CN114399893A - 一种钢铁厂温湿度数据的传输方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢铁厂温湿度数据的传输方法和装置，传输方法包括：每个无线终端接收器、每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器、集中监控终端进行时钟校准统一；每个无线终端接收器利用第一通讯方式获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据；每个无线终端接收器利用第二通讯方式将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端。本发明利用第一通讯方式获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据，各站所采集的温度和湿度数据在同一个基准时间上，数据更精准可靠，便于数据分析及故障分析处理。

Description

一种钢铁厂温湿度数据的传输方法和装置

技术领域

本发明涉及冶金行业数据传输的技术领域，特别涉及一种钢铁厂温湿度数据的传输方法和装置。

背景技术

钢铁厂为保证正常的生产节奏，各站所设备必须稳定运行，这对站所的环境温湿度提出了较高的要求。但是站所基数庞大，温湿度传感器通常共有200个左右，且各现场站所分布较为分散，距离较远，大部分为无人值守站所，加之站内的温湿度数据接口和传输协议不兼容等问题，实时的温湿度数据采集较为困难。

根据传统的方法，首先需要在站内安装温湿度传感器，并加装数据转换装置；其次需要在各站所之间敷设信号传输光纤；最后温湿度数据传输到集中监控终端由专人进行人工监测。使用传统的数据传输方法，数据转换较为繁琐，光纤敷设成本较高，后期不便于维护，由于多个温湿度传感器的时钟并不统一，采集的温湿度数据进行同一时刻记录时出现偏差，致使数据分析及故障分析处理的可靠性不高。并且检测时只能特定的人员在特定的值班室进行监测，如果环境温湿度数据异常，只能电话通知现场负责人员，导致问题处理不及时，对钢铁的安全生产影响较大。

因此基于温湿度传输方法提高数据的可靠性，对于钢铁厂的生产显得尤为重要。

发明内容

本发明的一种钢铁厂温湿度数据的传输方法和装置，以提高钢铁厂温湿度数据的可靠性。

本发明实施例提供了以下方案：

第一方面，本发明实施例提供一种钢铁厂温湿度数据的传输方法，所述传输方法用于钢铁厂温湿度数据的传输系统中，所述传输系统包括集中监控终端、M个无线终端接收器和所述M个无线终端接收器中的每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器，其中，M、N≥1且为正整数；所述集中监控终端与所述M个无线终端接收器无线通讯连接，所述每个无线终端接收器和各自对应的N个所述温湿度传感器通讯连接；

所述传输方法包括：

所述每个无线终端接收器、所述每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器、集中监控终端进行时钟校准统一；

所述每个无线终端接收器利用第一通讯方式获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据；

所述每个无线终端接收器利用第二通讯方式将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端。

在一种可能的实施例中，所述每个无线终端接收器、所述每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器、集中监控终端进行时钟校准统一，包括：

所述每个无线终端接收器根据能源对时系统提供的IRIG-B时间基准信号进行时钟校准统一；

所述每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器，根据所述每个无线终端接收器提供的IRIG-B时间基准信号进行时钟校准统一；

所述集中监控终端根据能源对时系统提供的SNTP时间基准信号进行时钟校准统一。

在一种可能的实施例中，所述每个无线终端接收器利用第一通讯方式获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据，包括：

所述每个无线终端接收器利用有线通讯或第一VHF短波信号通讯，获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据。

在一种可能的实施例中，所述每个无线终端接收器利用第二通讯方式将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端，包括：

所述每个无线终端接收器利用第二VHF短波信号通讯，将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端。

在一种可能的实施例中，所述集中监控终端为移动终端或工控机。

在一种可能的实施例中，所述集中监控终端为所述移动终端，利用所述移动终端的APP小程序查看所述温湿度数据。

在一种可能的实施例中，所述每个无线终端接收器利用第二通讯方式将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端之后，所述传输方法还包括：

所述集中监控终端判断所述温湿度数据中的温度数据是否处于预设温度范围，以及判断所述温湿度数据中的湿度数据是否处于预设湿度范围；

若所述温度数据不在所述预设温度范围内，和/或所述湿度数据不在所述预设湿度范围内，生成第一提醒指令；其中，所述第一提醒指令用于控制故障报警装置发出故障报警，以提醒用户对站所进行检查处理。

