工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用熱潮正方興未艾。煉鐵高爐熱負(fù)荷在線監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用對(duì)高爐長(zhǎng)壽高產(chǎn)、消除事故隱患十分重要,高爐熱負(fù)荷由水溫差和流量決定,而其中高爐水溫差檢測(cè)至關(guān)重要,其穩(wěn)定性與精度直接決定了高爐熱負(fù)荷監(jiān)測(cè)是否準(zhǔn)確。本文將工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的最新研究成果引入到高爐水溫差數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng),對(duì)于高爐惡劣環(huán)境下的工業(yè)數(shù)據(jù)監(jiān)控有著良好的理論及工程應(yīng)用前景。針對(duì)傳統(tǒng)水溫差檢測(cè)系統(tǒng)存在的高溫電纜耗費(fèi)大、施工復(fù)雜、維護(hù)難度大等缺陷,本文提出并設(shè)計(jì)了基于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的高爐高精度無(wú)線水溫差檢測(cè)與采集系統(tǒng),由測(cè)溫節(jié)點(diǎn)、采集終端、協(xié)調(diào)器和上位機(jī)構(gòu)成。考慮到現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)通信協(xié)議應(yīng)用于高爐現(xiàn)場(chǎng)所存在的問(wèn)題,本文提出并設(shè)計(jì)了基于身份標(biāo)識(shí)表的無(wú)線通信協(xié)議來(lái)傳輸溫度數(shù)據(jù),該無(wú)線通信協(xié)議簡(jiǎn)單易行、其形成的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定可靠。傳統(tǒng)水溫差檢測(cè)裝置的測(cè)溫精度一般為±0.5℃,并不能滿足高爐水溫差的工藝要求,本文以Pt1000作為測(cè)溫節(jié)點(diǎn)的溫度傳感器,在分析傳統(tǒng)Pt1000測(cè)溫電路缺陷的基礎(chǔ)上,提出并設(shè)計(jì)了比率電橋作為Pt1000的采樣電路,經(jīng)過(guò)標(biāo)定后的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行精度達(dá)到±0.02℃,為目前國(guó)內(nèi)同類系統(tǒng)中較高的水平,基于此成果已申請(qǐng)3項(xiàng)國(guó)家發(fā)明專利。針... 

【文章來(lái)源】：安徽工業(yè)大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：83 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

各種煉鐵技術(shù)產(chǎn)鐵量比重分布

[11]。圖1.3 南鋼5#高爐鐵水外流事故高爐冷卻系統(tǒng)對(duì)于保證高爐安全生產(chǎn)、延長(zhǎng)高爐使用壽命十分重要[12, 13]。高爐的長(zhǎng)壽需要合理的冷卻制度來(lái)保證[14, 15]。高爐冷卻系統(tǒng)的最大熱負(fù)荷是高爐冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)的重要參數(shù)，若高爐冷卻系統(tǒng)的冷卻強(qiáng)度無(wú)法滿足熱負(fù)荷峰值時(shí)的需求，將會(huì)加劇爐體與冷卻壁的侵蝕，甚至導(dǎo)致燒穿破損[2, 16-18]，如圖 1.4 所示。(a) 爐體侵蝕圖 (b) 冷卻壁破損圖圖1.4 高爐侵蝕破損圖1.1.2 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)顧名思義是在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)[19]�？紤]到工業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性和特殊性，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)必須考慮大型器械、管道、金屬支架等對(duì)無(wú)線通信信號(hào)的傳輸造成的多徑效應(yīng)，和大功率電機(jī)、變頻器等運(yùn)作產(chǎn)生的電磁干擾無(wú)線通信頻道造成的干擾[20]。如何保證無(wú)線通信的穩(wěn)定性是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研究的重點(diǎn)。目前，國(guó)際上對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的研究和應(yīng)用主要有 WirelessHART、ISA100.11a、WIA-PA 3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)[21-23]。

(a) 爐體侵蝕圖 (b) 冷卻壁破損圖圖1.4 高爐侵蝕破損圖1.1.2 工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)顧名思義是在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用的無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)[19]�？紤]到工業(yè)環(huán)境的復(fù)雜性和特殊性，工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)計(jì)必須考慮大型器械、管道、金屬支架等對(duì)無(wú)線通信信號(hào)的傳輸造成的多徑效應(yīng)，和大功率電機(jī)、變頻器等運(yùn)作產(chǎn)生的電磁干擾無(wú)線通信頻道造成的干擾[20]。如何保證無(wú)線通信的穩(wěn)定性是工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研究的重點(diǎn)。目前，國(guó)際上對(duì)于工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)的研究和應(yīng)用主要有 WirelessHART、ISA100.11a、WIA-PA 3 個(gè)標(biāo)準(zhǔn)[21-23]。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于電橋的高精度電阻測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 何乃龍,沙奕卓,行鴻彥.  電子測(cè)量技術(shù). 2015(06)
[2]第五十講 基于WIA-PA工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的電鍍廢水濃度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 資雙飛,張廣會(huì),宋琳.  儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量. 2015(02)
[3]嵌入式Linux系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)環(huán)境搭建與移植[J]. 李良,姚凱.  電腦編程技巧與維護(hù). 2014(12)
[4]第四十一講 基于WIA-PA工業(yè)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的罐區(qū)滿溢監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 馮東英,肖金超,鄧燕.  儀器儀表標(biāo)準(zhǔn)化與計(jì)量. 2013(05)
[5]Design and Operation Control for Long Campaign Life of Blast Furnaces[J]. ZHANG Fu-ming.  Journal of Iron and Steel Research(International). 2013(09)
[6]利用DS18B20單線數(shù)字溫度傳感器實(shí)現(xiàn)高爐水溫差溫度檢測(cè)[J]. 李剛.  冶金動(dòng)力. 2013(07)
[7]工業(yè)物聯(lián)網(wǎng)研究概述[J]. 康世龍,杜中一,雷詠梅,張璟.  物聯(lián)網(wǎng)技術(shù). 2013(06)
[8]2012年鋼鐵生產(chǎn)及2013年消費(fèi)需求分析[J]. 王婷婷.  中國(guó)鋼鐵業(yè). 2013(03)
[9]工業(yè)無(wú)線國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)及其應(yīng)用介紹[J]. 潘峰.  儀器儀表用戶. 2012(06)
[10]基于無(wú)線HART的渦街流量計(jì)設(shè)計(jì)[J]. 賀中華,謝云山,劉春雷,蔣濟(jì)友,夏汝華.  自動(dòng)化與儀器儀表. 2012(06)

碩士論文
[1]基于VMware的NTFS文件備份與恢復(fù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 芮冰冰.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[2]電子與通信設(shè)備用Li/SOCl2電池研究[D]. 王亞琴.中南大學(xué) 2014
[3]基于CC1110無(wú)線單片機(jī)的數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 陶維維.蘭州大學(xué) 2012
[4]工業(yè)無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)分布式協(xié)同頻率管理技術(shù)[D]. 袁珺.華中科技大學(xué) 2008



本文編號(hào)：2927956