一种基于ZigBee控制系统的蒸压釜供电控制装置及其工作方法与流程

本发明属于蒸压釜电能控制
技术领域：
，具体涉及一种基于zigbee控制系统的蒸压釜供电控制装置及其工作方法。
背景技术：
：现有蒸压釜电能控制质量问题一般包括谐波等稳态电能控制问题和电压暂降等暂态电能控制问题，前者会损坏蒸压釜系统设备、蒸压釜威胁系统的安全运行，或者会直接影响甚至蒸压釜运行安全，造成严重的经济损失。目前对蒸压釜稳态电能控制的治理，以及对蒸压釜暂态电能控制问题的检测与定位方法，多数是基于事后的数据分析，只侧重于检测蒸压釜暂态电能控制问题的起始时刻和持续时间，用于蒸压釜控制工程实用有诸多限制，且无法对蒸压釜电能控制深层次的问题进行直接定位，难以协助蒸压釜使用单位进行控制质量综合评估，进而制定合理的方案改善和提高蒸压釜控制效率。技术实现要素：本发明的目的是提供一种基于zigbee控制系统的蒸压釜供电控制装置及其工作方法，本发明自动化程度高，能够实现对电能控制参数实时监测，形成报表，便于监测和参考。为实现上述目的，一种基于zigbee控制系统的蒸压釜供电控制装置，包括线路检测电流信号、线路检测电压信号、电流传感器、电压传感器、信号调理模块、数据采集模块、供电现场监测器、zigbee网络交换机、变配电系统管理监测器、故障报警模块和报表输出模块，所述电流传感器的输入端采集线路检测电流信号，电压传感器的输入端采集线路检测电压信号，电流传感器和电压传感器的输出端分别与信号调理模块相连；所述数据采集模块采集处理信号调理模块输出的数据，数据采集模块的输出端与供电现场监测器相连，供电现场监测器通过zigbee网络交换机与变配电系统管理监测器进行实时交换数据，变配电系统管理监测器通过导线控制与故障报警模块和报表输出模块分别连接；所述电流传感器由高分子材料压膜成型，所述高分子材料主要由以下重量份的组分制成：3-(4-甲氧基苯基)-2-甲基-2-丙烯醛69～159份，(s)α-氰基-苯氧基苄基(1r,3r)-3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯36～102份，5-{4-[2-(5-乙基-2-嘧啶)乙氧基]苯基}-2亚氨基-4-噻唑丁酮119～174份，(rs)-alpha-氰基-3-苯氧基苄基(sr)-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯76～134份，[1r-(1α,3α,4β)]-4-乙烯基-α,α-4-三甲基-3-(1-甲基乙烯基)环己烷甲醇21～75份，2,3,5,6-四氟-4-甲基苄基(z)-(1rs,3rs)-3-(2-氯-2,3,3-三氟丙-1-烯基)-2,2,-二甲基环丙烷羧酸酯51～113份，浓度为63～144ppm的3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙酸-(1s,3s)-rel-(r)-氰基(3-苯氧苯基)甲基酯129～193份，1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基(rs)-2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸酯18～54份，(rs)-α-氰基-3-苯氧苄基(irs)-顺,反-3-(2,2-二氯乙)烯基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯39～75份，交联剂42～92份，3-[[4-[(4-硝基苯基)偶氮]苯基][2-[[(苯氨基)羰基]氧基]乙基]氨基]丙腈83～181份，4-[[1-[[(2-甲氧基苯基)氨基]羰基]-2-氧代丙基]偶氮]-3-硝基苯磺酸72～166份，5-[[4-[[[4-[[6-(苯甲酰氨基)-1-羟基-3-磺基-2-萘基]偶氮]苯基]氨基]羰基]苯基]偶氮]-2-羟基-苯甲酸二钠盐26～67份，二[4-羟基-3-[(2-羟基-5-硝基-3-磺基苯基)偶氮]-6-[(磺基甲基)氨基]-2-萘磺酸根合]铬酸氢六钠32～76份。优选的，所述交联剂为3-甲氧基-n,n-二(2-羟基乙基)苯胺、n,n-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺、乙酰乙酰对苯磺酰胺中的一种。