焦爐內部無線自冷連續自動測溫法及其譜圖裝置的制作方法

專利名稱：焦爐內部無線自冷連續自動測溫法及其譜圖裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種煉焦爐內部測定溫度的方法，具體涉及的是焦爐內部無 線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置。
背景技術：
隨著世界工業化的發展，冶金工業爐窯建設速度迅猛，規模也越來越 大，據不完全統計，全世界僅大型冶金焦爐窯就有數千座，在中國也有近千 座。而焦炭產品質量的高低，其決定性因素包括原材料(原媒)質量、冶 煉溫度的調控。為達到較高的焦碳質量，主要采用的辦法包括改變煤種 配合比例(進行煤質調控)；有效改進和控制加熱狀態。
在煉焦過程中，由于分布均勻且又合理的溫度可顯著提高焦炭質量，并 減少結焦時間以節約能源，故在煤種配合比例已定的情況下，有效改進和控 制加熱溫度，從而改善煉焦爐加熱狀態，實現焦爐加熱最佳化，是提高焦炭 質量和節約能源的唯一途徑。
工業焦爐結構一般都比較龐大，通常每座焦爐炭化室加熱橫墻面積縱向 尺寸為14-18 M，垂直尺寸為4. 7- 6 M，其特征是需要測溫的炭化室橫墻水 平方向狹窄且跨度較長，縱向亦有較大的深度，加熱處的立火道開口形狀小， 爐內高溫且焦爐內外有大量煙塵及多種成分的氣體，所以對如此大規模的焦 爐實現較理想測溫，存在以下問題
1、 一般的測溫儀表對炭化室加熱橫墻溫度分布很難進行測量；
2、 由于加熱的立火道開口形狀太小的緣故，加熱室橫墻垂直溫度更是 難以測定；
3、 由于爐內130(TC以上的高溫，焦爐內外具有大量煙塵及多種成分的 氣體，其中還有多種腐蝕性氣體，這些煙塵及氣體在不同溫度條件下會發 生相變，相變生成的物質一旦附著在測溫儀表面，即刻使其面目全非，或者 該測溫儀也會因受到高溫燒烤而變質損壞；因此難以得到將所有燃燒室(加熱橫墻)加熱溫度都調整到最佳狀態的 標準測溫。同時因受到上述情況的制約，現有技術的煉焦爐測溫制度及測溫 裝備中，所采用的測溫技術和設備都為間接測溫，主要包括
1、 手持比色式光學高溫計或者手持式紅外測溫儀；
這種測溫設備由專設的人工測溫班組攜帶，在煉焦爐爐頂的一排排火道 觀火孔處巡回，對觀火孔用眼睛瞄準進行觀測。由于焦爐爐頂還有來回行走 的裝煤大車，時時阻礙測溫的進行，故所測定的溫度受環境和人為因素影響 而誤差很大。而且，觀測時從揭開孔蓋到瞄準觀測完畢及至恢復孔蓋，需 要一定的操作時間，每班組每天僅能進行100多個觀測點的測溫，難以完成
全座焦爐所有的1600多個火道觀測孔的普遍檢査，為此只能采取減量抽查 的辦法，即在每一加熱室共32個火道觀測點中選2個進行局部檢測，這種檢 測方法代表性差，不能全面反映焦爐炭化室各個部位的實際溫度。
2、 預埋鋼管測溫；
實際操作方法是在炭化室裝煤時，將若干根1-5米長的鋼管埋入炭化 室煤層中，待約20小時焦炭成熟時，用手持式高溫計對準鋼管孔進行測溫， 測溫結束后再人工將熾熱的鋼管從炭化室焦炭中一根根拔出，然后才能出 焦，。整個實施過程繁瑣，操作困難，勞動強度大，每次操作最多選擇l-2 個炭化室進行，每隔1-2個月才能進行一次，測得的溫度更不具代表性，所 以很少采用。
3、 使用長達4米的貴金屬熱電偶安插在加熱室的兩側進行測溫； 這種方法也存在很大弊端， 一是每座(50米X6米)焦爐至少需要102
只4米熱電偶再加102部顯示儀表及其專用導線等，設備投資太大；二是熱 電偶因時時經受高溫燒烤，自然損壞率太高，日常維護工作頻繁、需要的維 持費太多而且經常出現壞點而造成測溫不準確。
由于上述各種測溫方法都存在嚴重弊端，所以有史以來焦爐的測溫工作 一直是世界性的一大技術難題，加熱室橫墻垂直溫度分布和水平溫度分布的 衡量和評價始終受到很大局限，焦爐現代化熱工管理水平始終受到制約，節 約煉焦能源消耗也無真正可靠的數學依據，熱工控制水平和產品質量一直受 到嚴重影響。
近些年來，國際上研制和使用了 "推焦桿水冷式焦爐爐墻測溫裝置"，即國際間所稱的焦爐第三代測溫技術。但這種測溫技術存在很大缺點，需要循 環水對設備給予冷卻，還需要高壓空氣對探頭進行吹掃。這就造成推焦桿上 需要附加的多層管道和設備太多，增加的重量太大；而且水、氣管線及裝在 推焦車上的其它配套設備(例如水箱、散熱器、鋼管、膠管、巻管輪等)故
障頻繁，維修不易；循環水管道頻繁出入焦爐內部，高溫一低溫相差太大，
(爐內1300余攝氏度，爐外冬時零下20余攝氏度)時冷時熱，熱脹冷縮必 然導致嚴重變形而經常損壞，所以還需要定期更換，更為嚴重的是， 一旦在 更換周期之前在焦爐內部發生漏水，將造成嚴重事故，所以國內外均未能普 及應用。

發明內容
本發明就是為了解決焦爐內測溫工作中的難題，發明的裝置能測量出焦 爐內部加熱室橫墻垂直分布和水平分布的溫度，并對測量結果做出評價，使 焦爐現代化熱工管理水平始得到提高，節約煉焦能源消耗也有了可靠的數學 依據。本發明的裝置既不用手持比色式光學高溫計或者手持式紅外測溫儀測 溫，也不用在焦爐內部的炭化室預埋鋼管測溫，更不用使用貴金屬熱電偶安 插在加熱室的兩側進行測溫，同時也避免了因需要循環水對測溫設備給予冷 卻，用高壓空氣對測溫探頭進行吹掃所帶來事故的危險。
本發明的目的是提供了一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫的方法及 其譜圖記錄裝置，其特點是焦爐內部無線自冷連續自動測溫及其譜圖記錄裝 置包括智能無線數據采集及傳送裝置、仿生抗高溫保護裝置、車載計算機工 作站、基地中央計算機工作站。
所述的智能無線數據采集及傳送裝置外部各設有一個仿生抗高溫保護 裝置；所述的智能無線數據采集及傳送裝置與車載計算機工作站通過一級無 線通訊模塊相互聯系，傳輸信息；所述的車載計算機工作站與基地中央計算 機工作站通過二級無線通訊模塊相互聯系，傳輸信息。
上述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其中，所述 的智能無線數據采集及傳送裝置包括了一級無線通訊模塊、焦爐炭化室攝像 測溫單元、自溫測量單元、電壓測量單元、圖像信號匹配模塊、數據轉換存 儲模塊、智能程控編碼模塊和調制解調器。所述的焦爐炭化室攝像測溫單元與所述的圖像信號匹配模塊連接，并向其單向傳輸圖像信號。所述的焦爐炭
化室攝像測溫單元、自溫測量單元、電壓測量單元和智能程控編碼模塊分別
