窑炉用无线监控系统的制作方法

本发明涉及窑炉运行监控领域。

技术背景

工业窑炉运行是一个综合复杂体系，其中涉及环境、动力、热工、人员等各个方面。为保证窑炉的平稳运行，窑炉监控系统已经是窑炉运行中比不可缺少的一部分，它为操控人员和技术决策者提供实时窑炉状态信息，进而进行正确的决断。

在窑炉的运行监控系统中，实际是将在窑炉运行过程中可能用到一些重要的信息，如动力电压、炉腔温度、燃烧流量等等，通过传感器采集，利用数据网络传输到控制中心后进行一体化处理，形成综合显示、存储、分析信息的过程。在现有监控系统中，通常采用的是有线数据传输方式。尽管有线传输在信号的稳定性上具有一定的好处，但由于需要综合布置传输信号的电缆，所以在窑炉设计的时候就必须考虑所要采集的信息数量和传感器位置，一旦采集信息的数量和位置在一个窑炉系统中确定，窑炉监控系统中数据传输线路的容量就基本固定，窑炉建设完成后很难更改。在实际窑炉的运行过程中，总会有新的采集信息需求的出现，对于窑炉有线监控系统，任何新采集信息的增加、传感器的移位都会造成有线传输系统的重大变动，扩容、改线、重新布线等等。此外在有线传输系统中的要找到正确的传输线路，进行查线也是一件极为棘手的事情，尤其是对于老旧系统更是千头万绪，所有这些都增加费用、降低效率、影响生产。

技术实现要素：

针对窑炉有线传输监控系统中的传输线路固定、扩容、查线、变动传感器位置不易，改造费用高、效率低的问题，本发明提出了用无线传输组网的窑炉监控系统。

本发明采用的技术方案是：窑炉用无线控制系统包括采集信息的传感器，无线数字采集传输控制终端组成的信息传输网络，和信息综合处理的中控中心；信息经传感器采集后，由传感器或无线数字采集传输控制终端数字化后传入无线数据传输网络，到达指定的终端地址，如中控中心的无线数据传输接收终端，接收数据进行分析、存储和显示；窑炉监控系统内的信息采集和传输不受有线线路布线和容量的限制，可以根据窑炉系统运行的需要，随时增减监控信息或移动采集控制终端的位置。

所述的采集信息传感器，是窑炉运行时所需要采集相应信息的传感器，比如电压、温度、风速、转速等等(不限于此)，可以是模拟的也可以是数字的，最终这些信息在被传输前都被数字化，可以由传感器自身数字化，也可以由无线数字采集传输控制终端进行数字化。

所述的无线数字采集传输控制终端是相对于窑炉监控系统的操控中心而言，具有无线数字传输和逻辑分析和运算功能的一个独立或一组设备，具有网络编号和设备地址编号，该设备完成对现场传感器管 理、信息的最终数字化和对信息基本逻辑处理，根据逻辑分析结果或者对本地设备进行操控或者通过无线数字传输功能将信息上传无线数据传输网络，可以根据窑炉系统运行的需要，随时增减监控信息或移动采集控制终端的位置。

所述的无线数据传输网络是由具有网络编号和设备地址编号的无线数字采集传输控制终端通过一定的通讯协议(私有或公有的，如TCPIP)，利用私有或公有(手机或卫星)的无线通讯设施对网络内信息进行交换，将信息传送至指定地址的数字化信息传输网络终端。

所述的数据经无线数据传输网络后到达指定的终端地址，是指监控网络内的数据除缺省状态下传送至信息综合处理的中控中心外，在指定的状态下可以到达网络内的任一个指定终端而不被其它终端接收、解析、处理。

