CN105676798A - 一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统，包括监控终端、服务器、数据监控计算机、图像监控计算机和打印机；监控终端包括DSP数字信号处理器模块、触摸式液晶显示屏、GPRS无线通信模块、RS-485通信电路模块、炉体温度传感器、桥管温度传感器、热环总管温度传感器、煤仓上限位传感器、煤仓下限位传感器、CCD摄像头、多路模拟开关、万向云台上、信号预处理电路模块、集气管压力传感器、回炉空气流量传感器、空气总管压力传感器、回炉煤气流量传感器、回炉煤气压力传感器、单炉总管流量传感器、变频器速度传感器、云台驱动器和声光报警器。本发明监控精度高，实现了兰炭生产过程中各个生产工艺参数的实时监控。

Description

一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统

技术领域

本发明属于兰炭生产监控技术领域，具体涉及一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统。

背景技术

兰炭是利用神府、榆林、东胜煤田盛产的优质侏罗精煤块烧制而成的，具有固定碳含量高、比电阻率高、化学活性高、含灰分低、铝低、硫低、磷低的特性，被广泛运用于电石、铁合金、硅铁、碳化硅等产品，成为一种不可替代的碳素材料。

上世纪70年代末，传统工艺生产的兰炭都是利用块煤在平地堆积，用明火点燃，等烧透后用水熄灭而制成。由于其工艺简单，不能收集利用块煤燃烧产生的煤焦油和煤气，极其浪费资源，而且严重污染环境，于上世纪末开始逐渐停产。目前鄂尔多斯地区在SJ-Ⅶ型低温干馏方炉技术的基础上开发了大型兰炭生产系统进行兰炭生产，克服了传统工艺的缺陷，在生产过程中收集利用兰炭生产时所产生煤气和煤焦油，同时通过改进生产设备和生产工艺，提高了兰炭和焦油的生产率，提高了兰炭生产在煤气方面的利用率，节约了生产用水，减少了污水、烟尘的排放，具有典型的示范作用。但是，现有技术还没有实现对兰炭生产过程中工艺参数的实时监控与优化控制，兰炭生产过程的自动化生产管理水平还比较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统，其结构简单，设计合理，实现方便，使用操作便捷，监控精度高，功能完备，实现了兰炭生产过程中各个生产工艺参数的实时监控，工作可靠性高，可维护性好，实用性强，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统，其特征在于：包括监控终端以及通过GPRS网络、GPRS无线通信基站和Internet网络与监控终端无线连接并通信的服务器，所述服务器上通过交换机连接有数据监控计算机和图像监控计算机，所述数据监控计算机上连接有打印机；所述监控终端包括DSP数字信号处理器模块和为所述监控终端中各用电模块供电的供电电池，以及与所述DSP数字信号处理器模块相接的晶振电路模块、复位电路模块、用于数据存储的数据存储电路模块、用于人机交互的触摸式液晶显示屏、用于将数据及图像无线传输到GPRS网络上的GPRS无线通信模块和用于与变频器进行通信的RS-485通信电路模块，所述变频器为具有RS-485总线通信接口的变频器，所述变频器的RS-485总线通信接口通过RS-485总线与RS-485通信电路模块相接，所述DSP数字信号处理器模块的数字量输入端接有用于对炉体温度检测的炉体温度传感器、用于对桥管温度进行检测的桥管温度传感器、用于对热环总管温度进行检测的热环总管温度传感器、用于对煤仓到达上限位置进行检测的煤仓上限位传感器和用于对煤仓到达下限位置进行检测的煤仓下限位传感器，所述DSP数字信号处理器模块的模拟量输入端接有用于对兰炭生产现场的图像进行采集的CCD摄像头和多路模拟开关，所述CCD摄像头安装在万向云台上，所述万向云台吊装在兰炭生产现场的上方，所述多路模拟开关的输入端接有用于对信号进行放大和滤波处理的信号预处理电路模块，所述信号预处理电路模块的输入端接有用于对集气管压力进行检测的集气管压力传感器、用于对回炉空气流量进行检测的回炉空气流量传感器、用于对空气总管压力进行检测的空气总管压力传感器、用于对回炉煤气流量进行检测的回炉煤气流量传感器、用于对回炉煤气压力进行检测的回炉煤气压力传感器、用于对煤气单炉总管流量进行检测的煤气单炉总管流量传感器和用于对变频器速度进行检测的变频器速度传感器，所述DSP数字信号处理器模块的输出端接有用于驱动万向云台的云台驱动器，以及用于在煤仓到达上限位置时和煤仓到达下限位置时发出声光报警信号的声光报警器；所述数据监控计算机上安装有用于对其接收到的各个数据进行分析处理的数据分析处理软件和用于对其得出的数据分析处理结果进行图形化显示的数据图形化显示软件，所述数据图形化显示软件上设置有数据回看按键、数据保存按键和数据打印按键，所述图像监控计算机上安装有用于显示兰炭生产现场图像的图像显示软件。