进一步的，所述电流传感器的制造过程包括以下步骤：(1)向反应釜中加入电导率为6.42～11.44μs/cm的超纯水2800～3400份，启动搅拌器和加热泵，调整搅拌器转速为78～145rpm，保持反应釜内温度为62～105℃；再依次加入称量后的3-(4-甲氧基苯基)-2-甲基-2-丙烯醛、(s)α-氰基-苯氧基苄基(1r,3r)-3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯和5-{4[2-(5-乙基-2-嘧啶)乙氧基]苯基}-2亚氨基-4-噻唑丁酮，搅拌至完全溶解得到反应液，调节反应液ph值为4.1～7.5，然后将搅拌器转速调至118～167rpm、温度升至149～193℃后进行酯化反应15～28h；(2)取称量后的(rs)-alpha-氰基-3-苯氧基苄基(sr)-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯和[1r-(1α,3α,4β)]-4-乙烯基-α,α-4-三甲基-3-(1-甲基乙烯基)环己烷甲醇进行粉碎，粉末粒径为1300～1900目，再加入称量后的2,3,5,6-四氟-4-甲基苄基(z)-(1rs,3rs)-3-(2-氯-2,3,3-三氟丙-1-烯基)-2,2,-二甲基环丙烷羧酸酯并混合均匀得到混合粉末，最后将混合粉末平铺于托盘内，平铺厚度为28～36mm；采用剂量为5.4～12.6kgy、能量为12～21mev的α射线辐照83～154min，再以同等剂量的β射线辐照116～167min；(3)将经过步骤(2)处理的混合粉末溶于3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙酸-(1s,3s)-rel-(r)-氰基(3-苯氧苯基)甲基酯中后一起加入步骤(1)的反应釜中，调整搅拌器转速为136～184rpm，温度为107～153℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.21～1.69mpa，保持此反应条件反应17～27h；反应后进行泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.88～2.36mpa，保持静置7～13h；再将搅拌器转速提升至182～258rpm，同时将反应釜泄压至0mpa；然后依次向反应釜中加入称量后的1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基(rs)-2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸酯和(rs)-α-氰基-3-苯氧苄基(irs)-顺,反-3-(2,2-二氯乙)烯基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯至完全溶解后，加入称量后的交联剂搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.3～8.7，保温静置19～26h；(4)调整搅拌器转速为273～322rpm，依次向反应釜中加入称量后的3-[[4-[(4-硝基苯基)偶氮]苯基][2-[[(苯氨基)羰基]氧基]乙基]氨基]丙腈、4-[[1-[[(2-甲氧基苯基)氨基]羰基]-2-氧代丙基]偶氮]-3-硝基苯磺酸、5-[[4-[[[4-[[6-(苯甲酰氨基)-1-羟基-3-磺基-2-萘基]偶氮]苯基]氨基]羰基]苯基]偶氮]-2-羟基-苯甲酸二钠盐和二[4-羟基-3-[(2-羟基-5-硝基-3-磺基苯基)偶氮]-6-[(磺基甲基)氨基]-2-萘磺酸根合]铬酸氢六钠，提升反应釜压力，使其达到2.4～3.9mpa，保持反应温度为138～183℃后进行聚合反应23～33h；反应完成后将反应釜内压力降至0mpa，降温至35～46℃，出料，入压膜机即可制得电流传感器。进一步的，所述变配电系统管理监测器包括配置管理系统、电力参数检测分析和状态监测系统，所述配置管理系统设置有功率计数装置；所述电力参数检测分析包括电压电流的稳态和瞬态参数分析、谐波分析、畸变分析和功率因数分析；所述状态监测系统包括对系统电能波形、电压电流有效值、频率稳态的监测。优选的，所述数据采集模块采用pxi-6254数据采集卡。一种基于zigbee控制系统的蒸压釜供电控制装置的工作方法，该方法包括以下步骤：(1)电流传感器、电压传感器分别采集线路被测点的线路检测电流信号和线路检测电压信号，并且将采集到的数据传送给信号调理模块进行信号处理；数据采集模块将采集到的电压、电流、谐波含量、畸变系数、波峰系数参数传送至供电现场监测器；(2)供电现场监测器内的数据计算处理模块对数据采集模块采集的数据进行计算处理后，通过zigbee网络交换机传送至变配电系统管理监测器，变配电系统管理监测器中的电力参数检测分析通过对数据进行分析后形成数据报表，通过报表输出模块打印输出；(3)当变配电系统管理监测器监测到系统发生故障时，控制故障报警模块发出报警信号，同时，配置管理系统启动相应故障排除措施，对故障进行排除。