与门数码识别器335将焦炉炉号数据信号传输给数据锁存 器336进行暂时储存； .
步骤2. 1. 7，三态总线驱动器339将焦炉炉号数据信号传输给车载计算 机工作站300的数据采集模块320。
所述的红外接受矩阵332由一组红外接收元件组成，并按照矩阵式排列； 所述的红外镜头组件331连接红外接收矩阵332;所述的红外接收矩阵332 连接信号放大器333，并双向传输炉号信号数据；所述的红外接收矩阵332、 与非门解码电路334、与门数码识别器335、数据锁存器336、程序编码单元 337以及电源装置338分别并联连接到所述的总线3300，并通过总线3300 双向传输炉号信号；所述的信号放大器333、与非门解码电路334、与门数码 识别器335以及数据锁存器336依次单向连接，并依次单向传输炉号信号； 所述的数据锁存器336电连接三态总线驱动器339，并单向传输炉号信号数 据；所述的三态总线驱动器339与数据采集模块320连接，并双向传输炉号 信号数据。
所述的炉号自动识别装置330传送自动识别的炉号信号至数据采集模块 320，所述的炉号自动识别体系是一套独立的装置，由42只红外接收元件组 成的红外接收矩阵332，装设在推焦车上的适当部位，利用光线感应的方式 获取焦炉标号牌上的阿拉伯数字编号反射的光线，红外接收矩阵332将感应
38到的信号通过光/电转换电路传送到信号放大器333上进行放大和整形，然后 通过与非门解码电路334将信号按数码显示器7段代码(A、 B、 C、 D、 E、 F、 G)位置进行解码，解码后的信号(例图5的提示图中第一位的7段代码显示 出a、 b、 c、 d、 e、 f ， 第二位的7段代码显示出a、 c、 d、 e、 f 、 g)通 过与门电路组成的数码据识别器335进行七段-2进制数反译码，反译码得到 的结果是数字"0 6"，这一结果作为数据写入锁存器336进行暂时存储，同 时通过三态总线驱动器339将数据送至车载计算机工作站300上的数据采集 模块320，则此时工作站主机便得到了确切无误的推焦车现在的炉前位置编 号(例"0 6")。这一炉号代码与测温数据一起在车载计算机内进行统一编 辑后，通过监视器予以显示，供车上工作人员观察及使用。炉号数据与其它 数据一起最终通过二级无线通讯模块370发送到设在焦炉控制中心的中央计 算机系统400，作为工作日志报表的填报内容。
请配合参见图4所示，所述的测温数据嵌位装置350包含相互连接并双 向传输数据及控制信号的测温信号采集A/D转换模块351和图像信号采集模 块352。
所述的测温信号采集A/D转换模块351同与所述的数据采集模块320、 车载计算机系统360连接，并双向传输数据及控制信号；
所述的图像信号采集模块352与所述的车载计算机系统360连接，并双 向传输数据及控制信号；所述的图像信号采集模块352与所述的测温信号采 集A/D转换模块351连接，并双向传输数据及控制信号。
所述的车载计算机系统360包含车载计算机361、数据缓存模块362、 监视器363、电源装置364。
所述的车载计算机361与所述的测温信号采集A/D转换模块351和图像 信号采集模块352连接，并分别双向传输炉内相关信号转化成的数据；所述 的车载计算机361分别与所述的数据缓存模块362、监视器363和电源装置 364连接，并分别双向传输炉内相关信号转化成的数据；所述的监视器363 与所述的电源装置364连接，并双向传输数据；所述的数据缓存模块362与 所述的二级无线通讯模块370连接，并双向传输炉内的相关数据。
本实施例中，所述的车载计算机工作站300接收从智能无线数据采集及 传送装置100发来的一组数据，该组数据包括炉内电压信号数据、炉内温度信号数据、炉内红外温度信号数据、炉内红外图像信号数据，并同时接收炉 号自动识别装置330所发送的焦炉炉号信号，且同时接收推焦电机电流变送
器341所发送的推焦电流信号，由此六个信号数据组成一组新的数据信号，
由车载计算机工作站300上的一个二级无线通讯模块370发出，由基地中央
计算机工作站400上的一个二级无线通讯模块410接收。
请参见图6所示，所述的基地中央计算机工作站400包含二级无线通
讯模块410、中央计算机420、监视器430、打印机440、 UPS电源450、人机
对话装置460、数据联网通讯模块470。
所述的基地中央计算机工作站400包含步骤4，还包括以下步骤 步骤4. 1， 二级数据接收二级无线通信模块410通过无线通讯从二级
无线通信模块370处接收一组同步数据，并将上述数据传输至中央计算机
420;
步骤4.2，数据分析中央计算机420对接收的一组同步数据进行综合 分析和处理；
步骤4.3，调控根据中央计算机420的分析和结论，工作人员对整个 焦炉内部的测温工作以及焦炉工作情况进行调控处理。 所述的步骤4.2中，还包含以下步骤
步骤4.2. 1，中央计算机420根据同步数据数据库，对一组同步数据进 行综合分析处理，分析焦炉内部各部分加热炉墙温度状况，所述的同步数据 数据库由之前的所有组同步数据及其各自的分析处理结果构成；
步骤4.2.2，中央计算机420显示分析结果、绘制图表曲线，用报告及 警告被测物温度有无异常情况，车载计算机应用软件提示导致异常情况的原 因，提出应采取的紧急解决办法或措施；
步骤4. 2. 3，中央计算机420对一组同步数据及其分析处理结果进行存 储，以更新同步数据数据库；
在所述的步骤4. 1之前可选择的添加步骤3. 3。
所述的二级无线通讯模块410与所述的中央计算机420连接，并双向传 输一组数据信号；所述的中央计算机420分别与所述的监视器430、打印机 440、人机对话装置460和数据联网通讯模块470连接，并分别向各装置双向 传输数据信号。所述的UPS电源450与所述的中央计算机420、监视器430和打印机440连接。
本实用新型的实施例所采用的"二级无线通讯模块"，是"中央微处理 机系统"与"车载计算机工作站"进行数据交流的无线通讯设备，是唯一的
联络通道；为保障通讯的畅通和大量数据的快速传递，第二级通讯系统采用 的是2. 4G T/R GROUP型2. 4G收发模块，为此高频调频波发射接收装置，使 用高速数字式调制解调技术，将数据釆集系统采集来的各位置多路多点数据 在很短的时间内传送完毕，保障了数据的快速、实时、准确的传递。实施的 二级无线通讯系统硬件结构的主要性能参数列于下
二级无线通讯系统硬件结构
供电电压 +5V±0. 25V，纹波<20mVp-p
耗电流 150mA ， Max
工作温度 -10 +55 °C
接收频率范围 2400 2483MHz*
输入驻波比 2:1
解调方式 FM
端口阻抗 50 Q, Typ.