與所述的數據轉換存儲模塊連接，并分別單向傳輸控制及數據信號。所述的
電壓測量單元與所述的調制解調器連接，并向其單向傳輸數據信號。所述的
數據轉換存儲模塊與所述的調制解調器連接，并向其單向傳輸數據信號。所
述的圖像信號匹配模塊和調制解調器分別與所述的一級無線通訊模塊連接， 并分別向其單向傳輸數據信號。
所述的智能無線數據采集及傳送裝置是一種"全無線自冷卻工作方式" 的"數據采集傳輸裝置"，它懸掛在推焦桿上，在推焦期間深入到焦爐炭化室 內部，對炭化室爐墻進行直接測溫，它在程序控制模塊、供電電源模塊和仿 生抗高溫絕熱保護裝置的支持下，形成全自動仿生控制技術所規定的工作模 式，不需人工日常參與或干預。
所述的智能無線數據采集及傳送裝置，在設計時主要考慮到載體機械狀 況，包括工作性質、允許可占用的空間位置以及焦爐現場及炭化室內部環 境等因素，采用了自動進行程控初始化，自動檢測和識別推焦車的工作狀態， 自動進行溫度測量和圖像攝取，自動將測溫數據和圖像信息通過無線通訊裝 置發送到設在推焦車上的載計算機工作站。
上述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其中，所述 的焦爐炭化室攝像測溫單元包含紅外光學鏡頭組件、紅外圖像信號傳感器、 紅外溫度信號傳感器、圖像信號放大器和溫度信號放大器。所述的紅外光學 鏡頭組件通過光學路徑與紅外圖像信號傳感器相對應設置，并向其單向傳輸 爐內火焰圖像信號。所述的紅外圖像信號傳感器的輸出端與所述的圖像信號 放大器的正極連接。所述的紅外溫度信號傳感器的輸出端與所述的溫度信號 放大器的正極連接。所述的圖像信號放大器的輸出端與圖像信號匹配模塊的 輸入端連接，并向其單向傳輸數據信號。所述的溫度信號放大器的輸出端與 數據轉換存儲模塊的輸入端連接，并向其單向傳輸數據信號。
上述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其中，所述 的自溫測量單元包含內部溫度傳感器和溫度信號放大器。所述的內部溫度 傳感器與所述的溫度信號放大器的正極連接，所述的溫度信號放大器與數據 轉換存儲模塊連接，并向其單向傳輸數據信號。該裝置能同時測得爐內的 顯
17度信號及圖像信號，以便于工作人員能用計算機根據圖像信號來分析爐內燃 燒情況，再根據溫度判斷爐內燃燒是否出現異常情況。
上述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其中，所述 的電壓測量單元包含電壓信號放大器和電源組件。所述的電源組件電連接 所述的電壓信號放大器的正極，并向其單向傳輸數據信號。所述的電源組件 輸出電壓連接調制解調器，并向其單向傳輸數據信號，所述的電源組件上設 有備用充電接口。
所述的智能無線數據采集及傳送裝置，它的功能還包含測量自身溫度的 任務，地面控制中心能夠根據它提供的信號得知其自身溫度的高低，判斷它 在高溫環境下的安全工作情況。它還具備自身內部電池電壓測量單元由運算
放大器+A/D轉換+2路調制門，組成測內部電池電壓單元，測量結果經2路調 制門到第一級通訊裝置傳送到設在推焦大車上的車載計算機工作站，自身內 部溫度以及自身電源電壓這兩組數據，是探頭生命信號及探頭生命保障系統 的基本參數，為保障信號及時和準確，由編程規定每隔5-10分鐘測量一次。 需要說明的是，焦爐內的紅外溫度信號數據采集與紅外圖像信號數據采 集需要同時進行。
需進一步說明的是，本實用新型所實施的智能無線傳輸紅外感溫探頭， 在其周圍由抗腐蝕、耐高溫、無電磁效應的特種金屬制作的"仿生抗高溫絕 熱保護裝置"給予保護，使感溫探頭具備有仿生效能的自我保護功能，在高 溫環境工作期間保障自身不致損壞。
上述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其中，所述 的仿生抗高溫保護裝置是封閉的核殼結構，該核殼結構由內至外依次包覆7 層殼體，各層殼體之間設有空間，最內層殼體之中設有空腔。所述的智能無 線數據采集及傳送裝置安放于所述的空腔之中，所述的7層殼體上都具有一 個開口以及一個尺寸與開口相互匹配的頂蓋。
所述的7層殼體的最外部包覆有絕熱隔離層，由外向內，殼體間分別設 有充填層、外真空層、充填蓄熱層、中真空層、液氮容器和內真空層，最里 層的殼體內設有一空腔，所述的智能無線數據采集及傳送裝置置于該空腔內， 所述的中真空層處于真空狀態。
所述的仿生抗高溫保護裝置的仿生自我保護效能還有在工作時間如果遇到推焦桿滯留爐中，其自身受到高溫長時間危害的特殊情況時，其自身攜 帶的相變物質將把有害熱量吸收和排除，以保障自身不致損壞，如果仍未解 決危機，它就將發出求援信號，請求工作人員給予幫助。
上述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其中，所述 的車載計算機工作站包含 一級無線通訊模塊、數據采集模塊、爐號自動識 別裝置、推焦電流檢測裝置、測溫數據嵌位裝置、車載計算機系統和二級無 線通訊模塊。所述的一級無線通訊模塊、爐號自動識別裝置和推焦電流檢測 裝置分別與數據采集模塊連接，并分別雙向傳輸數據及控制信號。所述的測 溫數據嵌位裝置分別與數據采集模塊和車載計算機連接系統，并分別雙向傳 輸數據及控制信號。所述的數據采集模塊電連接車載計算機系統，并雙向傳 輸數據及控制信號。所述的車載計算機系統與二級無線通訊模塊連接，并雙 向傳輸數據及控制信號。
上述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其中，所述 的爐號自動識別裝置包含紅外鏡頭組件、紅外光/電接收轉換矩陣、信號放 大器、與非門解碼電路、與門數碼識別器、數據鎖存器、程序編碼單元、電 源裝置、三態總線驅動器及總線。其中，所述的紅外光/電接收轉換矩陣由一 組紅外接收元件組成，并按照矩陣式排列。所述的紅外鏡頭組件與紅外接收 矩陣相對應設置，所述的紅外接收矩陣與信號放大器連接，并雙向傳輸爐號 數據信號，所述的紅外接收矩陣、與非門解碼電路、與門數碼識別器、數據 鎖存器、程序編碼單元以及電源裝置都并聯連接到所述的總線，并通過總線 相互之間雙向傳輸數據及控制信號。所述的信號放大器的輸出端與與非門解 碼電路的輸入端連接，與非門解碼電路、與門數碼識別器以及數據鎖存器依 次串聯連接，并依次單向傳輸數據及控制信號，所述的數據鎖存器電連接三 態總線驅動器，并單向傳輸數據及控制信號，所述的三態總線驅動器電連接 數據采集模塊，并雙向傳輸數據及控制信號。