与现有技术相比，本发明具有以下优点：(1)该装置中使用的电流传感器具有传感精度、传输速率、材料抗压程度、耐高温度指标和耐腐蚀度随使用时间变化程度均优于现有技术生产的产品；(2)该装置自动化程度高，对电流、电压、谐波数量等参数测量精准；(3)该装置采用现场和终端监测计算机，对被测线路的电能控制稳态、瞬态参数实时监测；(4)该装置采用zigbee通信网络，实现现场监控和中控终端监测的数据实时传输。本发明自动化程度高，能够实现对电能控制参数实时监测，形成报表，便于监测和参考。附图说明图1是本发明中所述的一种基于zigbee控制系统的蒸压釜供电控制装置示意图；图2是本发明中变配电系统管理监测器系统结构图；图3是本发明中所述的电流传感器材料耐腐蚀度随时间变化图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。实施例一如图1所示的一种基于zigbee控制系统的蒸压釜供电控制装置，包括线路检测电流信号、线路检测电压信号、电流传感器、电压传感器、信号调理模块、数据采集模块、供电现场监测器、zigbee网络交换机、变配电系统管理监测器、故障报警模块和报表输出模块，所述电流传感器的输入端采集线路检测电流信号，电压传感器的输入端采集线路检测电压信号，电流传感器和电压传感器的输出端分别与信号调理模块相连；所述数据采集模块采集处理信号调理模块输出的数据，数据采集模块的输出端与供电现场监测器相连，供电现场监测器通过zigbee网络交换机与变配电系统管理监测器进行实时交换数据，变配电系统管理监测器通过导线控制与故障报警模块和报表输出模块分别连接；所述电流传感器的制造过程包括以下步骤：(1)向反应釜中加入电导率为6.42μs/cm的超纯水2800份，启动搅拌器和加热泵，调整搅拌器转速为78rpm，保持反应釜内温度为62℃；再依次加入3-(4-甲氧基苯基)-2-甲基-2-丙烯醛69份、(s)α-氰基-苯氧基苄基(1r,3r)-3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯36份、5-{4[2-(5-乙基-2-嘧啶)乙氧基]苯基}-2亚氨基-4-噻唑丁酮119份，搅拌至完全溶解得到反应液，调节反应液ph值为4.1，然后将搅拌器转速调至118rpm、温度升至149℃后进行酯化反应15h；(2)取(rs)-alpha-氰基-3-苯氧基苄基(sr)-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯76份、[1r-(1α,3α,4β)]-4-乙烯基-α,α-4-三甲基-3-(1-甲基乙烯基)环己烷甲醇21份进行粉碎，粉末粒径为1300目，再加入称量后的2,3,5,6-四氟-4-甲基苄基(z)-(1rs,3rs)-3-(2-氯-2,3,3-三氟丙-1-烯基)-2,2,-二甲基环丙烷羧酸酯51份并混合均匀得到混合粉末，最后将混合粉末平铺于托盘内，平铺厚度为28mm；采用剂量为5.4kgy、能量为12mev的α射线辐照83min，再以同等剂量的β射线辐照116min；(3)将经过步骤(2)处理的混合粉末溶于浓度为63ppm的3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙酸-(1s,3s)-rel-(r)-氰基(3-苯氧苯基)甲基酯129份中后一起加入步骤(1)的反应釜中，调整搅拌器转速为136rpm，温度为107℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到-0.21mpa，保持此反应条件反应17h；反应后进行泄压并通入氡气，使反应釜内压力为0.88mpa，保持静置7h；再将搅拌器转速提升至182rpm，同时将反应釜泄压至0mpa；然后依次向反应釜中加入的1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基(rs)-2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸酯18份、(rs)-α-氰基-3-苯氧苄基(irs)-顺,反-3-(2,2-二氯乙)烯基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯39份至完全溶解后，加入3-甲氧基-n,n-二(2-羟基乙基)苯胺42份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为4.3，保温静置19h；(4)调整搅拌器转速为273rpm，依次向反应釜中加入3-[[4-[(4-硝基苯基)偶氮]苯基][2-[[(苯氨基)羰基]氧基]乙基]氨基]丙腈83份、4-[[1-[[(2-甲氧基苯基)氨基]羰基]-2-氧代丙基]偶氮]-3-硝基苯磺酸72份、5-[[4-[[[4-[[6-(苯甲酰氨基)-1-羟基-3-磺基-2-萘基]偶氮]苯基]氨基]羰基]苯基]偶氮]-2-羟基-苯甲酸二钠盐26份、二[4-羟基-3-[(2-羟基-5-硝基-3-磺基苯基)偶氮]-6-[(磺基甲基)氨基]-2-萘磺酸根合]铬酸氢六钠32份，提升反应釜压力，使其达到2.4mpa，保持反应温度为138℃后进行聚合反应23h；反应完成后将反应釜内压力降至0mpa，降温至35℃，出料，入压膜机即可制得电流传感器。