频率稳定性 ± 100kHz
输入端本振泄露 -55dBm
接收灵敏度 -85dBm
视频输出阻抗 75Q， Typ.
视频输出电平 lVp-p， Typ.
本实施例中的一级无线通讯模块的硬件结构与所述的二级无线通讯模块 的硬件结构相同。
所述的基地中央计算机工作站400接收从所述的车载计算机工作站300 发送的一组数据信号，包含炉内电压数据、炉内温度数据、炉内红外温度 数据、炉内红外图像数据，焦炉炉号数据，推焦电流数据。由于该实施例在 焦炉内有三组同样的智能无线数据采集及传送装置100，所以，基地中央计 算机工作站400将通过一个二级通讯模块410接收到每组包含6个数据信号 的三组数据。基地中央计算机工作站400自动将数据进行存档处理，随后自
41动启动"专家智能软件系统"，自动按数据情况分析焦炉各部分温度状况， 评判焦炉内部有无异常，推焦电流是否平稳，用中文或西文报告及警告存在 异常情况的部位，提示导致异常情况的原因，提出应采取的紧急解决办法或 措施，然后由显示器和打印机显示分析结果、绘制温度曲线及文字报表，同 时在数据通讯口输出相应信号，将测温数据传送给燃烧控制系统，用予指导 焦炉调控方向，修订调控数据，实现调控运作，达到控制目的，实现焦炉加 热优化控制，最终实现节能降耗以及产品质量最佳化。
请参见图8和图9所示的是软件工作内容及程序指令流程图总体结构及 功能，安装在焦炉仪表控制室的'"中央微处理机系统"，亦称作"基地计算 机系统"，是由计算机、监视器、打印机、调制解调器、无线通讯设备、电 源装置、系统软件等组成的综合服务中心；它所具备的软件系统至少应包括 以下几个方面
1 )由"数据采集软件包"、"数据处理软件包"、"专家智能软件包"等组成的 软件系统，用于支持此测温装置有条不紊的工作。
2) 数据采集软件包的主要内容系统启动程序，数据采集程序，数据排序
存储程序，通讯程序等。
3) 数据处理软件包、专家智能软件包的主要内容系统启动程序，读取数据 和存档程序，自动分析程序，自动绘图和显示程序，专家数据库，历史数据 库，中文术语库，通讯程序等；
4) 软件的工作流程如下
当接收到装在车上的车栽计算机工作站发送来的测温信号时，即刻自动启动 数据存档程序，将测温数据按要求形成数据文件进行存档，随后自动启动 "专家智能软件系统"，对测温信号进行综合处理，自动按专家数据库中规 定的各项要求分析焦炉内部各部分温度状况，判断焦炉内部有无异常情况， 用中文或西文报告及警告存在异常情况的部位，提示导致异常情况的原因， 提出应采取的紧急解决办法或措施，然后由显示器和打印机显示分析结果、 绘制图表曲线，同时在数据通讯口输出相应信号，将测温数据传送给燃烧控 制系统，调整控制数据，指导控制方向，实现调控运作，达到控制目的，实 现焦炉加热优化控制，最终实现产品质量最佳化。
5) 软件的主要工作结果如下(1) 用坐标曲线方式直观反映焦炉各重要部位的温度分布，用坐标表格形式 将测到的焦炉内部温度与各加热立火道位置准确对位；
(2) 在曲线各重要参考点用阿拉伯数字明确标示出该点的温度当量；
(3) 合理和充分利用计算机显示器的光点阵列及容量，以可换屏的方式将六 条测温曲线按焦炉炭化室南北两侧各为一组分别显示在两屏屏幕上；
(4) 在曲线的左上角标示出该条曲线是焦炉炭化室内部的南侧或北侧上中下 的哪个部位；曲线坐标表格的下部则用阿拉伯数字标示出1-32火道的物理分 界线，曲线坐标表格的右部用阿拉伯数字标示出每一高度的表格所代表的实 际温度；
6)专家智能分析系统及图文报表
本发明所实施的软件系统功能还包括形成焦炉工作日志形式的图文报 表，(报表格式因不同的用户会有不同的需求，这里仅就其应该函盖的内容作 一介绍，不再提供附图)。
本实施例形成的图文报表，在主标题下首先标示的是此次测温的具体 炉号和推焦测温时间，告示出全炉平均温度。
报表首先在突出位置显示的是当前这一次(一次一个炉号)测温过程中 形成的测温曲线和中文的智能分析结果，报表的左半部为六条测温曲线，每 条曲线含有1920个测量数据，由左向右依次记录着焦炉每孔碳化室从这一 端到另一端(通常称从机侧到焦侧)约20M长加热墙体的温度状况，六条测 温曲线反映了碳化室两边加热墙体上、中、下三个重要高度的实际温度，共 11520个测点；每条曲线在出现较大峰值或谷值的地方，表示焦炉内这个区 域(加热火道)的加热情况出现差异，在曲线的峰值或谷值的旁边，有一组 阿拉伯数字，标示的是该区域的实际温度当量,由此当量值可以看出该区域 温度高(或低)到怎样的程度，是否超过了热工控制允许的范围；每条曲线都 为三线合一线的表现形式，粗矿明了，显现在有暗底格的坐标图上。每幅坐 标图的左上角，分别标示出该条曲线代表炉内哪个高度位置的温度；坐标图 上的横竖暗格线，分别将坐标图的横轴和纵轴所代表的炉区(立火道)位置和 该区域的实际温度量值给予严格定位和标注,整个焦炉各个重要部位的温度 情况尽现纸上，令人一目了然，工作人员可以非常容易的审察出焦炉炭化室 任何一个部位温度状况有无异常；在图文报表的右上部，标示着此次测温的具体炉号和测温时间，标示出全炉平均温度量值。
(5) 为了使测温系统充分体现专家们的智慧，在软件系统中设立了一个可修 改"专家数据库"，数据库中积累和记录了焦炉专家、学者多年来的实际工 作经验和研究成果， 一些现实的实验参数和数据也可在对话窗口参与专家数 据库与系统进行交流，探索控制机理所产生的结果；专家数据库与系统每次 测到的1万余个测温数据在计算机的高速运算能力及软件操作下，反复调用 和审查测量数据，以专家数据库中所记载的经验参数衡量和分析焦炉各部位 温度状况，审査有无异常情况，审核导致异常情况的原因,形成并提出应采取 的紧急解决办法或措施，在图文报表的右半部，展示的是"专家智能分析软 件系统"对测温数据进行自动分析的中文报告专栏，汉语说明本炉总体状况 是否正常；在炉况分析专栏中报告的是炉内哪个立火道出现了温度偏高或偏 低的异常情况，列出了温度偏高或偏低区域的温度当量，在原因分析专栏提示 出了导致温度偏高或偏低的可能原因，在处理意见专栏提出了可供参考的应 急解决办法,在炉内出现特殊的异常情况时，将依据情况的严重程度调用各种 级别直至最高级别的报警语言，提示值班工作人员应采取的对策，确定抢修措 施，或向有关领导进行紧急报告;整个图文报表格式紧凑，版面清新,语言简洁: 含义广阔；在每次测温结束时，在微机的数据通讯口输出测量结果，焦炉热工 管理系统使用，进而调整控制参数，实现加热可控调整，达到优化控制的目的。
(6) :推焦主机电流坐标曲线
在主报表的下部，可有若干行的位置另设一组坐标曲线，上面谱画的是推焦 电机电流在推焦过程中电流变化的曲线，这一曲线是焦炉内部推焦阻力的直 观描述，它可以显现出焦炭成熟程度或者炉墙有无损坏等重要情况； 按时间先后顺序将本日内各炉号推焦时得到的主机电流值进行对比，还可以 间接判断和对比每个炉号的结焦情况等一系列有待研究和解决的现实问题。 7)可查询历史数据库及其形成和调用
