高爐管系無線監測系統

煉鐵的主要設備是高爐及送風系統。高爐部分的冶煉溫度一般在1520℃左右，而送風系統的溫度根據高爐不同有較大差別，目前送風溫度在1300℃左右，預熱送風溫度600℃左右。高爐又上不的皮帶機輸送煉鐵原料，由下部的送風系統輸入高溫熱風，然后再輸入煤氣繼續燃燒達到相應的冶煉溫度。

   由于高爐和送風管系的工作溫度較高，一旦發生問題后其果十分的嚴重，若用有線的方式布置各種傳感器將給現場帶來巨大的麻煩，且現場也不允許。本系統主要針對高爐體、圍管和送風管系的一些關鍵部位的爐體與管路表面溫度和送風管路中波紋補償器的伸縮位移和兩個徑向位移量進行實時監測，然后將監測的數據通過無線傳輸系統傳輸到上位機進行相應的處理，以備以后的事故和工藝分析查用。

   現場溫度和位移無線傳感器終端用一節AA型電池可以工作5-10年。電池與無線傳感器終端等壽命，沒有必要更換電池，給使用帶來極大方便。中繼器根據安裝位置不同（是現場情況）可以考慮采用220V市電供電或者太陽能供電兩種方式，現場數據采集器可以采用220V市電供電方式，也可以考慮采用太陽能供電方式，網絡采集器在計算機附件或者具有網口的工作間，一般都用220V市電供電。

系統構成說明：

1、        在高爐部分，由于管道密集、管道分支多，需要觀測的危險部位也比較多，因此需要安排較多的無線傳感器節點對溫度進行監測。這部分的特點是相鄰的無線傳感器節點的距離可能很近。

2、       在熱風爐和熱風輸送管路部分，相對于高爐部分其無線傳感器終端節點的布置距離較遠，離散性也較大。

3、        對于較大的無線網絡系統，為簡化數據傳輸參數的屬性，送風管路的位移監測與相應的溫度監測需要使用不同的無線傳感器網絡。這樣可以使系統參數單一化，減少數據傳輸時間，也便于數據的管理。而對于較小的網絡系統，位移和溫度也可以安排在同一無線網絡系統。

4、        由于沒有導線的連接，無線傳感器網絡的布局實際上是一個空間概念，布局上可以近可以遠，可以集中也可以分散，可以交叉也可以獨立，因此在布局上比較靈活。另外根據系統的大小，可以實現單一系統布局，也可以實現系統網絡和自網絡的多重聯合布局。

對于高爐無線控制系統而言，一般具有較多的測量參數，通常建議使用主、子網路聯合布局結構。可以根據系統的大小實現不同的組態方式。由于工業監測系統的不同，被監測系統的參數數量也不同。在無線傳感器數量上，本無線傳感器網絡可以實現幾個到幾千個無線傳感器的組態結構。在傳輸距離上可以實現幾米到幾千米的數據傳輸。在傳輸結構上可以實現無線傳感器終端——中繼器——現場數據采集器——網絡數據采集器的不同組合。可以滿足各種工業現場數據采集的要求。

主要的參數

無線頻率：ISM_433MHz（無需申請頻率）    終端電池壽命：5年（理論值）

無線通信距離：無阻擋400米（可延長）      中繼器中繼能力：85個/每個中繼器

位移測量范圍：0-100mm（可修改）          中繼器的數量：每子系統4-5個中繼器

溫度測量范圍：0-400℃（可修改）           子系統數量：每系統3-4個子系統

測量終端數量：幾十到幾千個（基本參數）    每臺監控計算機可以支持2-3個監測系統

系統操作與菜單介紹

由于無線監控系統沒有繁多的導線連接，在形式上各個部件都是相互獨立的。因此監控計算機可以放在一個合適的操作和管理位置而無需考慮布線問題。本無線監控計算機采用LCD大屏顯系統，具有顯示清晰，操作方便等特點。工控軟件可以工作于WSNDOWS XP和WINDOWS2000等操作系統。

在正常情況下，對計算機的主要操作是各種監控畫面的切換和各類數據信息的查閱等。

本系統的操作均已菜單方式，主要有系統菜單、位移監控菜單、溫度監控菜單和電壓監控菜單。其中位移監控菜單、溫度監控菜單和電壓監控菜單都具有相應的多個子菜單。監控系統可以實現二個以上的高爐參數同時監控，每個高路系統可以實現位移、溫度和工作電壓的實時監控。

   顯示方式可以是形象直觀的監控畫面，也可以是一目了然的數據列表，還可以是具有變化對比的實時與歷史曲線。

 1、系統菜單選擇畫面    

2、位移菜單選擇畫面

3、溫度菜單選擇畫面      

4、電壓菜單選擇畫面

工作界面的查看

操作者只要按照主畫面介紹的菜單，用鼠標點擊要查看的主菜單和相應的子菜單就可以快速方便的查看到各個無線終端對的測量參數和工作狀態。主要可以查看的工作界面如下所示。

1、位移實時數據報表畫面     

1、位移部分電壓實時報表

2、位移報警指示畫面

3、歷史趨勢曲線畫面

4、溫度實時報表畫面

5、管系溫度電壓實時表表

無線傳感器

1、無線表面溫度傳感器

無線表面溫度傳感器采用高精密鉑面傳感器元件，并增加不銹鋼外殼。溫度測量量程根據用戶要求一般在0~400度，測量范圍也可以不受此限制。

2、無線表面位移傳感器

無線表面位移傳感器采用高精密線性傳感器元件，并增加不銹鋼外殼套。

位移測量量程根據用戶要求一般在50~100mm，測量范圍也可以不受此限制。

3、無線傳輸終端                       

      無線傳輸終端將傳感器信號進行采集和預處理，并通過無線方式進行數據通信，無線終端采用低功耗設計，用一節AA電池可以工作5年。

4、無線傳輸中繼器

  無線傳輸中繼器主要完成無線終端和采集器的數據交換。無線傳輸中繼器可以采用太陽能或交流市電進行供電，數據傳輸為無線方式。

1、無線現場采集器

無線現場采集器接收來自無線傳輸終端的數據信息，并將計算機的命令信息發送給無線傳輸中繼器。無線現場采集器是一個無線子網絡的。每個無線子網絡需要一個現場采集器。

2、無線網絡采集器

      無線網絡采集器與監控計算機之間采用RJ45連接，接受來自無線現場采集器的數據信息，并將計算機的命令信息發送給其它子網絡采集器。每個無線系統需要一個網絡采集器。

3、無線數據信息綜合分析儀

無線數據信息綜合分析儀，用于無線數據的測量和分析，可以實現自無線終端到無線網絡采集器之間的所有信息接收。

該無線數據信息綜合分析儀，對分析系統的工作狀態十分便利。特別適用于系統安裝調試和故障查找