如图2所示，所述变配电系统管理监测器包括配置管理系统、电力参数检测分析和状态监测系统，所述配置管理系统设置有功率计数装置；所述电力参数检测分析包括电压电流的稳态和瞬态参数分析、谐波分析、畸变分析和功率因数分析；所述状态监测系统包括对系统电能波形、电压电流有效值、频率稳态的监测。为了达到更好的数据采集效果，所述数据采集模块采用pxi-6254数据采集卡。本发明所述的一种基于zigbee控制系统的蒸压釜供电控制装置的工作方法，该方法包括以下步骤：(1)电流传感器、电压传感器分别采集线路被测点的线路检测电流信号和线路检测电压信号，并且将采集到的数据传送给信号调理模块进行信号处理；数据采集模块将采集到的电压、电流、谐波含量、畸变系数、波峰系数参数传送至供电现场监测器；(2)供电现场监测器内的数据计算处理模块对数据采集模块采集的数据进行计算处理后，通过zigbee网络交换机传送至变配电系统管理监测器，变配电系统管理监测器中的电力参数检测分析通过对数据进行分析后形成数据报表，通过报表输出模块打印输出；(3)当变配电系统管理监测器监测到系统发生故障时，控制故障报警模块发出报警信号，同时，配置管理系统启动相应故障排除措施，对故障进行排除。实施例二本实施例与实施例一的不同之处仅仅在于电流传感器的制造过程，本实施例中电流传感器的制造过程包括以下步骤：(1)向反应釜中加入电导率为9.13μs/cm的超纯水3025份，启动搅拌器和加热泵，调整搅拌器转速为113rpm，保持反应釜内温度为87℃；再依次加入3-(4-甲氧基苯基)-2-甲基-2-丙烯醛103份、(s)α-氰基-苯氧基苄基(1r,3r)-3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯71份、5-{4[2-(5-乙基-2-嘧啶)乙氧基]苯基}-2亚氨基-4-噻唑丁酮149份，搅拌至完全溶解得到反应液，调节反应液ph值为6.2，然后将搅拌器转速调至132rpm、温度升至171℃后进行酯化反应21h；(2)取(rs)-alpha-氰基-3-苯氧基苄基(sr)-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯106份、[1r-(1α,3α,4β)]-4-乙烯基-α,α-4-三甲基-3-(1-甲基乙烯基)环己烷甲醇46份进行粉碎，粉末粒径为1600目，再加入称量后的2,3,5,6-四氟-4-甲基苄基(z)-(1rs,3rs)-3-(2-氯-2,3,3-三氟丙-1-烯基)-2,2,-二甲基环丙烷羧酸酯81份并混合均匀得到混合粉末，最后将混合粉末平铺于托盘内，平铺厚度为32mm；采用剂量为8.9kgy、能量为16mev的α射线辐照104min，再以同等剂量的β射线辐照141min；(3)将经过步骤(2)处理的混合粉末溶于浓度为103ppm的3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙酸-(1s,3s)-rel-(r)-氰基(3-苯氧苯基)甲基酯164份中后一起加入步骤(1)的反应釜中，调整搅拌器转速为161rpm，温度为132℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到0.94mpa，保持此反应条件反应22h；反应后进行泄压并通入氡气，使反应釜内压力为1.64mpa，保持静置10h；再将搅拌器转速提升至220rpm，同时将反应釜泄压至0mpa；然后依次向反应釜中加入的1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基(rs)-2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸酯38份、(rs)-α-氰基-3-苯氧苄基(irs)-顺,反-3-(2,2-二氯乙)烯基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯59份至完全溶解后，加入乙酰乙酰对苯磺酰胺64份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为7.2，保温静置23h；(4)调整搅拌器转速为304rpm，依次向反应釜中加入3-[[4-[(4-硝基苯基)偶氮]苯基][2-[[(苯氨基)羰基]氧基]乙基]氨基]丙腈133份、4-[[1-[[(2-甲氧基苯基)氨基]羰基]-2-氧代丙基]偶氮]-3-硝基苯磺酸117份、5-[[4-[[[4-[[6-(苯甲酰氨基)-1-羟基-3-磺基-2-萘基]偶氮]苯基]氨基]羰基]苯基]偶氮]-2-羟基-苯甲酸二钠盐46份、二[4-羟基-3-[(2-羟基-5-硝基-3-磺基苯基)偶氮]-6-[(磺基甲基)氨基]-2-萘磺酸根合]铬酸氢六钠52份，提升反应釜压力，使其达到3.0mpa，保持反应温度为163℃后进行聚合反应28h；反应完成后将反应釜内压力降至0mpa，降温至40℃，出料，入压膜机即可制得电流传感器。