在每次自动测温完成以后，微机将自动启动数据存储程序，将包括时间、炉 号在内的全部测量数据作为一个单独的文件保存在名称为REC的数据库中， 每一个数据文件都由以年\月\日\时\分及测温顺序等自动形成的明显标 识组成；每一次测量得到的数据，都依次自动保存在这个数据库的最后；保存 数量和时间不受限制；工作人员可以在(数日数月甚至数年后)任何时候对此历史数据库进行调用或进行抽查分析。 8 )自动测温系统与燃烧控制系统数据交换方式
为了使"焦炉温度全面自动谱图监测系统"能更好的全面参与焦炉热 工控制，特设立网络数据通讯路径和编制了网络数据通讯软件包，其收发方
式如下
1、 由自动测温系统计算机并口 1所具备的8位数据线并行送出测温数据，
数据格式为2进制代码；为方便8位数据线的利用，仅送出全部数据的低八位
代码。例如测温数据为987。C时，转换的2进制代码为1111011011，送出的 代码为11011011，测温数据为1026。C时，转换的2进制代码为10000000010， 送出的代码为00000010;
2、 温度数据由并口 1经多芯信号线送至燃烧控制系统DCS或PLC数据输入端 低8位；
3、 按照上述安排，自动测温系统可输出的数据下限为896X:,上限为1152°C; 数值域:256。C;
4、 炉号数据由并口 2经多芯信号线送至燃烧控制系统DCS或PLC数据输入端 高6位，例如炉号为50时，送出的2进制代码为110010;
5、 最高2位为联络信号，高电平有效；表示信号准备好，请接收方读取；
6、 综合以上安排,共用16位数据线,例如送到16位数据线的信号为1U1 0010 0000 OOIO，则表示50号炉正在推焦，测得的温度为1026°C;信号己送到数 据线，请求接收；
7、 以上数据向16位数据线传送时，介入了隔离传送装置。 接收方采取下列方式接收数据
1、 在规定的时间或约定的条件下读到低8位输入端温度信号后，在进行2-10 进制换算时，同时判断其最高位为"0"还是为"1"，为"1"时将换算的结 果+768，为"0"时将换算的结果+1024;例如读到的温度代码为11011011 (最 高位为1)，换算的结果为219，则实际温度=219+768=987匸；读到的测温度代 码为00000010 (最高位为0 )，换算的结果为2 ，则实际温度=2+1024二1026匸。
2、 在规定的时间或约定的条件下读到高8位输入端低6位的炉号信号后，进 行2-IO进制转换，即为其实际炉号；例如读到的炉号代码为110010时，换算的结果为50 ，则当前推焦炉号为50号;
数据的实际传送标准
00000000等候状态
0001xxxx炉号高4位
0010xxxx炉号低4位
0011xxxx温度高4位
0100xxxx温度低4位
0101xxxx小时高4位
0110xxxx小时低4位
0111xxxx分钟高4位
1000xxxx分钟低4位
每一组信号保持10秒钟以便控制系统读取。
由于本发明结构较复杂，涉及面广，为缩减本说明书篇幅，在前面的介
绍中已尽量给予了减略，但仍显量大；故此软件系统的编程方法将仅介绍某 些重要部分，同时又因软件有很多编程语言(例如汇编\C + +\V B等等) 表达及实现形式，所以以下仅以文字模型及其执行结果为主进行介绍。 1)车载计算机工作站数据采集编程介绍
1 、多功能数据采样板硬件型号KC 8 0 1 ;主要功能16路模拟量/开 关量输入，2路开关量和2路模拟量输出。
2 、程序及运作的开始
当车载计算机主机PC加电启动一-系统初始化以后，系统主机PC需要不
间断访问采样板，发现有请求信号，立即进入采样状态；而请求信号则由硬件 时序产生和发出，其路径是将请求信号输送到在采样板前8位中的第8位和第 7位,请求信号的特征是同时在第8位和第7位分别送入同步信号和推焦电机 电流(压)信号，当两个信号都到来时，即为采样起始时间和起始请求信号。 3、时序安排
第一周期访问采样板前8位 占用时间0 — 1 0 0 (S)
(1) 同步信号早于测温信号2S，与电流信号同时到
(2) 电流信号早于测温信号2S，与同步信号同时到(3) 测温信号 (传感器l)
(4) 测温信号 (传感器2)
(5) 测温信号 (传感器3)
(6) 测温信号 (传感器4)
(7) 测温信号 (传感器5)
(8) 测温信号 (传感器6)
第二周期访问采样板前8位 占用时间100 _ 150(S)
(1)内温信号(传感器1 )
(2)内温信号(传感器2 )
(3)内温信号(传感器3 )
(4)内温信号(传感器4 )
(5)内温信号(传感器5 )
(6)内温信号(传感器6 )
第三周期访问采样板前8位 占用时间150— 2 0 0 (S)
(1)内压信号(传感器1 )
(2)内压信号(传感器2 )
(3)内压信号(传感器3 )
(4)内压信号(传感器4 )
(5)内压信号(传感器5 )
(6)内压信号(传感器6 )
第四周期访问采样板后8位 占用时间0 —200(S)
(8)特别信号(有1=1.有0=0 〉放在后7位译码数之前)
(7)位号信号(权64)(例二进制101010101=十进制15 5)
(6)位号信号(权32)
(5)位号信号(权16)
(4)位号信号(权8)
(3)位号信号(权4)
(2)位号信号(权2)
(l)位号信号(权l)
47第五周期系统发送数据时间200---400(S)
在完成上述采样周期之后，排30S延时，即可进入发送周期。在发送周 期终了之后，延时60S令采样板送出开关量/模拟量信号(5V)，同时监视采样 板第1-6位有6路内温测量信号和6路内部电压测量信号相续送来，发现后 立即采样。
第六周期充电时间
在采样板开关量输出端间断送出5V直流电压信号，时间安排为送1000 秒，停300秒；其时序安排在500秒——1500秒送，1500秒-一1800秒停， 1800秒-一2800秒送；以此类推，直至下一次测温任务到来，(返回前面时 序)……。
由以上各部分硬件结构和支持软件组成的"焦炉内部无线自冷连续自动 测温法及其谱图装置"，可以替代原始的间接测温装置对焦炉进行大广角、多 方位整体直接测温； 一套测温装置可连续重复使用，无互换误差，可以对焦炉 数万个重要测温点进行定期普遍测量，测量数据准确，易管理，易维护，被世界 称为"焦炉最先进的测温技术"(德国专家语-一本文注)，有很高的直接经济 效益。
实施例二
请参见图ll所示，本实施例基于实施例一的装置结构及方法的基础上， 采用三个智能无线数据采集及传送装置100、 一个仿生抗高温保护装置200、 一个车载计算机工作站300、 一个基地中央计算机工作站400。所述的三个智 能无线数据采集及传送装置100、 一个仿生抗高温保护装置200、 一个车载计 算机工作站300、 一个基地中央计算机工作站400内部结构及数据信号传递 方式基本与实施例一相同。
