CN112797807A - 温度异常监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及适于特殊目的的温度测量领域，具体涉及温度异常监测系统及方法，包括多个浸入式温度传感器，浸入式温度传感器检测窑炉内的内部温度值，还包括处理器，每个浸入式温度传感器的周向上设有多个温度检测器，温度检测器检测浸入式温度传感器的周向温度值发送至处理器，温度检测器以浸入式温度传感器为圆心均匀分布，处理器获取每个浸入式温度传感器的内部温度值和对应的周向温度值，处理器对每个浸入式温度传感器的内部温度值与周向温度值作差并绘制温差曲线，处理器在温差曲线位于预设范围外时判断浸入式温度传感器故障。本发明通过窑炉内外温度差值的温差曲线判断浸入式稳定传感器的故障更及时准确。

Description

温度异常监测系统及方法

技术领域

本发明涉及适于特殊目的的温度测量领域，具体涉及温度异常监测系统及方法。

背景技术

工业窑炉是用于工件进行高温反应的容器，为了保证工件加工的效果以及防止温度异常造成的安全事故，工业窑炉内的温度监控非常重要。目前，工业窑炉普遍采用浸入式温度传感器检测内部温度，当浸入式温度传感器产生损坏时，需要及时停止工业窑炉的工作以进行维修。浸入式温度传感器的故障检测通常需要根据所检测的连续的多个温度值来判断，浸入式温度传感器的故障检测滞后；当浸入式温度传感器故障后，无法及时知晓工业窑炉内的温度值，容易引起工业窑炉的损坏。

发明内容

本发明意在提供一种温度异常监测系统，以解决浸入式温度传感器故障检测滞后的问题。

本方案中的温度异常监测系统，包括多个位于窑炉上的浸入式温度传感器，所述浸入式温度传感器检测窑炉内的内部温度值，还包括处理器，每个浸入式温度传感器的周向上设有多个温度检测器，所述温度检测器检测浸入式温度传感器的周向温度值发送至处理器，所述温度检测器以浸入式温度传感器为圆心均匀分布，所述处理器获取每个浸入式温度传感器的内部温度值和对应的周向温度值，所述处理器对每个浸入式温度传感器的内部温度值与周向温度值作差并绘制温差曲线，所述处理器在温差曲线位于预设范围外时判断浸入式温度传感器故障。

本方案的有益效果是：

在浸入式温度传感器直接监测窑炉内的内部温度值过程中，通过在每个浸入式温度传感器周围均匀设置多个温度检测器，对每个浸入式温度传感器周围的温度值进行监测得到周向温度值；然后将内部温度值与周向温度值作差绘制温差曲线，再根据温差曲线判断浸入式温度传感器是否具有故障，窑炉内部的温度稳定时，温度检测器检测到的浸入式稳定传感器周围的周向温度值稳定，而浸入式温度传感器因故障检测的内部温度值就会有异常，通过温差曲线判断浸入式稳定传感器的故障更及时准确。

进一步，在判断到浸入式温度传感器故障时，所述处理器根据周向温度值在温差曲线上对应判断内部温度值。

有益效果是：根据准确的周向温度值判断窑炉的内部温度值，无需停止窑炉工作来判断窑炉是否损坏，保持窑炉工作的连续性。

进一步，所述处理器根据温差曲线获取第一修正范围，所述处理器在第一修正范围内对判断得到的内部温度值进行修正。

有益效果是：对判断到的内部温度值进行修正，提高所判断的内部温度值的准确性。

进一步，还包括环境感应器，所述环境感应器检测窑炉所在环境的环境参数发送至处理器，所述环境参数包括环境湿度值，所述处理器根据环境湿度值获取周向温度值的第二修正范围，在对内部温度值进行修正前，所述处理器先根据环境湿度值和第二修正范围修正周向温度值。

有益效果是：检测环境参数，然后通过环境参数获取周向温度值的第二修正范围，并对周向温度值进行修正，减少环境因素对周向温度值的干扰。

进一步，所述处理器截取窑炉稳定工作状态下的温差曲线进行浸入式温度传感器的故障判断，所述处理器以窑炉启动预设时间后的工作状态作为窑炉稳定工作状态。

有益效果是：对窑炉稳定工作状态下的温差曲线进行故障判断，排除窑炉在初始工作时间段温度的剧烈变化造成的干扰，降低误判几率。

进一步，在对内部温度值与周向温度值作差前，所述处理器将一个浸入式温度传感器相邻的周向温度值顺序作差得到相邻差值进行判断，在相邻差值最大值大于相邻差值最小值的预设倍数时，所述处理器判断该相邻差值最大值对应的温度检测器异常，所述处理器剔除该异常的温度检测器的周向温度值后作差。

