一、简介：

《回转窑温度监测无线传输系统》是一款物联网产业技术最新成果。系统可应用于回转窑类大型旋转设备，对其内膛温度进行自动检测，并通过无线传输方式，获取现场连续温度的测量系统。该系统技术也适用于大型烘箱、发酵罐以及类似设备的温度检测应用。系统具有功能如下：

l  数据采集功能：旋转窑体检测按照位置分段，设置数据采集节点，获得窑体各点位温度值。

l  热电偶温度误差补偿功能：补偿各热电偶因为安装时物理位置差异引起的检测误差。各点温度分段补偿，补偿值由菜单提示人工设定。

l  数据显示及人机交互功能：应用软件管理各功能部件，信号汇集到中控室监控计算机，所有功能均由菜单提示，操作步骤一目了然。温度变化和限值变化直观画面生动显示。

l  数据越限判别与报警功能：各点温度检测参数经补偿后，在中控机房计算机屏幕和工人值班现场同时显示，中控机房人机界面会根据设定上限，以不同渐变颜色提示当前参数越限紧急程度。

l  蓄电池电量检测及更换处理提示功能：回转窑上检测设备由蓄电池供电，各部件随窑体旋转，蓄电池剩余电量不足时，要求更换蓄电池并对其充电。更换电池后，须经确认操作后，再次进入工作状态。蓄电池电量极低电池情况下，回转窑上的蓄电池也会发出声光报警信息并断电。

l  网络管理功能：ZIGBEE协议无线网络通讯遮挡提示及续接功能。无线通讯过程中自动判别被遮挡的严重程度并提示，遮挡结束后自动进入正常通讯工作状态。

l  历史数据存档及查询功能： 根据设定时间间隔，建立数据库，该数据库可根据需要形成报表、历史数据分析曲线等供产品质量分析使用。

二、系统组成

系统由热电偶、数据采集设备、蓄电池供电设备、Zigbee协议无线数传设备及网络、现场数据显示设备、计算机及应用软件构成。系统结构如下图：

 

 

 

测量过程中热电偶感知回转窑内膛温度，其输出连接到数据采集设备进行模数转换。该温度数字信号由终端节点，经加强型ZIGBEE协议无线网络，发送到远端机房的Zigbee无线网络收发协调器，并经RS485/USB 接口适配器传递给计算机。系统应用软件完成对回转窑温度的定位、显示和管理，然后将相关温度值发送到zigbee网络的终端节点（数字显示仪表），系统管理员和现场操作者均能同步观察到回转窑温度数据。回转窑温度值还按照设定的时间间隔保留存档，需要时可形成各类报表、各点温度数据分布曲线，可以分析相应时段的回转窑历史数据，这为回转窑焙烧过程产品质量控制的分析提供了科学的数据。

回转窑体上蓄电池电量也在监控之中，系统亦会根据剩余电量提示更换、报警并记录操作时段。

一、     技术指标

1、工作电源

l  回转窑数据采集终端节点：12V/33AH蓄电池，蓄电池充电时间：大于24小时。充电电压220V AC ,寿命5000次。

l  显示仪表终端节点：220V交流电源。

l  中控室协调器节点：220V交流电源。

2、 工作环境

环境温度  -10℃～+85℃。 相对湿度  10%～90%。

数据采集终端节点：安装隔热支架，辐射温度小于100℃。

3、工作模式

工作时间：24小时连续不间断工作，监控并记录回转窑温度值。

无线通讯网络：zigbee协议，采集终端节点，间歇式休眠模式。

节点间数据传输格式：modbus协议。

4、检测温度

回转窑体以托轮分为段，每段3点，共计6点。热电偶型号和范围：K型，0～1370℃ 。 

5、 传送距离

回转窑温度数据采集设备到中控机房视距<2000米，显示仪到中控室距离视距<500m；

协调器到计算机距离<20m

6、 显示界面 --瞬时温度及蓄电池剩余电量显示 

 

 

      

 

 

编后：

本系统应用技术和方案已经在多个回转窑监控系统中应用，不仅实现了炉膛内各段温度检测，而且增加了窑头和窑尾进出口风力负压检测。同时根据客户要求也以引入了动力能源参数检测。全系统能耗管理得到了重要决策参数。

本系统框架可以适应各种旋与转体运动物体的参数检测，极具推广价值。