在本实施例中，向仿生抗高温保护装置200中的充填蓄热层240内灌装 锡。所述的仿生抗高温保护装置200中的液氮容器260的有效容积(指净加 装量)为IO公升，所述的仿生抗高温保护装置200中的绝热隔离层210用白 色石棉布做成，这些材料都能更好的保护仿生抗高温保护装置200，该实施 例中数据采集的周期设置成每隔6分钟进行一次。
此实施例的不同在于，所述的仿生抗高温保护装置200最内部设有 个直径360麗-520 MM,高600MM-1200 MM的圆形空腔280，在一个所述的空腔 280内装有三个所述的智能无线数据采集及传送装置100。此实施例能在焦炉 内部的一个周期内的某一个位置上采集三组信号数据，所以，对某一定点位 置上的数据可以进行比较和校正，更能准确的得到炉内某一位置燃烧的情况。 本实施例中提供的装置相对于实施例一而言，少了两个仿生抗高温保护 装置200，从而可以节约制造成本。
实施例三
请参见图12所示，本实施例基于实施例一的装置结构及方法的基础上， 采用六个智能无线数据采集及传送装置100、六个仿生抗高温保护装置200、 二个车载计算机工作站300、 一个基地中央计算机工作站400。所述的一个智 能无线数据采集及传送装置100、 一个仿生抗高温保护装置200、 一个车载计 算机工作站300、 一个基地中央计算机工作站400内部结构及信号传递方式 基本与实施例一基本相同，所述的一个仿生抗高温保护装置200内有一个所 述的智能无线数据采集及传送装置IOO，三个所述的仿生抗高温保护装置200 与一个所述的车载计算机工作站300连接，这样，六个仿生抗高温保护装置 200分成二组，分别与二个车载计算机工作站300连接，所述的二个车载计 算机工作站300与一个所述的基地中央计算机工作站400连接。
在本实施例中，向仿生抗高温保护装置200中的充填蓄热层240内灌装 铅。所述的仿生抗高温保护装置200中的液氮容器260的有效容积(指净加 装量)为IO公升，所述的仿生抗高温保护装置200中的绝热隔离层用白色石 棉布做成。
本实施例中提供的装置为较为复杂的配置，但能同时采集到炉内水平方 位及垂直方位的温度及图像信号，是能最大广角、多方位整体直接测温的装 置，也能对焦炉内部进行定期普遍测量，测量数据准确，易管理，易维护。
实施例四
请参见图13所示，本实施例基于实施例一的装置结构及方法的基础上， 采用六个智能无线数据采集及传送装置100、六个仿生抗高温保护装置200、 一个车载计算机工作站300、 一个基地中央计算机工作站400。所述的六个智能无线数据采集及传送装置100、六个仿生抗高温保护装置200、 一个车载计 算机工作站300、 一个基地中央计算机工作站400内部结构及信号传递方式 基本与实施例一相同。此实施例的不同在于，所述的一个车载计算机工作站 300上有六个一级无线通讯模块310，用于接收六组数据信号，同时，在所述 的一个车载计算机工作站300上设有两个二级无线通讯模块370，对应的， 在所述的一个基地中央计算机工作站400上设有两个二级无线通讯模块410， 车载计算机361将这六组数据通过二个二级无线通讯装置370传送到基地中 央计算机工作站400上的二个二级无线通讯装置410。
在本实施例中，向仿生抗高温保护装置200中的充填蓄热层240内灌装 锡。所述的仿生抗高温保护装置200中的液氮容器260的有效容积(指净加 装量)为10公升，所述的仿生抗高温保护装置200中的绝热隔离层用白色石 棉布做成。所述的信号数据采集周期为每隔8分钟进行一次。
采用了本实施例的设备配置，会产生较高的成本，能更准确的测量炉内 的水平位置及垂直位置的温度，并同时对几组数据进行校对，自动按数据情 况分析焦炉各部分温度状况，以选出最优的一组数据。
实施例五
请参见图14所示，本实施例基于实施例一的装置结构及方法的基础上， 采用六个智能无线数据采集及传送装置100、 二个仿生抗高温保护装置200、 二个车载计算机工作站300、 一个基地中央计算机工作站400。所述的六个智 能无线数据采集及传送装置100、 二个仿生抗高温保护装置200、 二个车载计 算机工作站300、 一个基地中央计算机工作站400内部结构及信号传递方式 基本与实施例一相同。此实施例的不同在于，每个所述的仿生抗高温保护装 置200内，设有三个智能无线数据采集及传送装置100，所述的一个仿生抗 高温保护装置200与一个车载计算机工作站300连接。在所述的一个基地中 央计算机工作站400上设有二个二级无线通讯模块410，每个所述的车载计 算机工作站300上设有一个所述的二级无线通讯装置370， 二个所述的车载 计算机工作站300通过六个二级通讯模块310接收六组数据，每三组数据通 过一个二级无线通讯模块370传送到一个所述的基地中央计算机工作站400 上的二个二级无线通讯装置410。在本实施例中，向仿生抗高温保护装置200中的充填蓄热层240内灌装 锡。所述的仿生抗高温保护装置200中的液氮容器260的有效容积(指净加 装量)为IO公升，所述的仿生抗高温保护装置200中的绝热隔离层用白色石 棉布做成。所述的信号数据采集周期为每隔8分钟进行一次。
采用了本实施例的设备配置，会产生较高的成本，能更准确的测量炉内 的水平位置及垂直位置的温度，并同时对几组数据进行校对，自动按数据情 况分析焦炉各部分温度状况，以选出最优的一组数据。
实施例六
本实施例基于实施例一的装置结构及方法的基础上，采用多个智能无线 数据采集及传送装置100、多个仿生抗高温保护装置200、多个车载计算机工 作站300、多个基地中央计算机工作站400。所述的多个智能无线数据采集及 传送装置100、多个仿生抗高温保护装置200、多个车载计算机工作站300、 多个基地中央计算机工作站400内部结构及信号传递方式基本与实施例一相 同。此实施例的不同在于，多个所述的仿生抗高温保护装置200内，设有多 个智能无线数据采集及传送装置100，所述的多个仿生抗高温保护装置200 与相对应数量的多个车载计算机工作站300连接。在所述的多个基地中央计 算机工作站400上设有多个二级无线通讯模块410，所述的多个车载计算机 工作站300上设有多个所述的二级无线通讯模块370，所述的多个二级无线 通讯模块410的数量与所述的多个二级无线通讯模块370的数量相等，所述 的车载计算机工作站300通过多个二级通讯模块310接收多组数据。
在本实施例中，向仿生抗高温保护装置200中的充填蓄热层240内灌装 铅或锡。、所述的仿生抗高温保护装置200中的液氮容器260的有效容积(指 净加装量)为10公升，所述的仿生抗高温保护装置200中的绝热隔离层用白 色石棉布做成。所述的信号数据采集周期为每隔5-10分钟进行一次。