在一种可能的实施例中，所述集中监控终端判断所述温湿度数据中的温度数据是否处于预设温度范围，以及判断所述温湿度数据中的湿度数据是否处于预设湿度范围，具体包括：

所述集中监控终端判断所述温湿度数据中的温度数据T是否达到5℃≤T≤40℃，以及所述湿度数据湿度H是否达到20％≤H≤70％。

在一种可能的实施例中，若所述温度数据不在所述预设温度范围内，和/或所述湿度数据不在所述预设湿度范围内，生成第一提醒指令，具体包括：

若所述温度数据不在所述预设温度范围内，和/或所述湿度数据不在所述预设湿度范围内，重新获取温湿度数据，并再次判断重新获取的温湿度数据中的新温度数据是否处于所述预设温度范围，以及再次判断重新获取的温湿度数据中的新湿度数据是否处于所述预设湿度范围；

若所述新温度数据不在所述预设温度范围内，和/或所述新湿度数据不在所述预设湿度范围内，生成所述第一提醒指令。

第二方面，本发明实施例提供一种钢铁厂温湿度数据的传输装置，包括：

第一校准模块，用于所述每个无线终端接收器、所述每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器、集中监控终端进行时钟校准统一；

第一获取模块，用于所述每个无线终端接收器利用第一通讯方式获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据；

第一发送模块，用于所述每个无线终端接收器利用第二通讯方式将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端。

本发明提供的一种钢铁厂温湿度数据的传输方法和装置与现有技术相比，具有以下优点：

本发明的数据传输方法通过将每个无线终端接收器、所述每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器时钟统一校准，每个无线终端接收器利用第一通讯方式获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据，各站所采集的温度和湿度数据在同一个基准时间上，数据更精准可靠，便于数据分析及故障分析处理。该数据传输方法可对钢铁厂环境温湿度进行科学的监测，保证了站所内控制系统及其它设备的稳定运行，而且提高了温湿度数据监测的准确率，降低了设备故障率。同时实现了钢铁厂过程室温湿度的无线式监测，有助于提高钢铁厂的管理水平，增加经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本说明书实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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说明书的一些实施例，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为本发明实施例提供的一种钢铁厂温湿度数据的传输系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种钢铁厂温湿度数据的传输方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种钢铁厂温湿度数据的传输方法的时序图。

具体实施方式

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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明实施例保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的一种钢铁厂温湿度数据的传输系统的示意图，传输系统包括集中监控终端、M个无线终端接收器和所述M个无线终端接收器中的每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器，其中，M、N≥1且为正整数；所述集中监控终端与所述M个无线终端接收器无线通讯连接，所述每个无线终端接收器和各自对应的N个所述温湿度传感器通讯连接。

具体的，集中监控终端安装于钢铁厂的主控室内，M个无线终端接收器和每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器安装于各现场站所中，通常一个现场站所中安装一个无线终端接收器，一个现场站所中安装N个温湿度传感器，用于采集该现场站所不同位置的温湿度数据。例如：无线终端接收器1对应温湿度传感器1至温湿度传感器N、无线终端接收器2对应温湿度传感器21至温湿度传感器2N、无线终端接收器M对应温湿度传感器M1至温湿度传感器MN。根据目前现场站所使用需求，温湿度传感器的数量为2-8个。

请参阅图2，图2为本发明实施例基于传输系统提供一种钢铁厂温湿度数据的传输方法，传输方法用于钢铁厂温湿度数据的传输系统中，传输方法包括：

步骤11，所述每个无线终端接收器、所述每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器、集中监控终端进行时钟校准统一；

步骤12，所述每个无线终端接收器利用第一通讯方式获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据；

步骤13，所述每个无线终端接收器利用第二通讯方式将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端。

每个无线终端接收器、每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器的时钟校准统一后，所有的无线终端接收器的时间是统一时间，需要采集温湿度数据时，每个无线终端接收器发送指令至温湿度传感器，N个温湿度传感器在同一时刻采集温湿度数据反馈至对应的无线终端接收器，进而获得了钢铁厂整个生产线中同一时刻的温湿度数据，其中，温度数据和湿度数据的精度均小于±0.5％，，实现温湿度数据的精确监测，自动监测现场站所的温湿度数据，保证站所内设备的稳定运行。因而提高了数据的精度和可靠性，便于对钢铁厂的温湿度数据分析及故障分析处理。

在一种可能的实施例中，所述每个无线终端接收器、所述每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器、集中监控终端进行时钟校准统一，包括：