實施的紅外輻射探測型"爐號自動識別裝置"，它利用焦爐原建筑結構 爐框上的標號牌進行爐號辨別，不需要在焦爐上再增設附加裝置，探測到的 爐號信號自動輸入計算機，形成爐號數據與測溫數據準確對應的數據文件， 然后再由二級無線通訊模塊傳送到設在焦爐控制中心的"基地計算機系統"， 配合測溫數據文件形成完整直觀的圖文報表。上述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其中，所述 的測溫數據嵌位裝置包含測溫信號采集A/D轉換模塊和圖像信號采集模塊，
兩者相互電連接并相互雙向傳輸數據及控制信號。所述的測溫信號采集A/D 轉換模塊同時電連接所述的數據采集模塊和車載計算機系統，并向數據采集 模塊和車載計算機系統雙向傳輸數據及控制信號。所述的圖像信號采集模塊 電連接所述的車載計算機系統，并向車載計算機系統雙向傳輸數據及控制信 號。所述的圖像信號采集模塊電連接所述的測溫信號采集A/D轉換模塊，并
向其雙向傳輸數據及控制信號。
上述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其中，所述
的車載計算機系統包含車載計算機、數據緩存模塊、監視器和電源裝置。
所述的車載計算機分別與所述的數據采集模塊、所述的測溫信號采集A/D轉 換模塊、所述的圖像信號采集模塊、所述的數據緩存模塊、監視器及電源裝 置連接，并分別雙向傳輸數據及控制信號。所述的監視器與所述的電源裝置 連接，并雙向傳輸數據及控制信號。所述的數據緩存模塊與所述的二級無線 通訊模塊連接，并雙向傳輸數據及控制信號。
上述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其中，所述
的基地中央計算機工作站包含二級無線通訊模塊、中央計算機、監視器、
打印機、UPS電源、人機對話裝置、數據聯網通訊模塊。所述的二級無線通
訊模塊與所述的中央計算機連接，并雙向傳輸數據及控制信號。所述的中央 計算機分別與所述的監視器、打印機、人機對話裝置、數據聯網通訊模塊連
接，并分別與各裝置雙向傳輸數據及控制信號。所述的UPS電源分別與所述
的中央計算機、監視器和打印機連接。
所述的基地中央計算機工作站在智能軟件的支持下，時刻以待機狀態通 過二級通訊模塊對車載計算機系統進行通訊、聯絡和監控，當接收到車載計 算機系統發過來的測溫信號時，"中央微處理機系統"立刻啟動"專家智能軟 件系統"，對測溫信號進行綜合處理，分析焦爐內部各部分加熱爐墻溫度狀 況，由顯示器顯示分析結果、打印機繪制圖表曲線，用中文或西文報告及警 告被測物溫度有無異常情況，提示導致異常情況的原因，提出應釆取的緊急
解決辦法或措施；在微機數據接口(1/0接口)輸出相應信號，指令燃燒控制 系統的執行機構進行動作，調整燃氣或燃料以及氧氣的供應量，實現加熱溫度的可控調整，達到優化控制加熱的目的，其最終目標是穩定提高產品質量 和產量，節約能源消耗。
優選地，所述的一個仿生抗高溫保護裝置內設有所述的一個或多個智能 無線數據采集及傳送裝置，所述的智能無線數據采集及傳送裝置采用一組或 多組，每組由至少有一個智能無線數據采集及傳送裝置組成。所述的車載計 算機工作站上設有至少一個一級無線通訊模塊、至少一個自動爐號識別裝置、 至少一個推焦電流檢測裝置，所述的車載計算機工作站至少采用一組或多組， 每組至少有一個車載計算機，所述的基地中央計算機工作站上設有至少一個 二級無線通訊模塊。
本裝置在采用一個仿生抗高溫保護裝置內設有所述的多個智能無線數據 采集及傳送裝置時，可以同時采集幾組溫度數據，同時對幾組數據進行校對， 以選出最優的一組數據。本裝置也可采用在爐內放置幾個仿生抗高溫保護裝 置，這樣可同時對爐內的各個點進行溫度的測試，以更好的觀察爐內的燃燒 情況。
本發明的另一特點是提供了一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫的方 法，其中，包含以下步驟-
步驟1，焦爐內部數據采集通過所述的智能無線數據采集及傳送裝置 100，檢測并采集焦爐內部的電壓信號、溫度信號、紅外圖像信號和紅外溫度 信號，并傳輸給車載計算機工作站300;
步驟2，焦爐外部數據采集通過所述的自動爐號識別裝置330和推焦
電流檢測器340，來檢測并采集推焦電流信號和焦爐爐號信號，并傳輸給車 載計算機工作站300;
步驟3，現場數據采集分析通過車載計算機工作站300，在對步驟1 和步驟2中，采集的相關數據進行現場分析，并將相關數據傳輸給基地中央 計算機工作站400;
步驟4，基地數據分析調控基地中央計算機工作站400，對步驟3中， 由車載計算機工作站300傳輸到的分析后的相關數據進行分析處理。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是，所述的步
驟l中，還包含以下步驟
步驟1. 1，內部電壓信號數據采集所述的電壓測量單元140采集智能無線數據采集及傳送裝置100的內部電壓信號數據；
步驟1.2，內部溫度信號數據采集所述的自測溫單元130檢測智能無 線數據采集及傳送裝置100的內部溫度信號數據；
步驟1. 3，紅外圖像信號數據采集所述的焦爐炭化室攝像測溫單元120 采集焦爐內部的紅外圖像信號數據；
步驟1.4，紅外溫度信號數據采集所述的焦爐炭化室攝像測溫單元120 采集焦爐內部的紅外溫度信號數據；
步驟1.5， 一級數據傳輸由智能無線數據采集及傳送裝置100采集的
內部電壓信號數據、內部溫度信號數據、紅外圖像信號數據和紅外溫度信號
數據通過所述的一級無線通信模塊110發送至所述的車載計算機工作站300。 所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是，所述的步
驟1.3中，還包含以下步驟
步驟1. 3. 1,紅外光學鏡頭組件121攝入焦爐內部的火焰的紅外圖像； 步驟1.3.2，紅外光學鏡頭組件121通過光路將火焰的紅外圖像傳輸給
紅外圖像信號傳感器122;
步驟1. 3. 3，圖像信號放大器124讀取紅外圖像信號傳感器122的火焰
紅外圖像信號；
步驟1. 3. 4，圖像信號放大器124將火焰紅外圖像信號傳輸給圖像信號 匹配模塊150。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是，所述的步
驟1.4中，還包含以下步驟-