在本发明的较佳实施例已于前面进行详细叙述的同时，本发明并未受限 于所述的特殊实施例，其应仅被视为是示范，更进一步地，本发明的修饰以 及延伸亦可以加以发展，并且，所有如此的修饰都被视为落在本发明所附权 利要求所定义的范畴内。
权利要求
1、一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，包含以下部分智能无线数据采集及传送装置(100)、仿生抗高温保护装置(200)、车载计算机工作站(300)、基地中央计算机工作站(400)；所述的智能无线数据采集及传送装置(100)的外部设有一个仿生抗高温保护装置(200)，并设置在焦炉内；所述的智能无线数据采集及传送装置(100)与车载计算机工作站(300)通过一级无线通讯模块双向传输信息；所述的车载计算机工作站(300)与基地中央计算机工作站(400)通过二级无线通讯模块双向传输信息。
2、 如权利要求1所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，所述的智能无线数据采集及传送装置(100)包含以下部分一级无线通讯模块(110)、焦炉炭化室摄像测温单元(120)、自温测量单元(130)、电压测量单元(140)、图像信号匹配模块(150)、数据转换存储模块(160)、智能程控编码模块(170)、调制解调器(180);所述的焦炉炭化室摄像测温单元(120)与所述的图像信号匹配模块(150)连接，并向其单向传输炉内红外图像信号和炉内红外温度信号；所述的焦炉炭化室摄像测温单元(120)、自温测量单元(130)、电压测量单元(140)和智能程控编码模块(170)分别与所述的数据转换存储模块(160)连接，并分别单向传输炉内红外图像信号、炉内红外温度信号、仿生抗高温保护装置(200)的温度信号以及电压信号；所述的电压测量单元(140)与所述的调制解调器(180)连接，向其单向传输电压信号；所述的数据转换存储模块(160)与所述的调制解调器(180)连接，并向其单向传输炉内红外温度信号、仿生抗高温保护装置(200)的温度信号以及电压信号；所述的图像信号匹配模块(150)和调制解调器(180)分别与所述的一级无线通讯模块(110)连接，并分别向其单向传输炉内红外图像信号。
3、 如权利要求2所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，所述的焦炉炭化室摄像测温单元(120)包含以下部分红外光学镜头组件(121)、红外图像信号传感器(122)、红外温度信号传感器(123)、图像信号放大器(124)、温度信号放大器(125);所述的红外光学镜头组件(121)通过光学路径与红外图像信号传感器(122)相对应，并向其单向传输炉内红外图像的光学信号；所述的红外图像信号传感器(122)的输出端与所述的图像信号放大器(124) 的正极连接；所述的红外温度信号传感器(123)的输出端与所述的温度信号放大器 (125) 的正极连接；所述的图像信号放大器(124)的输出端与图像信号匹配模块(150)的输入端连接，并向其单向传输炉内红外图象信号；所述的温度信号放大器(125)的输出端与数据转换存储模块(160)的输入端连接，并向其单向传输炉内红外温度信号。
4、 如权利要求3所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，所述的自温测量单元(130)包含以下部分内部温度传感器(131)、温度信号放大器(132);所述的内部温度传感器(131)的输出端与所述的温度信号放大器(132)的正极连接；所述的温度信号放大器(132)的输出端与数据转换存储模块(160)连接，并向其单向传输仿生抗高温保护装置(200)内部温度信号。
5、 如权利要求4所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，所述的电压测量单元(140)包含以下部分电压信号放大器(141)、电源组件(142);所述的电源组件(142)与所述的电压信号放大器(141)的正极连接，并向其单向传输炉内电压信号；所述的电源组件(142)输出端与电压调制解调器(180)连接，并向其单向传输炉内电压信号；所述的电源组件(142)上设有备用充电接口 (143)。
6、 如权利要求1或5所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，所述的仿生抗高温保护装置(200)是封闭的核壳结构，该核壳结构由内至外依次包覆为多层壳体第一层壳体(201)、第二层壳体(202)、第三层壳体(203)、第四层壳体(204)、第五层壳体(205)、第六层壳体(206)和第七层壳体(207);所述的各层壳体之间设有空间；所述的第二层壳体(207)之中设有空腔(280);所述的智能无线数据采集及传送装置(100)安放于所述的空腔(280)之中。
7、 如权利要求6所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，所述的第一层壳体(201)、第二层壳体(202)、第三层壳体(203)、第四层壳体(204)、第五层壳体(205)、第六层壳体(206)和第七层壳体(207)上都设有一个开口以及一个与该开口相互匹配的顶盖。
8、 如权利要求7所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，在所述的第一层壳体(201)的外部包覆有绝热隔离层(210);所述的第一层壳体(201)和第二层壳体(202)之间设有充填层(220);所述的第二层壳体(202)和第三层壳体(203)之间设有外真空层(230);所述的第三层壳体(203)和第四层壳体(204)之间设有充填蓄热层(240);所述的第四层壳体(204)和第五层壳体(205)之间设有中真空层(250)，该中真空层(250)处于真空状态；所述的第五层壳体(205)和第六层壳体(206)之间设有液氮容器(260);所述的第六层壳体(206)和第七层壳体(207)之间设有内真空层(270);
9、 如权利要求l、 5或8所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，所述的车载计算机工作站(300)包含以下部分至少一个一级无线通讯模块(310)、数据采集模块(320)、炉号自动识别装置(330)、推焦电流检测装置(340)、测温数据嵌位装置(350)、车载计算机系统(360)、二级无线通讯模块(370);所述的一级无线通讯模块(310)、炉号自动识别装置(330)和推焦电流检测装置(340)分别与数据采集模块(320)连接，并分别双向传输炉内红外图像信号、炉内红外温度信号、仿生抗高温保护装置温度信号、炉内电压信号、炉号信号、推焦电流信号；所述的测温数据嵌位装置(350)分别与数据采集模块(320)和车载计算机系统(360)连接，并分别双向传输炉内红外图像信号、炉内红外温度信号、仿生抗高温保护装置温度信号、炉内电压信号、炉号信号、推焦电流信号，所述的数据采集模块(320)电连接车载计算机(360)，并双向传输炉内红外图像信号、炉内红外温度信号、仿生抗高温保护装置温度信号、炉内电压信号、炉号信号、推焦电流信号；所述的车载计算机(360)与二级无线通讯模块(370)连接，并双向传输炉内红外图像信号、炉内红外温度信号、仿生抗高温保护装置温度信号、炉内电压信号、炉号信号、推焦电流信号。