有益效果是：在作差前，对周向温度值进行预判，判断出异常的温度检测器，排除掉不准确的周向温度值，提高作差后绘制的温差曲线的准确性。

进一步，还包括与浸入式温度传感器一一对应的图像采集器，所述图像采集器用于采集浸入式温度传感器正前方的图像信息，所述处理器获取图像信息进行温度的干扰因素识别，所述处理器在未识别到干扰因素时判断该异常的温度检测器损坏，所述处理器在识别到干扰因素时判断该异常的温度检测器被干扰。

有益效果是：在判断到周向温度值异常时，判断浸入式温度传感器周围的图像中是否有干扰因素，并根据是否具有干扰因素判断温度检测器的异常是否被干扰，提高温度检测器异常判断的准确性。

温度异常监测方法，应用了上述温度异常监测系统。

附图说明

图1为本发明实施例一中温度异常监测系统的示意性框图；

图2为本发明实施例一中温度异常监测方法的流程框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明。

实施例一

温度异常监测系统，如图1所示：包括多个位于窑炉上的浸入式温度传感器和处理器，浸入式温度传感器可以设置三个，浸入式温度传感器根据窑炉内温度测量的不同需求进行选择，浸入式温度传感器检测窑炉内的内部温度值，每个浸入式温度传感器的周向上安装有多个温度检测器，温度检测器检测浸入式温度传感器的周向温度值发送至处理器，即温度检测器检测浸入式温度传感器周围环境的温度，温度检测器以浸入式温度传感器为圆心均匀分布，温度检测器与浸入式温度传感器的距离根据实际需求进行设置；处理器获取每个浸入式温度传感器的内部温度值和对应的周向温度值，即每个浸入式温度传感器与周围的温度检测器对应起来。

处理器对每个浸入式温度传感器的内部温度值与周向温度值作差并绘制温差曲线，温差曲线通以每个温度检测器的编号为横坐标、差值作为纵坐标进行绘制，不同时刻上的温差曲线绘制在同一坐标系中，每条温差曲线表示一个时刻上的温差值走向；处理器在温差曲线位于预设范围外时判断浸入式温度传感器故障，预设范围可以是在坐标系中绘制的两条水平线，两条水平线分别表示正常波动范围的上限温差值和下限温差值，浸入式温度传感器与温度检测器正常工作时的温差曲线在两条水平线之间波动，即温差曲线波动至水平线以外的位置时表示浸入式温度传感器故障。

在判断到浸入式温度传感器故障时，处理器根据周向温度值在温差曲线上对应判断内部温度值，即将周向温度值加上稳定后的温差曲线对应的温差值得到内部温度值；处理器根据温差曲线获取第一修正范围，第一修正范围即为稳定后温差曲线的最大值至最小值之间的范围，处理器在第一修正范围内对判断得到的内部温度值进行修正。

还包括环境感应器和显示器，环境感应器检测窑炉所在环境的环境参数发送至处理器，环境参数包括环境湿度值，环境感应器可用现有的湿度传感器，处理器根据环境湿度值获取周向温度值的第二修正范围，在对内部温度值进行修正前，处理器先根据环境湿度值和第二修正范围修正周向温度值，第二修正范围根据在工厂内湿度值的变化导致周向温度的变化量进行设置；处理器截取窑炉稳定工作状态下的温差曲线进行浸入式温度传感器的故障判断，处理器以窑炉启动预设时间后的工作状态作为窑炉稳定工作状态，稳定工作状态是指窑炉启动一段时间后的正常工作状态；处理器将温差曲线发送至显示器进行显示，观看更直观。

在温度异常监测系统的基础上，本实施例一还公开了温度异常监测方法，如图2所示，包括以下步骤：

步骤一：通过温度检测器获取窑炉外浸入式温度传感器周围的周向温度值，通过环境感应器检测环境湿度值，然后由处理器根据环境湿度值获取周向温度值的第二修正范围，让处理器根据环境湿度值和第二修正范围对周向温度值进行修正；