所述每个无线终端接收器根据能源对时系统提供的IRIG-B时间基准信号进行时钟校准统一；

所述每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器，根据所述每个无线终端接收器提供的IRIG-B时间基准信号进行时钟校准统一；

所述集中监控终端根据能源对时系统提供的SNTP时间基准信号进行时钟校准统一。

能源对时系统为钢铁厂的时钟总线，时钟总线包括时钟服务器，每个无线终端接收器可通过线缆或无线的方式与时钟服务器通讯；也可选择一个无线终端接收器与时钟服务器有线通讯，该无线终端接收器的时钟经时钟服务器校准后，再无线校准其他的无线终端接收器。时钟服务器提供IRIG-B时间基准信号至每个无线终端接收器，进而将每个无线终端接收器的时钟校准统一；每个无线终端接收器再发出IRIG-B时间基准信号至对应的N个温湿度传感器，进而将全部的无线终端接收器和温湿度传感器的时钟校准统一。

时钟服务器还提供SNTP时间基准信号至集中监控终端，时钟服务器与集中监控终端采用线缆有线通讯，使集中监控终端获取国家标准时间(北京时间)，通过SNTP时钟信号对时后，获取准确的时间戳信息，集中监控终端将时间戳信息与接收的温湿度数据对应记录，通过成熟的IRIG-B和SNTP时钟信号对时技术，降低了该种大规模工程的对时实现难度。

在一种可能的实施例中，所述每个无线终端接收器利用第一通讯方式获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据，包括：

所述每个无线终端接收器利用有线通讯或第一VHF短波信号通讯，获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据。

选取第一通讯方式的方式可根据现场站所的环境选取，若现场站所适合布线时，每个无线终端接收器和各自对应的N个温湿度传感器选取有线方式通讯；当然为进一步节约了硬件和安装成本，适用工业大规模应用，每个无线终端接收器和各自对应的N个温湿度传感器可选取第一VHF短波信号的方式通讯，采用VHF(Veryhighfrequency甚高频)短波信号通讯，穿透各种建筑物能力更强，衰减较少，数据不丢失，数据传输的丢码率小于1％，能较好地适用于钢铁厂的生产环境。

在一种可能的实施例中，所述每个无线终端接收器利用第二通讯方式将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端，包括：

所述每个无线终端接收器利用第二VHF短波信号通讯，将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端。

每个无线终端接收器和集中监控终端无线通讯进一步节约了硬件和安装成本。需要说明的是，温湿度传感器、无线终端接收器和集中监控终端上均设有用于VHF短波信号发送和接收的发送模块和接收模块，发送模块负责将温湿度数据调制成载波信号送往甚高频天线，接收模块为其逆过程；通过无线终端接收器读取现场温湿度传感器的数据，采用VHF短波信号将温湿度数据上传到集中监控终端，主要在于利用VHF超短波将无线终端接收器转发的温湿度数据有效的传输到集中监控终端，所述VHF短波信号的频带为300MHz，波长为10m。集中监控终端、无线终端接收器和温湿度传感器均采用无线通讯方式，无需敷设信号传输光纤。

在一种可能的实施例中，所述集中监控终端为移动终端或工控机。

移动终端和工控机均可以实现温湿度数据的记录和查看，应用于钢铁厂主控室时，可选用工控机；为进一步提高对温湿度数据掌控的时效性，可选用移动终端。

在一种可能的实施例中，所述集中监控终端为移动终端，利用所述移动终端的APP小程序查看所述温湿度数据。

移动终端包括移动接收端和移动查看端，其中，移动查看端为手机，移动接收端基于第二VHF短波信号接收每个无线终端接收器发送的温湿度数据后，再通过GMS(GlobalSystemforMobileCommunication全球移动通信系统)转发至手机，技术人员通过手机的微信小程序查看温湿度数据，方便技术人员及时掌握站所的环境温湿度情况，以增加钢铁厂生产过程中的可靠性。

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种钢铁厂温湿度数据的传输方法的时序图，温湿度传感器在同一时刻获取钢铁厂各现场站所温的湿度数据，将温湿度数据通过第一VHF短波信号发送至对应的每个无线终端接收器，每个无线终端接收器再通过第二VHF短波信号发送至集中监控终端。

每个无线终端接收器利用第二通讯方式将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端之后，所述传输方法还包括：