步驟1.4. 1，紅外溫度信號傳感器123采集焦爐的內部溫度；
步驟1. 4. 2，溫度信號放大器125讀取紅外溫度信號傳感器123的溫度
信號；
步驟1. 4. 3，溫度信號放大器125將焦爐內部紅外溫度信號放大后傳輸 給數據轉換存儲模塊160;
步驟1. 4. 4，智能程控編碼模塊170從數據轉換存儲模塊160中讀取焦 爐內部的紅外溫度信號；
步驟1. 4. 5，智能程控編碼模塊170判斷焦爐內部紅外溫度信號是否存 在紅外溫度信號存在，則進行步驟1.5;若紅外溫度信號不存在，則終止流程，等待指示。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是，所述的步 驟l. 1中，還包含以下步驟
步驟1. 1. 1，電壓信號放大器141讀取電源組件142的電壓信號；
步驟1. 1. 2，電壓信號放大器141將電壓信號傳輸給數據轉換存儲模塊
跳
步驟1. 1. 3，智能程控編碼模塊170從數據轉換存儲模塊160中讀取電 壓信號；
步驟1.1.4，智能程控編碼模塊170判斷電壓信號是否正常電壓信號 正常，則進行步驟1.2;若電壓信號低于預定值或不正常，則終止流程，等 待指示。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是，所述的步 驟1.2中，還包含以下步驟
步驟1. 2. 1，內部溫度傳感器131采集智能無線數據采集及傳送裝置100 的內部溫度后，傳輸給溫度信號放大器132;
步驟1. 2. 2，溫度信號放大器132將內部溫度傳感器131的溫度信號進 行放大；
步驟1. 2. 3，溫度信號放大器132將溫度信號傳輸給數據轉換存儲模塊
160;
步驟1. 2. 4，智能程控編碼模塊170從數據轉換存儲模塊160中讀取溫 度信號；
步驟1. 2. 5，智能程控編碼模塊170判斷溫度信號是否正常溫度信號 正常，則進行步驟1.3和步驟1.4;若溫度信號高于預定值或不正常，則終 止流程，等待指示。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是，所述的步 驟1.5中，還包含以下步驟
步驟1. 5. 1，數據轉換存儲模塊160將采集的焦爐內部電壓信號數據、 焦爐內部溫度信號數據和焦爐內部紅外溫度信號數據，通過調制解調器180 傳輸給一級無線通信模塊110;
步驟1. 5. 2，圖像信號匹配模塊150將采集的焦爐內部火焰的紅外圖像
23信號數據傳輸給一級無線通信模塊110;
步驟1. 5. 3， 一級無線通信模塊110通過無線通訊將焦爐內部電壓信號 數據、焦爐內部溫度信號數據、焦爐內部紅外溫度信號數據和焦爐內部火焰
紅外圖像信號數據傳輸至所述的車載計算機工作站300上的一級無線通信模 塊310。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫法，其特點是-步驟1必須包含步驟1. 3、步驟1. 4和步驟1. 5;
步驟1可選擇的包含步驟1. 1、步驟1. 2;
步驟1. 3和步驟1. 4可同時進行。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是，所述的步
驟2，還包含以下步驟中的一個或多個
步驟2.1，焦爐爐號信號數據采集所述的自動爐號識別裝置330采集 焦爐的爐號；
步驟2.2，推焦電流信號數據采集所述的推焦電流檢測器340采集焦 爐的推焦電流。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是，所述的步 驟2.2中，還包含以下步驟
步驟2. 2. 1，推焦電機電流變送器341讀取推焦桿驅動電機三相電源的 任意一相，得到推焦電流數據信號；
步驟2. 2. 2，推焦電機電流變送器341將推焦電流數據信號傳輸至車載計算 機工作站300的數據采集模塊320。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫法，其特點是，所述的步驟, 2. l中，還包含以下步驟
步驟2. 1. 1，紅外鏡頭組件331利用光線感應焦爐編號標牌上的焦爐爐 號圖像；
步驟2. 1. 2，紅外鏡頭組件331將焦爐爐號圖像通過光路傳輸給紅外接 收矩陣332;
步驟2. 1. 3，紅外接收矩陣332通過光/電轉換電路將焦爐爐號圖像的光 信號轉換為電信號，得到焦爐爐號圖像數據，并將焦爐爐號圖像數據傳輸給 信號放大器333;步驟2. 1.4，信號放大器333對焦爐爐號圖像數據進行放大和整形，并 將焦爐爐號圖像數據進一步傳輸給與非門解碼電路334;
步驟2. 1. 5,與非門解碼電路334將焦爐爐號圖像數據按數碼顯示器7 段代碼位置進行解碼，并通過與門數碼識別器335對7段2進制數進行反譯 碼，反譯碼得到的數字作為焦爐爐號數據信號；
步驟2. 1. 6，與門數碼識別器335將焦爐爐號數據信號傳輸給數據鎖存 器336進行暫時儲存；
步驟2. 1. 7，三態總線驅動器339將焦爐爐號數據信號傳輸給車載計算 機工作站300的數據采集模塊320。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是，所述的步 驟3中，還包含以下步驟
步驟3.1， 一級數據接收 一級無線通信模塊310通過無線通訊從一級 無線通信模塊110處接收智能無線數據采集及傳送裝置100的焦爐內部電壓 信號數據、焦爐內部溫度信號數據、焦爐內部紅外溫度信號數據和焦爐內部 紅外圖像信號數據，并將上述數據傳輸給數據采集模塊320;
步驟3.2，數據采集轉換通過數據采集模塊320對焦爐內部電壓信號 數據、焦爐內部溫度信號數據、焦爐內部紅外溫度信號數據、焦爐內部紅外 圖像信號數據、焦爐爐號信號數據和推焦電流信號數據進行采集和分類，并 將數據傳輸給測溫數據嵌位裝置350進行轉換；
步驟3.3，數據分析存儲通過數據采集模塊320和測溫數據嵌位裝置 350將數據傳輸給車載計算機系統360;
步驟3.4， 二級數據傳輸二級無線通訊模塊370從數據緩存模塊362 處讀取一組同步數據，并通過無線通訊將上述數據傳輸至基地中央計算機工 作站400的二級無線通訊模塊410。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫法，其特點是，所述的步驟 3.2，進一步包含以下步驟
