CN112556878A - 一种高温回转炉温度监测预警系统 - Google Patents

一种高温回转炉温度监测预警系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及监测预警系统，具体涉及一种高温回转炉温度监测预警系统，包括通过无线通信模块建立通信的控制器、服务器，用于检测回转炉温度的温度采集模块，以及用于检测回转炉运行工况相关参数的运行工况采集模块，控制器通过数据采集模块接收温度采集模块、运行工况采集模块发送的检测数据，控制器将数据采集模块采集检测数据发送至服务器，服务器与用于存储检测数据的数据存储模块相连，服务器与用于根据温度采集模块的检测数据生成实时温度变化图像的图像生成模块相连；本发明提供的技术方案能够有效克服现有技术所存在的对回转炉工作过程中的温度预测准确性较低的缺陷。

Description

一种高温回转炉温度监测预警系统
技术领域
本发明涉及监测预警系统，具体涉及一种高温回转炉温度监测预警系统。
背景技术
工业回转炉是一种对物料进行干燥、焙烧和煅烧的热工设备，物料通常是工业流程中作为催化剂使用的物质，如用于冶金行业钢铁厂贫铁矿磁化焙烧，硅热法炼镁、铬、镍铁矿氧化焙烧，即活性石灰窑中用于焙烧钢铁厂、铁合金厂用的活性石灰和焙烧白云石。
监测回转炉煅烧过程的温度为非常重要的生产工艺环节，由于回转窑工作时，其自身是处于不断转动的状态中，传感器信号不容易引出，现有技术大多数是采用滑环。但是，由于滑环的接触点长时间运行的过程中容易受粉尘、震动、磨损等影响，导致热电偶信号不稳定。同时，滑环方案的实施要保证滑环与回转窑保持同心，且一般转窑的体积较大，导致制造难度大。
现有技术中，通常采用无线通信来实现传感器的信号传输，这样既能够保证传感器信号传输的质量，同时又不会受制于回转炉运行状态对于检测的限制。然而，即便传感器能够稳定传输信号，但是对于回转炉工作过程中的温度预测仍然不够准确，使得回转炉中焙烧的物料质量无法得到保证。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种高温回转炉温度监测预警系统，能够有效克服现有技术所存在的对回转炉工作过程中的温度预测准确性较低的缺陷。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种高温回转炉温度监测预警系统，包括通过无线通信模块建立通信的控制器、服务器，用于检测回转炉温度的温度采集模块，以及用于检测回转炉运行工况相关参数的运行工况采集模块，所述控制器通过数据采集模块接收温度采集模块、运行工况采集模块发送的检测数据，所述控制器将数据采集模块采集检测数据发送至服务器；
所述服务器与用于存储检测数据的数据存储模块相连，所述服务器与用于根据温度采集模块的检测数据生成实时温度变化图像的图像生成模块相连，所述服务器与用于根据数据存储模块中的历史温度数据与当前温度数据生成初始预测温度数据的数据处理模块相连，所述服务器与用于根据数据存储模块存储检测数据、初始预测温度数据对回转炉工作温度进行预测的数据预测模块相连，所述服务器与用于对数据预测模块的预测结果进行分析的数据分析模块相连，所述服务器与用于根据分析结果生成预警信息的信息预警模块相连。
优选地，所述运行工况采集模块包括湿度传感器、转速传感器和电流检测传感器，所述湿度传感器用于检测环境湿度，所述转速传感器用于检测回转炉工作转速，所述电流检测传感器用于检测回转炉工作负载电流。
优选地，所述图像生成模块对数据采集模块采集的检测数据进行过滤，并根据温度采集模块的检测数据生成实时温度变化图像；
所述图像生成模块过滤出数据存储模块中的历史温度数据，并根据历史温度数据生成历史温度变化图像，所述图像生成模块将实时温度变化图像、历史温度变化图像发送至数据预测模块。
优选地，所述数据处理模块计算当前时段t1内的温度数据的平均值，并乘以当前温度权重系数w1，得到当前温度影响值；
所述数据处理模块计算当前时段t1之前的时段t2内的数据存储模块中的温度数据的平均值，并乘以历史温度权重系数w2，得到历史温度影响值，所述数据处理模块将当前温度影响值、历史温度影响值的和作为初始预测温度数据。
优选地，所述数据预测模块基于实时温度变化图像、历史温度变化图像，并结合数据存储模块中的回转炉运行工况相关参数，以及初始预测温度数据对回转炉工作温度进行预测。