步骤14，所述集中监控终端判断所述温湿度数据中的温度数据是否处于预设温度范围，以及判断所述温湿度数据中的湿度数据是否处于预设湿度范围；

步骤15，若所述温度数据不在所述预设温度范围内，和/或所述湿度数据不在所述预设湿度范围内，生成第一提醒指令；其中，所述第一提醒指令用于控制故障报警装置发出故障报警，以提醒用户对站所进行检查处理。

温湿度传感器上设置故障报警装置，故障报警装置用于接收第一提醒指令，并发出声光报警信号，提醒钢铁厂内技术人员对站所进行检查处理，温湿度传感器上还可设置显示屏，显示屏可实时显示温湿度数据，便于技术人员巡检时现场查看温湿度数据，与现场工艺设备相融合，便于故障判断及处理。

在一种可能的实施例中，所述集中监控终端判断所述温湿度数据中的温度数据是否处于预设温度范围，以及判断所述温湿度数据中的湿度数据是否处于预设湿度范围，具体包括：

所述集中监控终端判断所述温湿度数据中的温度数据T是否达到5℃≤T≤40℃，以及所述湿度数据湿度H是否达到20％≤H≤70％。

集中监控终端通过温度数据T和湿度数据湿度H，判定钢铁厂的各现场站所是否达到适宜的工作条件。自动监测现场站所的温湿度数据，保证站所内设备的稳定运行，同时减少人为监测的错误率，提高了温湿度监测的精度。

在一种可能的实施例中，若所述温度数据不在所述预设温度范围内，和/或所述湿度数据不在所述预设湿度范围内，生成第一提醒指令，具体包括：

若所述温度数据不在所述预设温度范围内，和/或所述湿度数据不在所述预设湿度范围内，重新获取温湿度数据，并再次判断重新获取的温湿度数据中的新温度数据是否处于所述预设温度范围，以及再次判断重新获取的温湿度数据中的新湿度数据是否处于所述预设湿度范围；

若所述新温度数据不在所述预设温度范围内，和/或所述新湿度数据不在所述预设湿度范围内，生成所述第一提醒指令。

再次判断重新获取的温湿度数据次数为1次，判定温湿度数据是否达到适宜的工作条件，温湿度达到适宜的条件后，则进行下一个监测流程，进行周而复始的持续监测。

再次重新获取温湿度数据的时间间隔为1min，为了防止温湿度数据测量有误，隔1min重新获取判断，具体的时间根据现场情况设定，本发明实施例选取1min只是一个标准值，当然时间间隔也可以选取其他值。

判定条件还可以包括结合现场站所的生产和检修工况，进行综合判定，判定条件输入集中监控终端，可以根据实际情况修改，如果最终判定结果为温湿度未达到适宜的工作条件，则安排专人进行处理。

本发明的实施例通过集中监控终端进行整体的温度和湿度数据自动监控，杜绝了人为监测的错误发生，提高了温湿度监测的精度，保证站所内设备的稳定运行，且温湿度数据可与现场工艺设备相融合，便于故障判断及处理。

此外，本发明实施例通过大量的现场实验证明：利用VHF超短波传输温湿度数据，适用于钢铁厂的生产环境效果较好，相比于频带900MHz的GSM通讯方式，频带2.4GHz的WiFi通讯方式，VHF超短波传输的传播损耗、覆盖距离、绕射能力均好于其他二者。

通过该数据传输方法，可以对现场过程室及其它现场站所的环境温湿度进行科学的监测，保证了站所内控制系统及其它设备的稳定运行，而且提高了温湿度数据监测的准确率，降低了设备故障率。同时实现了钢铁厂过程室温湿度的无线式监测，有助于提高钢铁厂的管理水平，增加经济效益。

基于与方法同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种钢铁厂温湿度数据的传输装置，包括：

第一校准模块，用于所述每个无线终端接收器、所述每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器、集中监控终端进行时钟校准统一；

第一获取模块，用于所述每个无线终端接收器利用第一通讯方式获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据；

第一发送模块，用于所述每个无线终端接收器利用第二通讯方式将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端。

由于本实施例所介绍的电子设备为实施本申请实施例中信息处理的方法所采用的电子设备，故而基于本申请实施例中所介绍的信息处理的方法，本领域所属技术人员能够了解本实施例的电子设备的具体实施方式以及其各种变化形式，所以在此对于该电子设备如何实现本申请实施例中的方法不再详细介绍。只要本领域所属技术人员实施本申请实施例中信息处理的方法所采用的电子设备，都属于本申请所欲保护的范围。