步驟3. 2. 1，數據采集模塊320接收焦爐內部電壓信號數據、焦爐內部 溫度信號數據、爐內紅外溫度信號數據、爐內火焰的紅外圖像信號數據、焦 爐爐號信號數據和推焦電流信號數據，并對上述數據類型進行分類；
步驟3. 2. 2，數據采集模塊320將焦爐內紅外溫度信號數據、焦爐內火焰的紅外圖像信號數據分別傳輸至測溫信號采集A/D轉換模塊351和圖像信 號采集模塊352，通過A/D轉換模塊將模擬信號轉換為數字信號后，將焦爐 內部電壓信號數據、焦爐內部溫度信號數據、焦爐爐號信號數據和推焦電流 信號數據傳輸至車載計算機361;
步驟3. 2. 3，測溫信號采集A/D轉換模塊351讀取焦爐內的紅外溫度信 號數據，圖像信號采集模塊352讀取焦爐內火焰紅外圖像信號數據，并將上 述兩個數據整合成同步測溫嵌位信號，所述的同步測溫嵌位信號包含同一時 間點和同一位置的一組一一相對應的爐內紅外溫度信號數據和爐內火焰紅外 圖像信號數據；
步驟3. 2. 4，測溫數據嵌位裝置350將同步測溫嵌位信號傳輸至車載計 算機361。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是，所述的步 驟3.3中，還包含以下步驟
步驟3. 3. 1，車載計算機361從數據采集模塊320和測溫數據嵌位裝置 350處接收內部電壓信號數據、內部溫度信號數據焦爐爐號數據信號、推焦 電流信號數據和同步測溫嵌位信號；
步驟3. 3. 2,車載計算機361將上述數據整合成一組同步數據，所述的 同步數據包含各自相對應的特定數據信息時間點、焦爐爐號、推焦電流、 焦爐內部電壓、焦爐內仿生抗高溫保護裝置的溫度、焦爐內部溫度和焦爐內 火焰的圖像及位置；
步驟3. 3. 3，車載計算機361將一組同步數據傳輸至數據緩存模塊362， 進行存儲。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是
步驟3必須包含步驟3. 1、步驟3. 2和步驟3. 4;
步驟3可選擇的包含步驟3. 3;
步驟3. 3可選擇的添加在步驟4之中。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫法，其特點是，所述的步驟 4中，還包含以下步驟
步驟4. 1， 二級數據接收二級無線通信模塊410通過無線通訊從二級 無線通信模塊370處接收一組同步數據，并將上述數據傳輸至中央計算機420;
步驟4.2,數據分析中央計算機420對接收的一組同步數據進行綜合 分析和處理；
步驟4.3，調控根據中央計算機420的分析和結論，工作人員對整個 焦爐內部的測溫工作以及焦爐工作情況進行調控處理。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是，所述的步 驟4.2中，還包含以下步驟
步驟4.2. 1，中央計算機420根據同步數據數據庫，對一組同步數據進 行綜合分析處理，分析焦爐內部各部分加熱爐墻溫度狀況，所述的同步數據 數據庫由之前的所有組同步數據及其各自的分析處理結果構成；
步驟4.2.2，中央計算機420顯示分析結果、繪制圖表曲線，用報告及 警告被測物溫度有無異常情況，車載計算機應用軟件提示導致異常情況的原 因，提出應采取的緊急解決辦法或措施；
步驟4. 2. 3，中央計算機420對一組同步數據及其分析處理結果進行存 儲，以更新同步數據數據庫；
在所述的步驟4. 1之前可選擇的添加步驟3. 3。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是
從某一測量周期時間開始，每間隔一個預定的時間周期，該裝置周期性 地同時開始執行步驟1和步驟2，并將該周期執行后的數據傳輸給步驟3;
每一周期執行步驟1和步驟2的后的數據，步驟3要對所述的數據進行 采集轉換分析，然后將所述的數據傳輸給步驟4;
每一周期執行步驟3后的數據，步驟4要對所述的數據進行綜合分析， 得知焦爐的燃燒情況，進行相應的調控。
本發明所公開的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄 裝置的優點是，可以替代原始的間接測溫裝置對焦爐進行大廣角、多方位整 體直接測溫。焦爐內的溫度及圖像數據信號可同時傳送到車載計算機工作站， 以便于同時觀測溫度及爐內的情況。該裝置的另一優點是基地中央計算機工 作站自動將數據進行存檔處理，隨后自動啟動"專家智能軟件系統"，自動 按數據情況分析焦爐各部分溫度狀況。同時，該裝置還可通過軟件來設置循 環采集信號的周期。該套測溫裝置可連續重復使用，無互換誤差，可以對焦爐數萬個重要測溫點進行定期普遍測量，測量數據準確，易管理，易維護， 有很高的直接經濟效益。


圖1是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置的
整體結構示意圖2是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置的 智能無限數據釆集及傳送裝置的結構示意圖3是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置的 仿生抗高溫保護裝置的結構示意圖4是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置的 車載計算機工作站的結構示意圖5是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置的 爐號自動識別裝置的結構示意圖6是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置的
基地中央計算機工作站的結構示意圖7是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置的 工作流程圖8是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置中 工作流程圖9是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置中 智能數據采集傳送裝置部分軟件工作內容及程序指令流程圖10是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置 中車載計算機應用軟件工作內容及程序指令流程圖;