优选地，所述数据预测模块分析历史温度变化图像、实时温度变化图像之间的关系与延续趋势，并结合初始预测温度数据与实时温度变化图像之间的连接趋势、延续趋势对回转炉工作温度进行预测，同时生成预测温度变化图像发送至数据分析模块。
优选地，所述数据分析模块根据设定的采样时间间隔，对实时温度变化图像、预测温度变化图像中在各采样点处的斜率进行分析对比。
优选地，所述数据分析模块判断预测温度变化图像符合生产要求时，当所述数据分析模块判断实时温度变化图像、预测温度变化图像中采样点处的斜率之差小于阈值时，所述数据分析模块判实时温度正常，否则，所述服务器控制信息预警模块生成预警信息并向管理人员发送；
所述数据分析模块判断预测温度变化图像不符合生产要求时，所述服务器直接控制信息预警模块生成预警信息并向管理人员发送。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明所提供的一种高温回转炉温度监测预警系统，基于实时温度变化图像、历史温度变化图像，并结合数据存储模块中的回转炉运行工况相关参数，以及初始预测温度数据对回转炉工作温度进行预测，能够有效提升针对回转炉工作过程中温度预测的准确性，并且借助数据分析模块能够及时判断当前温度变化情况是否偏离预期，有效提升系统的响应速度，便于管理人员及时了解回转炉工作温度变化情况，采取相应措施。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明系统示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种高温回转炉温度监测预警系统，如图1所示，包括通过无线通信模块建立通信的控制器、服务器，用于检测回转炉温度的温度采集模块，以及用于检测回转炉运行工况相关参数的运行工况采集模块，控制器通过数据采集模块接收温度采集模块、运行工况采集模块发送的检测数据，控制器将数据采集模块采集检测数据发送至服务器。
运行工况采集模块包括湿度传感器、转速传感器和电流检测传感器，湿度传感器用于检测环境湿度，转速传感器用于检测回转炉工作转速，电流检测传感器用于检测回转炉工作负载电流。
运行工况采集模块主要用于采集可能会对回转炉工作温度产生影响的参数，还可以设置用于检测回转炉装载物料多少的称重传感器。
服务器与用于存储检测数据的数据存储模块相连，服务器与用于根据温度采集模块的检测数据生成实时温度变化图像的图像生成模块相连，服务器与用于根据数据存储模块中的历史温度数据与当前温度数据生成初始预测温度数据的数据处理模块相连，服务器与用于根据数据存储模块存储检测数据、初始预测温度数据对回转炉工作温度进行预测的数据预测模块相连，服务器与用于对数据预测模块的预测结果进行分析的数据分析模块相连，服务器与用于根据分析结果生成预警信息的信息预警模块相连。
图像生成模块对数据采集模块采集的检测数据进行过滤，并根据温度采集模块的检测数据生成实时温度变化图像；
图像生成模块过滤出数据存储模块中的历史温度数据，并根据历史温度数据生成历史温度变化图像，图像生成模块将实时温度变化图像、历史温度变化图像发送至数据预测模块。
数据处理模块计算当前时段t1内的温度数据的平均值，并乘以当前温度权重系数w1，得到当前温度影响值；
数据处理模块计算当前时段t1之前的时段t2内的数据存储模块中的温度数据的平均值，并乘以历史温度权重系数w2，得到历史温度影响值，数据处理模块将当前温度影响值、历史温度影响值的和作为初始预测温度数据。
数据预测模块基于实时温度变化图像、历史温度变化图像，并结合数据存储模块中的回转炉运行工况相关参数，以及初始预测温度数据对回转炉工作温度进行预测。
数据预测模块分析历史温度变化图像、实时温度变化图像之间的关系与延续趋势，并结合初始预测温度数据与实时温度变化图像之间的连接趋势、延续趋势对回转炉工作温度进行预测，同时生成预测温度变化图像发送至数据分析模块。
数据预测模块可以将历史温度变化图像作为基础，并根据历史温度变化图像、实时温度变化图像之间延续趋势连接实时温度变化图像，再根据初始预测温度数据与实时温度变化图像之间的连接趋势、延续趋势对初始预测温度数据、实时温度变化图像进行连接延伸，从而生成预测温度变化图像。
数据分析模块根据设定的采样时间间隔，对实时温度变化图像、预测温度变化图像中在各采样点处的斜率进行分析对比。