Claims (10)

1.一种钢铁厂温湿度数据的传输方法，其特征在于，所述传输方法用于钢铁厂温湿度数据的传输系统中，所述传输系统包括集中监控终端、M个无线终端接收器和所述M个无线终端接收器中的每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器，其中，M、N≥1且为正整数；所述集中监控终端与所述M个无线终端接收器无线通讯连接，所述每个无线终端接收器和各自对应的N个所述温湿度传感器通讯连接；

所述传输方法包括：

所述每个无线终端接收器、所述每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器、集中监控终端进行时钟校准统一；

所述每个无线终端接收器利用第一通讯方式获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据；

所述每个无线终端接收器利用第二通讯方式将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端。

2.根据权利要求1所述的钢铁厂温湿度数据的传输方法，其特征在于，所述每个无线终端接收器、所述每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器、集中监控终端进行时钟校准统一，包括：

所述每个无线终端接收器根据能源对时系统提供的IRIG-B时间基准信号进行时钟校准统一；

所述每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器，根据所述每个无线终端接收器提供的IRIG-B时间基准信号进行时钟校准统一；

所述集中监控终端根据能源对时系统提供的SNTP时间基准信号进行时钟校准统一。

3.根据权利要求1所述的钢铁厂温湿度数据的传输方法，其特征在于，所述每个无线终端接收器利用第一通讯方式获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据，包括：

所述每个无线终端接收器利用有线通讯或第一VHF短波信号通讯，获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据。

4.根据权利要求1所述的钢铁厂温湿度数据的传输方法，其特征在于，所述每个无线终端接收器利用第二通讯方式将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端，包括：

所述每个无线终端接收器利用第二VHF短波信号通讯，将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端。

5.根据权利要求1所述的钢铁厂温湿度数据的传输方法，其特征在于，所述集中监控终端为移动终端或工控机。

6.根据权利要求5所述的钢铁厂温湿度数据的传输方法，其特征在于，若所述集中监控终端为所述移动终端，利用所述移动终端的APP小程序查看所述温湿度数据。

7.根据权利要求1所述的钢铁厂温湿度数据的传输方法，其特征在于，所述每个无线终端接收器利用第二通讯方式将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端之后，所述传输方法还包括：

所述集中监控终端判断所述温湿度数据中的温度数据是否处于预设温度范围，以及判断所述温湿度数据中的湿度数据是否处于预设湿度范围；

若所述温度数据不在所述预设温度范围内，和/或所述湿度数据不在所述预设湿度范围内，生成第一提醒指令；其中，所述第一提醒指令用于控制故障报警装置发出故障报警，以提醒用户对站所进行检查处理。

8.根据权利要求7所述的钢铁厂温湿度数据的传输方法，其特征在于，所述集中监控终端判断所述温湿度数据中的温度数据是否处于预设温度范围，以及判断所述温湿度数据中的湿度数据是否处于预设湿度范围，具体包括：

所述集中监控终端判断所述温湿度数据中的温度数据T是否达到5℃≤T≤40℃，以及所述湿度数据湿度H是否达到20％≤H≤70％。

9.根据权利要求7或8所述的钢铁厂温湿度数据的传输方法，其特征在于，若所述温度数据不在所述预设温度范围内，和/或所述湿度数据不在所述预设湿度范围内，生成第一提醒指令，具体包括：

若所述温度数据不在所述预设温度范围内，和/或所述湿度数据不在所述预设湿度范围内，重新获取温湿度数据，并再次判断重新获取的温湿度数据中的新温度数据是否处于所述预设温度范围，以及再次判断重新获取的温湿度数据中的新湿度数据是否处于所述预设湿度范围；

若所述新温度数据不在所述预设温度范围内，和/或所述新湿度数据不在所述预设湿度范围内，生成所述第一提醒指令。

10.一种钢铁厂温湿度数据的传输装置，其特征在于，包括：

第一校准模块，用于所述每个无线终端接收器、所述每个无线终端接收器各自对应的N个温湿度传感器、集中监控终端进行时钟校准统一；

第一获取模块，用于所述每个无线终端接收器利用第一通讯方式获取各自对应的N个温湿度传感器在同一时刻采集的温湿度数据；

第一发送模块，用于所述每个无线终端接收器利用第二通讯方式将各自对应的N个温湿度数据上传到所述集中监控终端。

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