上述的一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统，其特征在于：所述DSP数字信号处理器模块为DSP数字信号处理器芯片TMS32010。

上述的一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统，其特征在于：所述RS-485通信电路模块主要由芯片MAX485构成。

上述的一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统，其特征在于：所述炉体温度传感器、桥管温度传感器和热环总管温度传感器均为热电偶温度传感器。

上述的一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统，其特征在于：CCD摄像头为红外夜视CCD摄像头。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、本发明的结构简单，设计合理，实现方便。

2、本发明使用操作便捷，实现了兰炭生产过程中各个生产工艺参数的实时监控，能够对参数进行实时显示，方便操作人员查看并采取相应的控制措施，提高了兰炭生产的自动化水平。

3、本发明的监控精度高，功能完备，在兰炭生产的过程中，当有一些典型故障突发时，本发明还能够提示操作人员，提高了系统的可靠性和可维护性。

4、本发明的实用性强，使用效果好，便于推广使用。

综上所述，本发明结构简单，设计合理，实现方便，使用操作便捷，监控精度高，功能完备，实现了兰炭生产过程中各个生产工艺参数的实时监控，工作可靠性高，可维护性好，实用性强，便于推广使用。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的电路原理框图。

附图标记说明:

1—DSP数字信号处理器模块；2—供电电池；

3—数据存储电路模块；4—GPRS无线通信模块；5—变频器；

6—RS-485通信电路模块；7—触摸式液晶显示屏；

8—炉体温度传感器；9—桥管温度传感器；

10—热环总管温度传感器；11—煤仓上限位传感器；

12—煤仓下限位传感器；13—信号预处理电路模块；

14—集气管压力传感器；15—GPRS网络；

16—回炉空气流量传感器；17—空气总管压力传感器；

18—回炉煤气流量传感器；19—回炉煤气压力传感器；

20—煤气单炉总管流量传感器；21—变频器速度传感器；

22—GPRS无线通信基站；23—Internet网络；

24—声光报警器；25—晶振电路模块；26—复位电路模块；

27—服务器；28—交换机；29—数据监控计算机；

30—图像监控计算机；31—打印机；32—CCD摄像头；

33—多路模拟开关；34—万向云台；35—云台驱动器；

36—数据分析处理软件；37—数据图形化显示软件；

38—数据回看按键；39—数据保存按键；40—数据打印按键；

41—图像显示软件。

具体实施方式

如图1所示，本发明包括监控终端以及通过GPRS网络15、GPRS无线通信基站22和Internet网络23与监控终端无线连接并通信的服务器27，所述服务器27上通过交换机28连接有数据监控计算机29和图像监控计算机30，所述数据监控计算机29上连接有打印机31；所述监控终端包括DSP数字信号处理器模块1和为所述监控终端中各用电模块供电的供电电池2，以及与所述DSP数字信号处理器模块1相接的晶振电路模块25、复位电路模块26、用于数据存储的数据存储电路模块3、用于人机交互的触摸式液晶显示屏7、用于将数据及图像无线传输到GPRS网络15上的GPRS无线通信模块4和用于与变频器5进行通信的RS-485通信电路模块6，所述变频器5为具有RS-485总线通信接口的变频器，所述变频器5的RS-485总线通信接口通过RS-485总线与RS-485通信电路模块6相接，所述DSP数字信号处理器模块1的数字量输入端接有用于对炉体温度检测的炉体温度传感器8、用于对桥管温度进行检测的桥管温度传感器9、用于对热环总管温度进行检测的热环总管温度传感器10、用于对煤仓到达上限位置进行检测的煤仓上限位传感器11和用于对煤仓到达下限位置进行检测的煤仓下限位传感器12，所述DSP数字信号处理器模块1的模拟量输入端接有用于对兰炭生产现场的图像进行采集的CCD摄像头32和多路模拟开关33，所述CCD摄像头32安装在万向云台34上，所述万向云台34吊装在兰炭生产现场的上方，所述多路模拟开关33的输入端接有用于对信号进行放大和滤波处理的信号预处理电路模块13，所述信号预处理电路模块13的输入端接有用于对集气管压力进行检测的集气管压力传感器14、用于对回炉空气流量进行检测的回炉空气流量传感器16、用于对空气总管压力进行检测的空气总管压力传感器17、用于对回炉煤气流量进行检测的回炉煤气流量传感器18、用于对回炉煤气压力进行检测的回炉煤气压力传感器19、用于对煤气单炉总管流量进行检测的煤气单炉总管流量传感器20和用于对变频器速度进行检测的变频器速度传感器21，所述DSP数字信号处理器模块1的输出端接有用于驱动万向云台34的云台驱动器35，以及用于在煤仓到达上限位置时和煤仓到达下限位置时发出声光报警信号的声光报警器24；所述数据监控计算机29上安装有用于对其接收到的各个数据进行分析处理的数据分析处理软件36和用于对其得出的数据分析处理结果进行图形化显示的数据图形化显示软件37，所述数据图形化显示软件37上设置有数据回看按键38、数据保存按键39和数据打印按键40，所述图像监控计算机30上安装有用于显示兰炭生产现场图像的图像显示软件41。