数据分析模块判断预测温度变化图像符合生产要求时，当数据分析模块判断实时温度变化图像、预测温度变化图像中采样点处的斜率之差小于阈值时，数据分析模块判实时温度正常，否则，服务器控制信息预警模块生成预警信息并向管理人员发送；
数据分析模块判断预测温度变化图像不符合生产要求时，服务器直接控制信息预警模块生成预警信息并向管理人员发送。
数据分析模块的采样时间间隔可以人为设定，需要提升系统的响应速度，或者对回转炉工作温度变化情况监测更加精确，可以缩短采样时间间隔。信息预警模块根据数据预测模块的预测结果生成预警信息并向管理人员发送，便于管理人员及时了解回转炉工作温度变化情况，采取相应措施。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种高温回转炉温度监测预警系统，其特征在于：包括通过无线通信模块建立通信的控制器、服务器，用于检测回转炉温度的温度采集模块，以及用于检测回转炉运行工况相关参数的运行工况采集模块，所述控制器通过数据采集模块接收温度采集模块、运行工况采集模块发送的检测数据，所述控制器将数据采集模块采集检测数据发送至服务器；
所述服务器与用于存储检测数据的数据存储模块相连，所述服务器与用于根据温度采集模块的检测数据生成实时温度变化图像的图像生成模块相连，所述服务器与用于根据数据存储模块中的历史温度数据与当前温度数据生成初始预测温度数据的数据处理模块相连，所述服务器与用于根据数据存储模块存储检测数据、初始预测温度数据对回转炉工作温度进行预测的数据预测模块相连，所述服务器与用于对数据预测模块的预测结果进行分析的数据分析模块相连，所述服务器与用于根据分析结果生成预警信息的信息预警模块相连。
2.根据权利要求1所述的高温回转炉温度监测预警系统，其特征在于：所述运行工况采集模块包括湿度传感器、转速传感器和电流检测传感器，所述湿度传感器用于检测环境湿度，所述转速传感器用于检测回转炉工作转速，所述电流检测传感器用于检测回转炉工作负载电流。
3.根据权利要求1所述的高温回转炉温度监测预警系统，其特征在于：所述图像生成模块对数据采集模块采集的检测数据进行过滤，并根据温度采集模块的检测数据生成实时温度变化图像；
所述图像生成模块过滤出数据存储模块中的历史温度数据，并根据历史温度数据生成历史温度变化图像，所述图像生成模块将实时温度变化图像、历史温度变化图像发送至数据预测模块。
4.根据权利要求1所述的高温回转炉温度监测预警系统，其特征在于：所述数据处理模块计算当前时段t1内的温度数据的平均值，并乘以当前温度权重系数w1，得到当前温度影响值；
所述数据处理模块计算当前时段t1之前的时段t2内的数据存储模块中的温度数据的平均值，并乘以历史温度权重系数w2，得到历史温度影响值，所述数据处理模块将当前温度影响值、历史温度影响值的和作为初始预测温度数据。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的高温回转炉温度监测预警系统，其特征在于：所述数据预测模块基于实时温度变化图像、历史温度变化图像，并结合数据存储模块中的回转炉运行工况相关参数，以及初始预测温度数据对回转炉工作温度进行预测。
6.根据权利要求5所述的高温回转炉温度监测预警系统，其特征在于：所述数据预测模块分析历史温度变化图像、实时温度变化图像之间的关系与延续趋势，并结合初始预测温度数据与实时温度变化图像之间的连接趋势、延续趋势对回转炉工作温度进行预测，同时生成预测温度变化图像发送至数据分析模块。
7.根据权利要求6所述的高温回转炉温度监测预警系统，其特征在于：所述数据分析模块根据设定的采样时间间隔，对实时温度变化图像、预测温度变化图像中在各采样点处的斜率进行分析对比。
8.根据权利要求7所述的高温回转炉温度监测预警系统，其特征在于：所述数据分析模块判断预测温度变化图像符合生产要求时，当所述数据分析模块判断实时温度变化图像、预测温度变化图像中采样点处的斜率之差小于阈值时，所述数据分析模块判实时温度正常，否则，所述服务器控制信息预警模块生成预警信息并向管理人员发送；
所述数据分析模块判断预测温度变化图像不符合生产要求时，所述服务器直接控制信息预警模块生成预警信息并向管理人员发送。
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