专利名称：一种表皮无线测温装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测温技术领域，特别是涉及一种表皮无线测温装置，适于高温表
皮温度测量。
背景技术：
在炼铁生产过程中，高炉、热风炉、热风送风设备、以及热风送风管路的内部温度 很高，达到120(TC或更高。工业上通常在高温的内部和金属外表面之间加装隔热内衬来降 低外表面温度和热能损耗， 一旦内衬损毁，会使金属外表面局部温度过高，在压力的作用下 有可能起包甚至爆裂，处理不及时可能产生安全事故。在这些地方，监测、监控设备外表面 温度是十分重要的工作。 以往我们采用便携式红外测温仪人工巡检方式来检测这些温度，红外测温仪依靠 目标面积的红外辐射能量来测量温度，瞄准检测点的角度、与检测点距离、瞄准的时间以及 瞄准的精度等都会影响测量出的温度数值。由于人工检测的随意性较大，不同的人、不同的 角度检测同一个点得出的温度都有差异。另外有些检测点位于不安全的角落，人工检测很 不方便有时还有危险，这些点常常会被遗漏。总之，人工采集的数据一般无法定量分析、跟 踪，不容易看出趋势，无法提前预判，这对我们提高高炉工艺水平不利，也容易产生不安全 隐患。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种表皮无线测温装置，解决了高温情况下表面吸附 测温的可靠性和准确性问题，降低了功耗。 本实用新型包括无线测温终端、无线网络传输协议(KZ-710)、无线中继器、无线采 集器、计算机、无线声光报警器、无线显示屏，无线测温终端根据工艺需要安装到测量点上， 即与需要测温的表皮相连；无线中继器根据无线测温终端实际位置，并依据开阔地收发距 离，通过仪器24小时有无误码、传输通道是否通畅、未来有无变故的方面测试后，布置在现 场位置，通过无线网络传输协议接收无线测温终端及其他无线中继器的数据并进行转发； 无线采集器安装在主控室，接收无线中继器及无线测温终端发射的温度信息，并通过RS232 总线与计算机相连，通过计算机进行数据的分析；无线声光报警器、无线显示屏壁挂于主控 室无线信号最稳定的位置，实现数据时时显示和超标报警。 无线测温终端1进行表皮温度测量，通过无线网络传输协议(KZ-710)将采集温
度数据传输给无线中继器和无线采集器，无线中继器将接收到的数据通过无线网络传输协 议(KZ-710)传输给无线采集器，无线采集器将采集数据通过RS232串口传至计算机进行数
据分析、汇总，计算机完成测温点温度数据处理并以画面形式显示，作为值班室监测分析依 据；计算机将需要大屏显示数据通过RS232串口传至无线采集器，无线采集器通过无线网 络传输协议(KZ-710)将数据传至无线显示屏时时显示；如果发生数据失效及错误等情况， 计算机将报警信息通过RS232串口传至无线采集器，无线采集器通过无线协议(KZ-710)将报警信息传至无线声光报警器，进行声光报警，提示岗位职工，及时采取措施。 无线测温终端包括传感器、接入电路单元、转换电路单元、数据处理单元、无线收
发电路单元、电池六个组件，电池通过导线直接和数据处理单元相连，为整个电路供电；数
据处理单元通过导线及多组数据线与接入电路、转换电路、发射电路相连，实现各电路的电
力供应及工作控制；传感器通过引线直接与接入电路相连，通过与基准电阻比较获得传感
器两端阻值；接入电路通过数据线与转换电路相连，将测量的阻值信息传输给转换电路转
换成数字量；转换电路通过一组六根数据线与数据处理单元相连，将数字量信息传输给数
据处理单元，数据处理单元通过该数字量计算获得温度值，数据处理单元通过一组十根数
据线与发射电路相连，将温度信息发射出去。整个测温终端的工作电路仅仅集中在80mm大