本实施例中，所述DSP数字信号处理器模块1为DSP数字信号处理器芯片TMS32010。

本实施例中，所述RS-485通信电路模块6主要由芯片MAX485构成。

本实施例中，所述炉体温度传感器8、桥管温度传感器9和热环总管温度传感器10均为热电偶温度传感器。

本实施例中，CCD摄像头32为红外夜视CCD摄像头。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统，其特征在于：包括监控终端以及通过GPRS网络(15)、GPRS无线通信基站(22)和Internet网络(23)与监控终端无线连接并通信的服务器(27)，所述服务器(27)上通过交换机(28)连接有数据监控计算机(29)和图像监控计算机(30)，所述数据监控计算机(29)上连接有打印机(31)；所述监控终端包括DSP数字信号处理器模块(1)和为所述监控终端中各用电模块供电的供电电池(2)，以及与所述DSP数字信号处理器模块(1)相接的晶振电路模块(25)、复位电路模块(26)、用于数据存储的数据存储电路模块(3)、用于人机交互的触摸式液晶显示屏(7)、用于将数据及图像无线传输到GPRS网络(15)上的GPRS无线通信模块(4)和用于与变频器(5)进行通信的RS-485通信电路模块(6)，所述变频器(5)为具有RS-485总线通信接口的变频器，所述变频器(5)的RS-485总线通信接口通过RS-485总线与RS-485通信电路模块(6)相接，所述DSP数字信号处理器模块(1)的数字量输入端接有用于对炉体温度检测的炉体温度传感器(8)、用于对桥管温度进行检测的桥管温度传感器(9)、用于对热环总管温度进行检测的热环总管温度传感器(10)、用于对煤仓到达上限位置进行检测的煤仓上限位传感器(11)和用于对煤仓到达下限位置进行检测的煤仓下限位传感器(12)，所述DSP数字信号处理器模块(1)的模拟量输入端接有用于对兰炭生产现场的图像进行采集的CCD摄像头(32)和多路模拟开关(33)，所述CCD摄像头(32)安装在万向云台(34)上，所述万向云台(34)吊装在兰炭生产现场的上方，所述多路模拟开关(33)的输入端接有用于对信号进行放大和滤波处理的信号预处理电路模块(13)，所述信号预处理电路模块(13)的输入端接有用于对集气管压力进行检测的集气管压力传感器(14)、用于对回炉空气流量进行检测的回炉空气流量传感器(16)、用于对空气总管压力进行检测的空气总管压力传感器(17)、用于对回炉煤气流量进行检测的回炉煤气流量传感器(18)、用于对回炉煤气压力进行检测的回炉煤气压力传感器(19)、用于对煤气单炉总管流量进行检测的煤气单炉总管流量传感器(20)和用于对变频器速度进行检测的变频器速度传感器(21)，所述DSP数字信号处理器模块(1)的输出端接有用于驱动万向云台(34)的云台驱动器(35)，以及用于在煤仓到达上限位置时和煤仓到达下限位置时发出声光报警信号的声光报警器(24)；所述数据监控计算机(29)上安装有用于对其接收到的各个数据进行分析处理的数据分析处理软件(36)和用于对其得出的数据分析处理结果进行图形化显示的数据图形化显示软件(37)，所述数据图形化显示软件(37)上设置有数据回看按键(38)、数据保存按键(39)和数据打印按键(40)，所述图像监控计算机(30)上安装有用于显示兰炭生产现场图像的图像显示软件(41)。

2.按照权利要求1所述的一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统，其特征在于：所述DSP数字信号处理器模块(1)为DSP数字信号处理器芯片TMS32010。

3.按照权利要求1所述的一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统，其特征在于：所述RS-485通信电路模块(6)主要由芯片MAX485构成。

4.按照权利要求1所述的一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统，其特征在于：所述炉体温度传感器(8)、桥管温度传感器(9)和热环总管温度传感器(10)均为热电偶温度传感器。

5.按照权利要求1所述的一种兰炭生产过程远程实时在线监控系统，其特征在于：CCD摄像头(32)为红外夜视CCD摄像头。