步骤二：通过浸入式温度传感器获取窑炉的内部温度值，并由处理器对内部温度值与修正后的周向温度值作差绘制温差曲线；

步骤三：由处理器在温差曲线位于预设范围外时判断浸入式温度传感器故障；

步骤四：在判断到浸入式温度传感器故障时，由处理器根据修正后的周向温度值在温差曲线上对应判断内部温度值，且由处理器根据温差曲线获取第一修正范围，让处理器在第一修正范围内对判断得到的内部温度值进行修正。

实施例二

与实施例一的区别在于，在对内部温度值与周向温度值作差前，处理器将一个浸入式温度传感器周向相邻的周向温度值顺序作差得到相邻差值进行判断，在相邻差值最大值大于相邻差值最小值的预设倍数时，预设倍数预先设定完成，处理器判断该相邻差值最大值对应的温度检测器异常，处理器剔除该异常的温度检测器的周向温度值后作差；还包括与浸入式温度传感器一一对应的图像采集器，图像采集器用于采集浸入式温度传感器正前方的图像信息，处理器获取图像信息进行温度的干扰因素识别，处理器在未识别到干扰因素时判断该异常的温度检测器损坏，处理器在识别到干扰因素时判断该异常的温度检测器被干扰，干扰因素可以是空调或风扇影响的降温。

在对内部温度值和周向温度值作差前，通过处理器对相邻的温度检测器的周向温度作差，得到相邻差值，然后针对相邻差值判断周向温度值是否异常，达到判断温度检测器异常的目的，排除掉不准确的周向温度值，提高作差后绘制的温差曲线的准确性；在判断到周向温度值异常时，通过处理器从采集的图像信息中判断浸入式温度传感器周围的图像中是否有干扰因素，并根据是否具有干扰因素判断温度检测器的异常是否被干扰，提高温度检测器异常判断的准确性。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.温度异常监测系统，包括多个位于窑炉上的浸入式温度传感器，所述浸入式温度传感器检测窑炉内的内部温度值，其特征在于：还包括处理器，每个浸入式温度传感器的周向上设有多个温度检测器，所述温度检测器检测浸入式温度传感器的周向温度值发送至处理器，所述温度检测器以浸入式温度传感器为圆心均匀分布，所述处理器获取每个浸入式温度传感器的内部温度值和对应的周向温度值，所述处理器对每个浸入式温度传感器的内部温度值与周向温度值作差并绘制温差曲线，所述处理器在温差曲线位于预设范围外时判断浸入式温度传感器故障。

2.根据权利要求1所述的温度异常监测系统，其特征在于：在判断到浸入式温度传感器故障时，所述处理器根据周向温度值在温差曲线上对应判断内部温度值。

3.根据权利要求2所述的温度异常监测系统，其特征在于：所述处理器根据温差曲线获取第一修正范围，所述处理器在第一修正范围内对判断得到的内部温度值进行修正。

4.根据权利要求3所述的温度异常监测系统，其特征在于：还包括环境感应器，所述环境感应器检测窑炉所在环境的环境参数发送至处理器，所述环境参数包括环境湿度值，所述处理器根据环境湿度值获取周向温度值的第二修正范围，在对内部温度值进行修正前，所述处理器先根据环境湿度值和第二修正范围修正周向温度值。

5.根据权利要求1所述的温度异常监测系统，其特征在于：所述处理器截取窑炉稳定工作状态下的温差曲线进行浸入式温度传感器的故障判断，所述处理器以窑炉启动预设时间后的工作状态作为窑炉稳定工作状态。

6.根据权利要求1所述的温度异常监测系统，其特征在于：在对内部温度值与周向温度值作差前，所述处理器将一个浸入式温度传感器相邻的周向温度值顺序作差得到相邻差值进行判断，在相邻差值最大值大于相邻差值最小值的预设倍数时，所述处理器判断该相邻差值最大值对应的温度检测器异常，所述处理器剔除该异常的温度检测器的周向温度值后作差。

7.根据权利要求6所述的温度异常监测系统，其特征在于：还包括与浸入式温度传感器一一对应的图像采集器，所述图像采集器用于采集浸入式温度传感器正前方的图像信息，所述处理器获取图像信息进行温度的干扰因素识别，所述处理器在未识别到干扰因素时判断该异常的温度检测器损坏，所述处理器在识别到干扰因素时判断该异常的温度检测器被干扰。

8.使用权利要求1-7任一项所述温度异常监测系统的温度异常监测方法。

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