小的圆盘内部，完成数据的采集、转换及发射工作。同时该无线测温终端从结构、测温电路
方案和无线传输协议上解决了高温情况下表面吸附测温的可靠性和准确性问题，降低了功
耗，实现了单节高能锂电池长期连续工作至少2年以上。 本实用新型的优点在于 1、采用此无线测温终端1一-KZ-710-BMXX，温度测量漂移小； 2、无线测温终端与无线中继器、无线中继器与无线采集器之间采用KZ-710无线 网络传输协议(KZ-710)，每个测温数据都可以多路径同时传输，提高传输可靠性，安装灵 活、方便； 3、无线测温终端的天线、电池内置，防水防潮，适合工业现场使用；整套系统结构 简单、合理，可全部采用电池供电无需敷设电缆； 4、没有现场分线盒、控制器，没有PLC，不占用空间，节省电力，节省成本， 5、体积小，整个无线测温终端仅有80mm*100mm的圆柱大小。 本实用新型的创新点在于无线测温终端电路的集成，整个测温终端的工作电路仅 仅集中在80mm大小的圆盘内部，完成数据的采集、转换及发射工作。同时该无线测温终端 从结构、测温电路方案和无线传输协议上解决了高温情况下表面吸附测温的可靠性和准确 性问题，降低了功耗，实现了单节高能锂电池长期连续工作至少2年以上。
图l本实用新型单节点结构示意图，其中无线测温终端1、无线网络传输协议 (KZ-710) 2、无线中继器3、无线采集器4、计算机5、无线声光报警器6、无线显示屏7。 图2本实用新型系统结构示意图。 图3本实用新型结构框图。
具体实施方式如图l，本实用新型结构框图，该装置包括无线测温终端1、无线网络传输协议 (KZ-710) 2、无线中继器3、无线采集器4、计算机5、无线声光报警器6、无线显示屏7。无 线测温终端1进行表皮温度测量，通过无线网络传输协议(KZ-710)2将采集温度数据传 输给无线中继器3和无线采集器4，无线中继器3将接收到的数据通过无线网络传输协议 (KZ-710) 2传输给无线采集器4，无线采集器4将采集数据通过RS232串口传至计算机5进 行数据分析、汇总，计算机5完成测温点温度数据处理并以画面形式显示，作为值班室监测分析依据；计算机5将需要大屏显示数据通过RS232串口传至无线采集器4，无线采集器4通过无线网络传输协议(KZ-710)2将数据传至无线显示屏7时时显示；如果发生数据失效及错误等情况，计算机5将报警信息通过RS232串口传至无线采集器4，无线采集器4通过无线协议(KZ-710)2将报警信息传至无线声光报警器6，进行声光报警，提示岗位职工，及时采取措施。 如图2，本实用新型系统结构示意图，该图中S为无线测温终端1 ， R为无线中继器3， C为无线采集器4， X无线显示屏7， B为无线声光报警器6。无线测温终端1、无线中继器3的数量可以是小于255的任意一个值，同时任何一个无线测温终端1可以将测量信号传给任何一个无限中继器3，不仅仅是一对一关系，这样可以增加信号采集的及时性及可靠性。由于以上数据传输采用一对多或多对多方式，故无线中继器3通过合理的现场布局，可以降低其使用数量，并仍能保证数据的及时与可靠。 如图3本实用新型结构框图，该图中无线测温终端1进行温度数值的测量和传输
工作，其中包括传感器、接入电路单元、转换电路单元、数据处理单元、无线收发电路单元、
电池六个组件。传感器采集表皮温度信号，并将采集信号送至接入电路单元，接入电路设
置基准电阻，与传感器两端电阻进行对比后获得传感器两端电阻值，同时接入电路将该阻
值输出至转换电路单元，转换电路根据得到的传感器两端阻值计算得出相应的数字量，并
将得出数字量送给数据处理单元，数据处理单元计算获得相应的温度信息，将收到的数据
送给无线收发电路单元进行无线发送；其中电池通过导线直接和数据处理单元相连，为整