10、 如权利要求9所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，所述的炉号自动识别装置(330)包含以下部分红外镜头组件(331) 、红外收转换矩阵(332)、由一组红外接收元件组成的红外接受矩阵(332) 、信号放大器(333)、与非门解码电路(334)、与门数码识别器(335)、数据锁存器(336)、程序编码单元(337)、电源装置(338)、三态总线驱动器(339)、总线(3300);所述的红外镜头组件(331)与红外接收矩阵(332)相对应设置；所述的红外接收矩阵(332)与信号放大器(333)连接，并双向传输炉号信号；所述的红外接收矩阵(332)、与非门解码电路(334)、与门数码识别器(335)、数据锁存器(336)、程序编码单元(337)以及电源装置(338)都并联连接到所述的总线(3300)，并通过总线(3300)相互之间双向传输炉号信号数据；所述的信号放大器(333)的输出端与所述的非门解码电路(334)的输入端连接，所述的与非门解码电路(334)、与门数码识别器(335)以及数据锁存器(336)依次串联连接，并依次单向传输炉号信号数据；所述的数据锁存器(336)与三态总线驱动器(339)连接，并单向传输炉号数据；所述的三态总线驱动器(339)电连接数据采集模块(320)，并向其双向传输炉号数据。
11、 如权利要求10所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，所述的测温数据嵌位装置(350)包含相互连接并双向传输数据及控制信号的测温信号采集A/D转换模块(351)和图像信号采集模块(352)。所述的测温信号采集A/D转换模块(351)分别与所述的数据采集模块(320)和车载计算机系统(360)连接，并分别双向传输炉内红外图像信号数据、炉内红外温度信号数据、仿生抗高温保护装置温度信号数据、炉内电压信号数据、炉号信号数据、推焦电流信号数据；所述的图像信号采集模块(352)与所述的车载计算机系统(360)连接，并双向传输炉内红外图像信号数据、炉内红外温度信号数据、仿生抗高温保护装置温度信号数据、炉内电压信号数据、炉号信号数据、推焦电流信号数据。
12、 如权利要求11所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，所述的车载计算机系统(360)包含以下部分车载计算机(361)、数据缓存模块(362)、监视器(363)、电源装置(364);所述的车载计算机(361)分别与所述的数据采集模块(320)、测温信号采集A/D转换模块(351)、图像信号采集模块(352)连接；所述的数据缓存模块(362)、监视器(363)及电源装置(364)连接，并分别双向传输炉内红外图像信号数据、炉内红外温度信号数据、仿生抗高温保护装置温度信号数据、炉内电压信号数据、炉号信号数据、推焦电流信号数据；所述的监视器(363)与所述的电源装置(364)连接，并双向传输炉内红外图像信号数据、炉内红外温度信号数据、仿生抗高温保护装置温度信号数据、炉内电压信号数据、炉号信号数据、推焦电流信号数据；所述的数据缓存模块(362)与所述的二级无线通讯模块(370)连接，并双向传输炉内红外图像信号数据、炉内红外温度信号数据、仿生抗高温保护装置温度信号数据、炉内电压信号数据、炉号信号数据、推焦电流信号数据。
13、 如权利要求l、 5、 8或12所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，所述的基地中央计算机工作站(400)包含以下部分二级无线通讯模块(410)、中央计算机(420)、监视器(430)、打印机(440)、 UPS电源(450)、人机对话装置(460)、数据联网通讯模块(470);所述的二级无线通讯模块(410)与所述的中央计算机(420)连接，并双向炉内红外图像信号数据、炉内红外温度信号数据、仿生抗高温保护装置温度信号数据、炉内电压信号数据、炉号信号数据、推焦电流信号数据；所述的中央计算机(420)分别与所述的监视器(430)、打印机(440)、人机对话装置(460)和数据联网通讯模块(470)连接，并分别与各装置双向传输炉内红外图像信号数据、炉内红外温度信号数据、仿生抗高温保护装置温度信号数据、炉内电压信号数据、炉号信号数据、推焦电流信号数据。
14、 如权利要求13所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置，其特征在于，所述的UPS电源(450)分别与所述的中央计算机(420)、监视器(430)和打印机(440)连接。
15、 如权利要求l、 5、 8、 12或14所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图 记录装置，其特征在于，所述的一个或多个智能无线数据采集及传送装置(100)外配套设有一个仿生抗高温保护装置(200);所述的智能无线数据采集及传送装置(100)采用一组或多组，每组由至少一个智能无线数据采集及传送装置(100)组成；所述的车载计算机工作站(300)上设有至少一个一级无线通讯模块(310)、至少一个自动炉号识别装置(330)、至少一个推焦电流检测装置(340)，所述的车载计算机工作站(300)至少采用一组或多组；所述的基地中央计算机工作站(400)上设有至少一个二级无线通讯模块(410)。
16、 一种采用焦炉内部无线自冷连续自动测温谱图记录装置的焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特征在于，包含以下步骤步骤1，焦炉内部数据采集通过所述的智能无线数据采集及传送装置(100)，检测并采集焦炉内部的电压信号、温度信号、红外图像信号和红外温度信号，并传输给车载计算机工作站(300);步骤2，焦炉外部数据采集通过所述的自动炉号识别装置(330)和推焦电流检测器(340)，来检测并采集推焦电流信号和焦炉炉号信号，并传输给车载计算机工作站(300);步骤3，现场数据采集分析通过车载计算机工作站(300)，在对步骤l和步骤2中，采集的相关数据进行现场分析，并将相关数据传输给基地中央计算机工作站(400);步骤4，基地数据分析调控基地中央计算机工作站(400)，对步骤3中，由车载计算机工作站(300)传输到的分析后的相关数据进行分析处理。