实施例三本实施例与实施例一的不同之处仅仅在于电流传感器的制造过程，本实施例中电流传感器的制造过程包括以下步骤：(1)向反应釜中加入电导率为11.44μs/cm的超纯水3400份，启动搅拌器和加热泵，调整搅拌器转速为145rpm，保持反应釜内温度为105℃；再依次加入3-(4-甲氧基苯基)-2-甲基-2-丙烯醛159份、(s)α-氰基-苯氧基苄基(1r,3r)-3-(2,2-二溴乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯102份、5-{4[2-(5-乙基-2-嘧啶)乙氧基]苯基}-2亚氨基-4-噻唑丁酮174份，搅拌至完全溶解得到反应液，调节反应液ph值为7.5，然后将搅拌器转速调至167rpm、温度升至193℃后进行酯化反应28h；(2)取(rs)-alpha-氰基-3-苯氧基苄基(sr)-3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯134份、[1r-(1α,3α,4β)]-4-乙烯基-α,α-4-三甲基-3-(1-甲基乙烯基)环己烷甲醇75份进行粉碎，粉末粒径为1900目，再加入称量后的2,3,5,6-四氟-4-甲基苄基(z)-(1rs,3rs)-3-(2-氯-2,3,3-三氟丙-1-烯基)-2,2,-二甲基环丙烷羧酸酯113份并混合均匀得到混合粉末，最后将混合粉末平铺于托盘内，平铺厚度为36mm；采用剂量为12.6kgy、能量为21mev的α射线辐照154min，再以同等剂量的β射线辐照167min；(3)将经过步骤(2)处理的混合粉末溶于浓度为144ppm的3-(2,2-二氯乙烯基)-2,2-二甲基环丙酸-(1s,3s)-rel-(r)-氰基(3-苯氧苯基)甲基酯193份中后一起加入步骤(1)的反应釜中，调整搅拌器转速为184rpm，温度为153℃，启动真空泵使反应釜的真空度达到1.69mpa，保持此反应条件反应27h；反应后进行泄压并通入氡气，使反应釜内压力为2.36mpa，保持静置13h；再将搅拌器转速提升至258rpm，同时将反应釜泄压至0mpa；然后依次向反应釜中加入的1-乙炔基-2-甲基戊-2-烯基(rs)-2,2-二甲基-3-(2,2-二氯乙烯基)环丙烷羧酸酯54份、(rs)-α-氰基-3-苯氧苄基(irs)-顺,反-3-(2,2-二氯乙)烯基-2,2-二甲基环丙烷羧酸酯75份至完全溶解后，加入n,n-二环己基-2-苯并噻唑次磺酰胺92份搅拌混合，使得反应釜溶液的亲水亲油平衡值为8.7，保温静置26h；(4)调整搅拌器转速为322rpm，依次向反应釜中加入3-[[4-[(4-硝基苯基)偶氮]苯基][2-[[(苯氨基)羰基]氧基]乙基]氨基]丙腈181份、4-[[1-[[(2-甲氧基苯基)氨基]羰基]-2-氧代丙基]偶氮]-3-硝基苯磺酸166份、5-[[4-[[[4-[[6-(苯甲酰氨基)-1-羟基-3-磺基-2-萘基]偶氮]苯基]氨基]羰基]苯基]偶氮]-2-羟基-苯甲酸二钠盐67份、二[4-羟基-3-[(2-羟基-5-硝基-3-磺基苯基)偶氮]-6-[(磺基甲基)氨基]-2-萘磺酸根合]铬酸氢六钠76份，提升反应釜压力，使其达到3.9mpa，保持反应温度为183℃后进行聚合反应33h；反应完成后将反应釜内压力降至0mpa，降温至46℃，出料，入压膜机即可制得电流传感器。对照例对照例与实施例一至实施例三的不同之处仅仅在于电流传感器，对照例中的电流传感器为本市售某品牌的电流传感器。将实施例1～3制备获得的电流传感器和对照例所述的电流传感器进行使用效果对比。对比四者的传感精度、传输速率、材料抗压程度、耐高温度，结果如表1所示。表1实施例1～3和对照例所述的电流传感器性能测定实施例1实施例2实施例3对照例传感精度(mv/v.s)3.124.154.171.23传输速度(cm/ms)45495221材料抗压强度(mpa)43535912耐高温度(℃)340370410120从表1可见，本发明所述的电流传感器，其传感精度、传输速率、材料抗压程度、耐高温度指标均优于现有技术生产的产品。此外，如图3所示，是本发明所述的电流传感器材料耐腐蚀度随使用时间变化的统计。图中看出，实施例1～3所用电流传感器，其材料耐腐蚀度随使用时间变化程度大幅优于现有产品。当前第1页12