个电路供电，依靠数据处理单元判断其它电路是否需要得电，需要则传输电力，进行数据处
理与传输，不需要则不提供电力维持休眠状态，保证了测温终端的节能与低耗，该测温终端
仅需一节高能锂电池供电，可持续工作2年。同时无线测温终端1将6个组件完全集中到
80mm大小的圆盘内部，完成数据的采集、转换及发射工作，达到了电路的集成，避免了传统
的恒流源、恒压源等电路的冗余，节省了空间，实现了电路的精简及高效。并且上述接入电
路的基准电阻法测量的传感器两端电阻转换温度法精确性高，测量漂移小。 无线测温终端1的无线收发单元通过无线网络传输协议(KZ-710)2将得出的温度
数值传输给无线中继器3，进行数据的收发工作。无线中继器包含数据处理单元、无线收发
单元、电池三个组件，无线收发电路接收到测温终端1发射出来的温度数值后，经过数据处
理单元比对转换后，再经过无线收发电路发射出去。 无线中继器3的无线收发单元通过无线网络传输协议(KZ-710)2将得出的温度数值传输给无线采集器4，进行数据的采集及传输工作。无线采集器4接收数据后通过RS232总线传给计算机5，计算机5对采集的数据进行汇总、分析，得出各测温点的温度显示及时时趋势，并将需要显示的数据反传给无线采集器4的数据处理单元，通过数据处理单元指令无线收发电路进行数据发送给无线显示屏7，进行时时数值显示。假如得出温度数值超出警戒范围或数据出错，计算机5通过总线RS232反传给无线采集器数据处理单元，数据处理单元指令无线收发单元将信号发送给无线声光报警器6进行声光报警，提示岗位职工采取防护措施。
权利要求一种表皮无线测温装置，包括无线测温终端、无线网络传输协议(KZ-710)、无线中继器、无线采集器、计算机、无线声光报警器、无线显示屏，其特征在于无线测温终端(1)与需要测温的表皮相连；无线中继器(3)布置在现场位置，无线采集器(4)安装在主控室，并通过RS232总线与计算机(5)相连，无线声光报警器(6)、无线显示屏(7)壁挂于主控室无线信号的位置。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于无线测温终端(1)包括传感器、接入电路 单元、转换电路单元、数据处理单元、无线收发电路单元、电池六个组件；电池通过导线直接 和数据处理单元相连，数据处理单元通过导线及四组数据线与接入电路、转换电路、发射电 路相连，传感器通过引线直接与接入电路相连，接入电路通过数据线与转换电路相连，转换 电路通过多组数据线与数据处理单元相连，数据处理单元通过该数字量计算获得温度值， 数据处理单元通过一组十根数据线与发射电路相连。
专利摘要一种表皮无线测温装置，属于测温技术领域。包括无线测温终端、无线网络传输协议、无线中继器、无线采集器、计算机、无线声光报警器、无线显示屏，其特征在于无线测温终端(1)与需要测温的表皮相连；无线中继器(3)布置在现场位置，无线采集器安装在主控室，并通过RS232总线与计算机(5)相连，无线声光报警器(6)、无线显示屏(7)壁挂于主控室无线信号最稳定的位置(采用仪器检测，同一区域无线信号最稳定的位置为合适位置)。优点在于，将各电路汇集到80mm大小的圆盘内部，完成数据的采集、转换及发射工作，达到了电路的集成，节省空间，电路精简、高效。解决了高温情况下表面吸附测温的可靠性和准确性问题，降低了功耗，该测温终端仅需一节高能锂电池供电，可持续工作2年。
文档编号A61B5/01GK201481405SQ200920222380
公开日2010年5月26日 申请日期2009年9月4日 优先权日2009年9月4日
发明者万雷, 刘艳玲, 吴海福, 王尉平, 王建民, 贾国利, 郑敬先, 马金芳 申请人:河北省首钢迁安钢铁有限责任公司;首钢总公司