17、 如权利要求16所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温法，其特征在于，所述的步骤l中，还包含以下步骤步骤l. 1，内部电压信号数据采集所述的电压测量单元(140)采集智能无线数据采集及传送装置(100)的内部电压信号数据；步骤1.2，内部温度信号数据采集所述的自测温单元(130)检测智能无线数据采集及传送装置(100)的内部温度信号数据；步骤1.3，红外图像信号数据采集所述的焦炉炭化室摄像测温单元(120)采集焦炉内部的红外图像信号数据；步骤1.4，红外温度信号数据采集所述的焦炉炭化室摄像测温单元(120)采集焦炉内部的红外温度信号数据；步骤1.5， 一级数据传输由智能无线数据采集及传送装置(100)采集的内部电压信号数据、内部温度信号数据、红外图像信号数据和红外温度信号数据通过所述的一级无线通信模块(110)发送至所述的车载计算机工作站(300)。
18、 如权利要求17所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特征在于，所述的步骤1.3中，还包含以下步骤步骤1.3.1，红外光学镜头组件(121)摄入焦炉内部的火焰的红外图像；步骤1.3.2，红外光学镜头组件(121)通过光路将火焰的红外图像传输给红外图像信号传感器(122);步骤1.3.3，图像信号放大器(124)读取红外图像信号传感器(122)的火焰红外图像信号；步骤1. 3. 4，图像信号放大器(124)将火焰红外图像信号传输给图像信号匹配模块(150)。
19、 如权利要求18所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特征在于，所述的步骤1.4中，还包含以下步骤步骤1.4.1，红外温度信号传感器(123)采集焦炉的内部温度；步骤1.4.2，温度信号放大器(125)读取红外温度信号传感器(123)的温度信号；步骤1.4.3，温度信号放大器(125)将焦炉内部红外温度信号放大后传输给数据转换存储模块(160);步骤1.4.4，智能程控编码模块(170)从数据转换存储模块(160)中读取焦炉内部的红外温度信号；步骤1. 4. 5,智能程控编码模块(170)判断焦炉内部红外温度信号是否存在红外温度信号存在，则进行步骤1. 5;若红外温度信号不存在，则终止流程，等待指示。
20、如权利要求19所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特征在于，所述的步骤l. l中，还包含以下步骤步骤1.1.1，电压信号放大器(141)读取电源组件(142)的电压信号；步骤1. 1.2，电压信号放大器(141)将电压信号传输给数据转换存储模块(160);步骤1.1.3，智能程控编码模块(170)从数据转换存储模块(160)中读取电压信号；步骤1.1.4，智能程控编码模块(170)判断电压信号是否正常电压信号正常，则进行步骤1.2;若电压信号低于预定值或不正常，则终止流程，等待指示。
21 、如权利要求19或20所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特征在于，所述的步骤1.2中，还包含以下步骤-步骤1.2. 1，内部温度传感器(131)采集智能无线数据采集及传送装置(100)的内部温度后，传输给温度信号放大器(132);步骤1.2.2，温度信号放大器(132)将内部温度传感器(131)的温度信号进行放大；步骤1.2.3，温度信号放大器(132)将温度信号传输给数据转换存储模块(160);步骤1.2.4，智能程控编码模块(170)从数据转换存储模块(160)中，读取温度信号；步骤1.2.5，智能程控编码模块(170)判断温度信号是否正常温度信号正常，则进行步骤1.3和步骤1.4;若温度信号高于预定值或不正常，则终止流程，等待指示。
22、 如权利要求19、 20或21所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特征在于，所述的步骤1.5中，还包含以下步骤步骤1. 5. 1，数据转换存储模块(160)将采集的焦炉内部电压信号数据、焦炉内部温度信号数据和焦炉内部红外温度信号数据，通过调制解调器(180)传输给一级无线通信模块(110);步骤1.5.2，图像信号匹配模块(150)将采集的焦炉内部火焰的红外图像信号数据传输给一级无线通信模块(110);步骤1.5.3， 一级无线通信模块(110)通过无线通讯将焦炉内部电压信号数据、焦炉内部温度信号数据、焦炉内部红外温度信号数据和焦炉内部火焰红外图像信号数据传输至所述的车载计算机工作站(300)上的一级无线通信模块(310)。
23、 如权利要求19、 20、 21或22所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温法，其特征在于步骤1.3和步骤1.4可同时进行。
24、 如权利要求16或23所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特征在于，所述的步骤2，还包含以下步骤中的一个或多个步骤2. 1，焦炉炉号信号数据采集所述的自动炉号识别装置(330)采集焦炉的炉号；步骤2.2,推焦电流信号数据采集所述的推焦电流检测器(340)采集焦炉的推焦电流。
25、 如权利要求24所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特征在于，所述的步骤2.2中，还包含以下步骤步骤2.2. 1,推焦电机电流变送器(341)读取推焦杆驱动电机三相电源的任意一相，得到推焦电流数据信号；步骤2.2.2，推焦电机电流变送器(341)将推焦电流数据信号传输至车载计算机工作站(300)的数据采集模块(320)。
26、 如权利要求25所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温法，其特征在于，所述的步骤2. l中，还包含以下步骤步骤2. 1. 1，红外镜头组件(331)利用光线感应焦炉编号标牌上的焦炉炉号图像；步骤2. 1.2，红外镜头组件(331)将焦炉炉号图像通过光路传输给红外接收矩阵(332);步骤2.1.3，红外接收矩阵(332)通过光/电转换电路将焦炉炉号图像的光信号转换为电信号，得到焦炉炉号图像数据，并将焦炉炉号图像数据传输给信号放大器(333);步骤2. 1.4，信号放大器(333)对焦炉炉号图像数据进行放大和整形，并将焦炉炉号图像数据进一步传输给与非门解码电路(334);步骤2. 1.5，与非门解码电路(334)将焦炉炉号图像数据按数码显示器7段代码位置进行解码，并通过与门数码识别器(335)对7段2进制数进行反译码，反译码得到的数字作为焦炉炉号数据信号；步骤2. 1.6，与门数码识别器(335)将焦炉炉号数据信号传输给数据锁存器(336)进行暂时储存；步骤2.1.7，三态总线驱动器(339)将焦炉炉号数据信号传输给车载计算机工作站(300)的数据采集模块(320)。