圖11是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置 實施例2的結構模塊簡圖12是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置 實施例3的結構模塊簡圖13是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置
實施例4的結構模塊簡28圖14是本發明焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝置 實施例5的結構模塊簡圖。
具體實施例方式
本發明公開一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖記錄裝 置，其具體實施方式
如下
實施例一
如圖l至圖10所示一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法及其譜圖 記錄裝置。請參見圖l所示，該裝置包含三個智能無線數據采集及傳送裝 置100、三個仿生抗高溫保護裝置200、 一個車載計算機工作站300、 一個基
地中央計算機工作站400。
所述的每一個智能無線數據采集及傳送裝置100外部設有一個仿生抗高
溫保護裝置200;
所述的一組共三個智能無線數據采集及傳送裝置100，分別通過其上的 一級無線通訊模塊110與車載計算機工作站300上的三個一級無線通訊模塊
310相聯系，傳輸信息；
所述的一個車載計算機工作站300通過其上的一個二級無線通訊模塊 370，與一個基地中央計算機工作站400上的一個二級無線通訊模塊410相互 聯系，傳輸信息；
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，包含以下步驟
步驟1，焦爐內部數據采集通過所述的智能無線數據采集及傳送裝置
100，檢測并采集焦爐內部的電壓信號、溫度信號、紅外圖像信號和紅外溫度
信號，并傳輸給車載計算機工作站300;
步驟2，焦爐外部數據采集通過所述的自動爐號識別裝置330和推焦 電流檢測器340，來檢測并采集推焦電流信號和焦爐爐號信號，并傳輸給車
載計算機工作站300;
步驟3，現場數據采集分析通過車載計算機工作站300，在對步驟1 和步驟2中，采集的相關數據進行現場分析，并將相關數據傳輸給基地中央
計算機工作站400;
步驟4，基地數據分析調控基地中央計算機工作站400，對步驟3中，由車載計算機工作站300傳輸到的分析后的相關數據進行分析處理。
參見圖2所示，所述的每一個智能無線數據采集及傳送裝置100包含 一個一級無線通訊模塊110; —個焦爐炭化室攝像測溫單元120; —個自溫測 量單元130; —個電壓測量單元140; —個圖像信號匹配模塊150; —個數據 轉換存儲模塊160; —個智能程控編碼模塊170; —個調制解調器180;
所述的一個焦爐炭化室攝像測溫單元120與所述的圖像信號匹配模塊 150連接，并單向傳輸圖像信號；所述的焦爐炭化室攝像測溫單元進一步包
含紅外光學鏡頭組件121、紅外圖像信號傳感器122、紅外溫度信號傳感器 123、圖像信號放大器124、溫度信號放大器125。
所述的紅外光學鏡頭組件121與紅外圖像信號傳感器122相對應設置， 并通過光學路徑單向傳輸圖像信號；所述的紅外圖像信號傳感器122連接所 述的圖像信號放大器124的正極；所述的紅外溫度信號傳感器123連接所述 的溫度信號放大器125的正極；所述的圖像信號放大器124連接圖像信號匹 配模塊150，并向其單向傳輸數據信號；所述的溫度信號放大器125輸出端 連接數據轉換存儲模塊160，并向其單向傳輸數據信號。
所述的圖像信號放大器124從所述的紅外圖像信號傳感器122上采集爐 內火焰的紅外圖像信號的同時，所述的溫度信號放大器125從所述的紅外溫 度信號傳感器123采集爐內的紅外溫度信號，兩個采集的信號過程必須同時 進行。
所述的一個自溫測量單元130包含內部溫度傳感器131、溫度信號放 大器132，所述的內部溫度傳感器與所述的溫度信號放大器的正極連接，所 述的溫度信號放大器132的輸出端與數據轉換存儲模塊160連接，并單向傳 輸數據信號。
所述的電壓測量單元140包含電壓信號放大器141、電源組件142。所 述的電源組件142與所述的電壓信號放大器141的正極連接，并單向傳輸數 據信號；所述的電源組件142連接調制解調器180，并向其單向傳輸電源數 據信號；所述的電源組件142上設有備用充電接口 143。
所述的焦爐炭化室攝像測溫單元120、自溫測量單元130、電壓測量單 元140和智能程控編碼模塊170分別與所述的數據轉換存儲模塊160連接，并分別單向傳輸爐內火焰紅外圖像數據信號、爐內紅外溫度數據信號、爐內
電壓信號及爐內控制信號；
所述的電壓測量單元140與所述的調制解調器180連接，向其提供電源；
所述的數據轉換存儲模塊160與所述的調制解調器180連接，并單向傳 輸爐內紅外溫度信號、焦爐炭化室內智能無線數據采集及傳送裝置的溫度信 號、爐內電壓信號；
所述的圖像信號匹配模塊150和調制解調器180分別與所述的一級無線 通訊模塊110連接，并分別單向傳輸爐內紅外圖像信號、爐內紅外溫度信號、 焦爐炭化室內智能無線數據采集及傳送裝置的溫度信號、爐內電壓信號。
所述的一個智能無線數據采集及傳送裝置100，包含所述的步驟1，還 包含以下步驟
步驟l. 1，內部電壓信號數據采集所述的電壓測量單元140采集智能
無線數據采集及傳送裝置100的內部電壓信號數據；
步驟1.2，內部溫度信號數據采集所述的自測溫單元130檢測智能無
線數據采集及傳送裝置100的內部溫度信號數據；
步驟1. 3，紅外圖像信號數據采集所述的焦爐炭化室攝像測溫單元120 采集焦爐內部的紅外圖像信號數據；
步驟1.4，紅外溫度信號數據采集所述的焦爐炭化室攝像測溫單元120 采集焦爐內部的紅外溫度信號數據；
步驟1.5， 一級數據傳輸由智能無線數據采集及傳送裝置100采集的
內部電壓信號數據、內部溫度信號數據、紅外圖像信號數據和紅外溫度信號
數據通過所述的一級無線通信模塊110發送至所述的車載計算機工作站300。 所述的步驟l. 1，還包括以下步驟 步驟1. 1. 1，電壓信號放大器141讀取電源組件142的電壓信號；
步驟1. 1. 2,電壓信號放大器141將電壓信號傳輸給數據轉換存儲模塊
160;