所述的信息综合处理的中控中心，是监控系统中接收、分析、处理、存储和显示所有采集信息的一个或多个计算机组成的数据处理系统，在整个系统中有一个或多个。

附图说明

图1是窑炉运行监控系统常规有线连接原理示意图。

图2是窑炉运行监控系统无线连接原理示意图。

图3是依靠中继或公用网络窑炉用无线监控系统示意图。

附图标记包括：

1-信息综合处理的中控中心 2-仪表模拟数字转换器 3、4、5、6、7-分布不同位置的传感器8-被控执行设备 9-数据传输电缆 10-无线数字采集传输控制终端11-中继器

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细说明。

图1是窑炉运行监控系统常规有线连接原理示意图。信息综合处理的中控中心1通过数据传输电缆9同带有模拟数字传感器2的传感器3，以及其它不同位置的传感器4、5、6和7相连，进行信息采集，然后根据逻辑分析结果对被控制执行设备8执行一定的操作。从中可以看出，如果要在另外一个位置增加一个新传感器采集信息，在无法与任何一条现有的数据传输线复用时，就需要布一条新的数据传输线来传输信号，同时在信息综合处理的中控中心1的位置还得对数据传输接口进行扩容，实际工作量复杂而繁重。

图2是窑炉运行监控系统无线连接原理示意图。在无线传输控制系统中，在一个或多个传感器、或被控执行设备附近增设一个无线数字采集传输控制终端10，同时在信息综合处理的中控中心1增设一个无线数字采集传输控制终端10与控制中心计算机相连，每一个无线数字采集传输控制终端10具有网络编号和地址编号，共同构成一个无线数据传输系统。传感器3、传感器4成为各自独立一节点，传感器5和 6临近构成一节点，传感器7和执行设备8临近构成了另外一节点，各节点通过无线数字采集传输控制终端10进行通信。只要在无线数字采集传输控制终端的通信范围，传感器数量和位置不再受有线布线的限制，可以灵活的增减、移动。增加一个新的节点，只要增加一个无线数字采集传输控制终端10，设置其网络号、地址和传感器功能就形成一个新的信息采集量，无需布线、查线等工作。如果一个节点不再使用，可以将无线数字采集传输控制终端10重新定义用于新的系统或定义成另外一个信息采集员，这样提高了设备的利用率，节省资源。

实施例一

采用WiFi模块为无线数据传输收发端，如LSD5WF-3018，采用TCPIC协议编址组网，逻辑处理单元采用一块i3小型工业计算机构成无线数字采集传输控制终端10，对连接传感器3、4、5、6、7进行信息采集，对执行设备8进行控制。由于WiFi发射距离的限制，在远距离传输时需要依靠中继器11，系统原理如图3所示，这里是WiFi无线路由器，来扩展使用范围。信息综合处理的中控中心1的节点，需要与中继器11交换信息，然后与信息综合处理的中控中心1通信。信息综合处理的中控中心1交换信息采用一台具有WiFi无线功能的计算机，安装有SQL数据库和窑炉运行操控界面。在这样一个网络内，任何通过WiFi授权接入的一台带有相同窑炉运行操控界面的计算机都可以成为信息综合处理的中控中心。

实施例二

采用公用移动通信的GMS或4G网络进行数据传输，系统如图3所示，这里中继器11为移动通信的基站，节点终端采用一个GMS模块，如WAVECOM Q2406A为无线收发端，节点的地址自然是电话卡号，逻辑处理单元同样采用一块i3小型工业计算机，形成无线数字采集传输控制终端10，对传感器4、5、6、7进行采集管理，对执行设备8进行控制。所有各节点的数据，将数据通过中继器11即移动通信的基站转发至信息综合处理的中控中心1。添加、移动节点灵活自由，整个网络的通信依赖于公共移动通信网络的运行。在任何一个节点，通过i3小型工业计算机安装的操控软件都可以呼叫其它任何一个节点。该实施的一个潜在问题是公共移动通信网络的运行不受使用者控制，如果出现失效现象，使用者系统受致命影响。

在实施例中以优选方案方式对本发明的技术路线进行了阐述，对于本技术领域的技术人员来讲，在不脱离本发明方案路线的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。