27、如权利要求16、 23或26所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特征在于，所述的步骤3中，还包含以下步骤步骤3. 1， 一级数据接收 一级无线通信模块(310)通过无线通讯从一级无线通信模块(110)处接收智能无线数据采集及传送装置(100)的焦炉内部电压信号数据、焦炉内部温度信号数据、焦炉内部红外温度信号数据和焦炉内部红外图像信号数据，并将上述数据传输给数据采集模块(320);步骤3.2，数据采集转换通过数据采集模块(320)对焦炉内部电压信号数据、焦炉内部温度信号数据、焦炉内部红外温度信号数据、焦炉内部红外图像信号数据、焦炉炉号信号数据和推焦电流信号数据进行采集和分类，并将数据传输给测温数据嵌位装置(350)进行转换；步骤3.3，数据分析存储通过数据采集模块(320)和测温数据嵌位装置(350)将数据传输给车载计算机系统(360);步骤3, 4， 二级数据传输二级无线通讯模块(370)从数据缓存模块(362)处读取一组同步数据，并通过无线通讯将上述数据传输至基地中央计算机工作站(400)的二级无线通讯模块(410)。
28、 如权利要求27所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温法，其特征在 于，所述的步骤3.2，进一步包含以下步骤步骤3.2.1，数据采集模块(320)接收焦炉内部电压信号数据、焦炉内 部温度信号数据、炉内红外温度信号数据、炉内火焰的红外图像信号数据、 焦炉炉号信号数据和推焦电流信号数据，并对上述数据类型进行分类；步骤3.2.2，数据采集模块(320)将焦炉内红外温度信号数据、焦炉内 火焰的红外图像信号数据分别传输至测温信号采集A/D转换模块(351)和图 像信号采集模块(352)，通过A/D转换模块将模拟信号转换为数字信号后， 将焦炉内部电压信号数据、焦炉内部温度信号数据、焦炉炉号信号数据和推 焦电流信号数据传输至车载计算机(361);步骤3.2.3，测温信号采集A/D转换模块(351)读取焦炉内的红外温度 信号数据，图像信号采集模块(352)读取焦炉内火焰红外图像信号数据，并 将上述两个数据整合成同步测温嵌位信号，所述的同步测温嵌位信号包含同 一时间点和同一位置的一组一一相对应的炉内红外温度信号数据和炉内火焰 红外图像信号数据；步骤3.2.4，测温数据嵌位装置(350)将同步测温嵌位信号传输至车载 计算机(361)。
29、 如权利要求28所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特征 在于，所述的步骤3.3中，还包含以下步骤步骤3.3.1，车载计算机(361)从数据采集模块(320)和测温数据嵌 位装置(350)处接收内部电压信号数据、内部温度信号数据焦炉炉号数据信 号、推焦电流信号数据和同步测温嵌位信号；步骤3.3.2，车载计算机(361)将上述数据整合成一组同步数据，所述 的同步数据包含各自相对应的特定数据信息时间点、焦炉炉号、推焦电流、 焦炉内部电压、焦炉内仿生抗高温保护装置的温度、焦炉内部温度和焦炉内 火焰的图像及位置；步骤3.3.3，车载计算机(361)将一组同步数据传输至数据缓存模块 (362)，进行存储。
30、 如权利要求28或29所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特征在于步骤3.3可选择的添加在步骤4之中。
31、 如权利要求16、 23、 26或30所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测 温法，其特征在于，所述的步骤4中，还包含以下步骤步骤4. 1， 二级数据接收二级无线通信模块(410)通过无线通讯从二 级无线通信模块(370)处接收一组同步数据，并将上述数据传输至中央计算 机(420);步骤4.2，数据分析中央计算机(420)对接收的一组同步数据进行综 合分析和处理；步骤4.3，调控根据中央计算机(420)的分析和结论，工作人员对整个焦炉内部的测温工作以及焦炉工作情况进行调控处理。
32、 如权利要求31所述的一种焦炉内部无线自冷连续自动测温方法，其特征 在于，所述的步骤4.2中，还包含以下步骤步骤4.2. 1，中央计算机(420)根据同步数据数据库，对一组同步数据 进行综合分析处理，分析焦炉内部各部分加热炉墙温度状况，所述的同步数 据数据库由之前的所有组同步数据及其各自的分析处理结果构成；步骤4.2.2，中央计算机(420)显示分析结果、绘制图表曲线，用报告及警告被测物温度有无异常情况，车载计算机应用软件提示导致异常情况的 原因，提出应采取的紧急解决办法或措施；步骤4.2.3，中央计算机(420)对一组同步数据及其分析处理结果进行 存储，以更新同步数据数据库；在所述的步骤4. 1之前可选择的添加步骤3. 3。
33、 如权利要求16、 23、 26、 30或32所述的一种焦炉内部无线自冷连续自 动测温方法，其特征在于从某一测量周期时间开始，每间隔一个预定的时间周期，该装置周期性 地同时开始执行步骤1和步骤2，并将该周期执行后的数据传输给步骤3;每一周期执行步骤1和步骤2的后的数据，步骤3要对所述的数据进行 采集转换分析，然后将所述的数据传输给步骤4;每一周期执行步骤3后的数据，步骤4要对所述的数据进行综合分析， 得知焦炉的燃烧情况，进行相应的调控。
全文摘要
本发明涉及一种为解决炼焦炉内部温度测量难题而研发的新装置，该装置包含以下部分智能无线数据采集及传送装置、仿生抗高温保护装置、车载计算机工作站、基地中央计算机工作站。所述的智能无线数据采集及传送装置外部设有一个仿生抗高温保护装置，该智能无线数据采集及传送装置与车载计算机工作站通过一级无线通讯相互联系，传输信息。所述的车载计算机工作站与基地中央计算机工作站通过二级无线通讯相互联系，传输信息。该装置可以替代原始的间接测温装置对焦炉进行大广角、多方位整体直接测温。一套测温装置可连续重复使用，无互换误差，可以对焦炉数万个重要测温点进行定期普遍测量，测量数据准确，易管理，易维护，有很高的直接经济效益。
文档编号C10B41/00GK101598600SQ20081003850
公开日2009年12月9日 申请日期2008年6月4日 优先权日2008年6月4日
发明者张儒斌 申请人:上海隆缔电子设备有限公司