步驟1. 1. 3，智能程控編碼模塊170從數據轉換存儲模塊160中讀取電 壓信號；
步驟1. 1. 4，智能程控編碼模塊170判斷電壓信號是否正常-電壓信號正常，則進行步驟1.2;若電壓信號低于預定值或不正常，則終止流程，等待指示。 所述的步驟1.2，還包括以下步驟
步驟1. 2. 1，內部溫度傳感器131采集智能無線數據采集及傳送裝置100
的內部溫度后，傳輸給溫度信號放大器132;
步驟1.2.2，溫度信號放大器132將內部溫度傳感器131的溫度信號進 行放大；
步驟1. 2. 3，溫度信號放大器132將溫度信號傳輸給數據轉換存儲模塊
160;
步驟1. 2. 4，智能程控編碼模塊170從數據轉換存儲模塊160中讀取溫 度信號；
步驟1. 2. 5，智能程控編碼模塊170判斷溫度信號是否正常 溫度信號正常，則進行步驟1. 3和步驟1. 4; 若溫度信號高于預定值或不正常，則終止流程，等待指示。 所述的步驟1.3，還包括以下步驟
步驟1. 3. 1，紅外光學鏡頭組件121攝入焦爐內部的火焰的紅外圖像；
步驟1. 3. 2，紅外光學鏡頭組件121通過光路將火焰的紅外圖像傳輸給 紅外圖像信號傳感器122;
步驟1. 3. 3，圖像信號放大器124讀取紅外圖像信號傳感器122的火焰 紅外圖像信號；
步驟1. 3. 4,圖像信號放大器124將火焰紅外圖像信號傳輸給圖像信號 匹配模塊150。
所述的步驟1.4，還包括以下步驟
步驟1.4. 1，紅外溫度信號傳感器123采集焦爐的內部溫度； 步驟1. 4. 2，溫度信號放大器125讀取紅外溫度信號傳感器123的溫度 信號；
步驟1. 4. 3，溫度信號放大器125將焦爐內部紅外溫度信號放大后傳輸 給數據轉換存儲模塊160;
步驟1. 4. 4，智能程控編碼模塊170從數據轉換存儲模塊160中讀取焦 爐內部的紅外溫度信號；
步驟1. 4. 5，智能程控編碼模塊170判斷焦爐內部紅外溫度信號是否存
32在
紅外溫度信號存在，則進行步驟1.5; 若紅外溫度信號不存在，則終止流程，等待指示。 所述的步驟1.5，還包括以下步驟-
步驟1. 5. 1，數據轉換存儲模塊160將采集的焦爐內部電壓信號數據、
焦爐內部溫度信號數據和焦爐內部紅外溫度信號數據，通過調制解調器180
傳輸給一級無線通信模塊110;
步驟1. 5. 2，圖像信號匹配模塊150將采集的焦爐內部火焰的紅外圖像
信號數據傳輸給一級無線通信模塊110;
步驟1. 5. 3， 一級無線通信模塊110通過無線通訊將焦爐內部電壓信號
數據、焦爐內部溫度信號數據、焦爐內部紅外溫度信號數據和焦爐內部火焰
紅外圖像信號數據傳輸至所述的車載計算機工作站300上的一級無線通信模 塊310。
需要進一步說明的是，步驟1必須包含步驟1.3、步驟1.4和步驟1.5; 步驟l可選擇的包含步驟l. 1、步驟1.2;步驟1.3和步驟1.4可同時進行。
所述的每一個智能無線數據采集及傳送裝置IOO將內部的一組信號，通 過其上的一個一級無線通信模塊110，傳送到車載計算機工作站300的一個 一級無線通信模塊310上，所述的一組信號包含爐內電壓信號、爐內紅外 溫度信號、焦爐炭化室內智能無線數據采集及傳送裝置的溫度信號、爐內紅 外圖像信號。
本實施例中所述的三組智能無線數據采集及傳送裝置100，及每個所述 的裝置100外部的仿生抗高溫保護裝置200位于焦爐內不同的位置，可以測 出焦爐內任意方位的三組信號，然后將這三組信號通過所述的車載計算機系 統300上的三個一級無線通訊模塊310傳輸到車載計算機工作站300進行分 析。
需要進一步說明的情況是智能無線數據釆集及傳送裝置100與推焦車的 兼容安裝問題，由于所述的智能無線數據采集及傳送裝置是必需安裝在推焦 車上的移動性設備，而推焦車是生產廠家的重量級定型產品，出廠前一般不 考慮會有其它搭載裝置，這就要求"無線數據采集及傳送裝置"在設計和制 造時必需考慮與推焦車的兼容安裝，所謂兼容，是指以推焦車為主體實施的附加性安裝，在安裝方式上，既考慮無線數據采集及傳送裝置的有效工作和 安全運行，又考慮到作為載體的攔焦車的車體結構特點以及車貌特征，還要 考慮到車上工作人員的日常工作特點、工作方式、使用器械及活動范圍等情 況，作到兼容安裝，相互無害。具體的做法為
1、所有的探頭及管線采用了封閉式安裝，保證探頭及管線不存灰，不漏 灰，不產生環境及車體污染。2、合理選擇探頭安裝地點，作到對大車的外 貌無不良影響，對大車主體結構及機械強度無重大損害，不影響車上工作人 員的工作場地、工作方式。3、合理確定固定方式，采用掛鉤聯結方式，使之 在任何時候都可進行安裝或拆卸。
請參見圖3所示，所述的仿生抗高溫保護裝置200是封閉的核殼結構， 該核殼結構由內至外依次包覆為第一層殼體201、第二層殼體202、第三層殼 體203、第四層殼體204、第五層殼體205、第六層殼體206和第七層殼體207， 所述的各層殼體之間設有空間。所述的第七層殼體207內部設有空腔280, 所述的智能無線數據采集及傳送裝置100安放于所述的空腔280之中。
所述的第一層殼體201、第二層殼體202、第三層殼體203、第四層殼體 204、第五層殼體205、第六層殼體206和第七層殼體207上都具有一個開口 以及一個尺寸與開口相互匹配的頂蓋(圖3中未標示出)，所述的第一層殼體 201應為單層結構，它的外部包覆有絕熱隔離層210，所述的絕熱隔離層210 選用能承受1300攝氏度以上的耐高溫的柔性的材料，顏色一般應為白色。所 述的第一層殼體201和第二層殼體202之間設有充填層220，可充填有抗輻 射功能的耐高溫絕熱材料。所述的第二層殼體202和第三層殼體203之間設 有外真空層230，所述的外真空層230為雙層結構，制作時先完成兩層殼體 的制焊，然后進行抽真空處理。所述的第三層殼體203和第四層殼體204之 間設有充填蓄熱層240，所述的蓄熱層內可以灌裝低熔點金屬物質，灌裝前 埋設可與外界通風的螺旋狀金屬管。這一層的作用是將外層泄露進來的少量 熱量暫時給予吸收和儲存，在容器脫離熱源的間歇時間里通過通風管孔吹風 將儲存的熱量散發到大氣(通風設備推焦車上已有)。所述的第四層殼體204 和殼體第五層205之間設有中真空層250，雙層結構，處于真空狀態，制作 方法同外真空層230。所述的第五層殼體205和第六層殼體206之間設有液 氮容器260，所述的液氮容器260具備同類型液氮容器的基本功能，所述的類型液氮容器有灌裝接口以及放氣調節閥等。所述的第六層殼體206和第七 層殼體207之間設有內真空層270，其制作方法同外真空層230及中真空層 250。
所述的仿生抗高溫保護裝置200最內部設有空腔280，是一個直徑120 毫米-140毫米，高200毫米-400毫米的圓形空腔，是放置智能無線數據采集 及傳送裝置的地方。
所述的仿生抗高溫保護裝置200使用時，焦爐內溫度約1300攝氏度，使 用周期為120秒，常溫下間歇時間為300秒-500秒，空腔280內溫度要求在 上述工作狀態下最高溫升不超過55攝氏度。
請參見圖4所述的車載計算機工作站300，包含三個一級無線通訊模 塊310、 一個數據采集模塊320、 一個爐號自動識別裝置330、 一個推焦電流 檢測裝置340、 一個測溫數據嵌位裝置350、 一個車載計算機系統360、 一個 二級無線通訊模塊370。
所述的車載計算機工作站300中，包含所述的步驟2，還包含以下步驟
步驟2. 1，焦爐爐號信號數據釆集所述的自動爐號識別裝置330采集 焦爐的爐號；
步驟2.2，推焦電流信號數據采集所述的推焦電流檢測器340采集焦 爐的推焦電流。
所述的步驟2.2，還包含以下步驟
步驟2. 2. 1，推焦電機電流變送器341讀取推焦桿驅動電機三相電源的 任意一相，得到推焦電流數據信號；
步驟2. 2. 2，推焦電機電流變送器341將推焦電流數據信號傳輸至車載 計算機工作站300的數據采集模塊320。
所述的車載計算機工作站300中，還包含了步驟3，更進一步包含以下 步驟
步驟3.1， 一級數據接收 一級無線通信模塊310通過無線通訊從一級 無線通信模塊110處接收智能無線數據采集及傳送裝置100的焦爐內部電壓 信號數據、焦爐內部溫度信號數據、焦爐內部紅外溫度信號數據和焦爐內部 紅外圖像信號數據，并將上述數據傳輸給數據采集模塊320;
步驟3.2，數據采集轉換通過數據釆集模塊320對焦爐內部電壓信號數據、焦爐內部溫度信號數據、焦爐內部紅外溫度信號數據、焦爐內部紅外 圖像信號數據、焦爐爐號信號數據和推焦電流信號數據進行采集和分類，并 將數據傳輸給測溫數據嵌位裝置350進行轉換；
步驟3.3，數據分析存儲通過數據采集模塊320和測溫數據嵌位裝置
350將數據傳輸給車載計算機系統360;
步驟3.4， 二級數據傳輸二級無線通訊模塊370從數據緩存模塊362 處讀取一組同步數據，并通過無線通訊將上述數據傳輸至基地中央計算機工 作站400的二級無線通訊模塊410。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫法，其特點是，所述的步驟 3.2，還包含以下步驟
步驟3. 2. 1，數據采集模塊320接收焦爐內部電壓信號數據、焦爐內部 溫度信號數據、爐內紅外溫度信號數據、爐內火焰的紅外圖像信號數據、焦 爐爐號信號數據和推焦電流信號數據，并對上述數據類型進行分類；
步驟3. 2. 2，數據采集模塊320將焦爐內紅外溫度信號數據、焦爐內火 焰的紅外圖像信號數據分別傳輸至測溫信號采集A/D轉換模塊351和圖像信 號采集模塊352，通過A/D轉換模塊將模擬信號轉換為數字信號后，將焦爐 內部電壓信號數據、焦爐內部溫度信號數據、焦爐爐號信號數據和推焦電流 信號數據傳輸至車載計算機361;
步驟3. 2. 3，測溫信號采集A/D轉換模塊351讀取焦爐內的紅外溫度信 號數據，圖像信號采集模塊352讀取焦爐內火焰紅外圖像信號數據，并將上 述兩個數據整合成同步測溫嵌位信號，所述的同步測溫嵌位信號包含同一時 間點和同一位置的一組一一相對應的爐內紅外溫度信號數據和爐內火焰紅外 圖像信號數據；
步驟3. 2. 4，測溫數據嵌位裝置350將同步測溫嵌位信號傳輸至車載計 算機361。
所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特點是，所述的步 驟3.3中，還包含以下步驟
步驟3. 3. 1，車載計算機361從數據采集模塊320和測溫數據嵌位裝置 350處接收內部電壓信號數據、內部溫度信號數據焦爐爐號數據信號、推焦 電流信號數據和同步測溫嵌位信號；步驟3. 3. 2，車載計算機361將上述數據整合成一組同步數據，所述的 同步數據包含各自相對應的特定數據信息時間點、焦爐爐號、推焦電流、 焦爐內部電壓、焦爐內仿生抗高溫保護裝置的溫度、焦爐內部溫度和焦爐內 火焰的圖像及位置；
步驟3. 3. 3，車載計算機361將一組同步數據傳輸至數據緩存模塊362， 進行存儲。
其中，步驟3必須包含步驟3. 1、步驟3. 2和步驟3. 4;步驟3可選擇的 包含步驟3.3;步驟3.3可選擇的添加在步驟4之中。
本實施例里描述的車載計算機工作站300含有三個一級通訊模塊310， 用于接收智能無線數據采集及傳送裝置100所傳送的三組信號。
所述的三個一級無線通訊模塊310、爐號自動識別裝置330和推焦電流 檢測裝置340分別電連接數據采集模塊320，并分別向其雙向傳輸爐內紅外 圖像信號、爐內紅外溫度信號、焦爐炭化室內智能無線數據采集及傳送裝置 的溫度信號、爐內電壓信號、爐號信號、推焦電流信號；
所述的測溫數據嵌位裝置350同時與數據采集模塊320和車載計算機系 統360連接，并雙向傳輸采集到的爐內紅外圖像信號、爐內紅外溫度信號、 焦爐炭化室內智能無線數據采集及傳送裝置的溫度信號、爐內電壓信號、爐 號信號、推焦電流信號；
所述的數據采集模塊320與車載計算機系統360連接，并雙向傳輸爐內 紅外圖像信號、爐內紅外溫度信號、焦爐炭化室內智能無線數據采集及傳送 裝置的溫度信號、爐內電壓信號、爐號信號、推焦電流信號；
所述的車載計算機系統360與二級無線通訊模塊370連接，并雙向傳輸 爐內紅外圖像信號、爐內紅外溫度信號、焦爐炭化室內智能無線數據采集及 傳送裝置的溫度信號、爐內電壓信號、爐號信號、推焦電流信號。
請參見圖5所示，所述的爐號自動識別裝置330包含紅外鏡頭組件331、 紅外接收矩陣332、信號放大器333、與非門解碼電路334、與門數碼識別器 335、數據鎖存器336、程序編碼單元337、電源裝置338、三態總線驅動器 339、總線3300。
所述的爐號自動識別裝置330包括了步驟2. 1，還包含以下步驟步驟2. 1. 1，紅外鏡頭組件331利用光線感應焦爐編號標牌上的焦爐爐 號圖像；
步驟2. 1. 2，紅外鏡頭組件331將焦爐爐號圖像通過光路傳輸給紅外接 收矩陣332;
步驟2. 1. 3，紅外接收矩陣332通過光/電轉換電路將焦爐爐號圖像的光 信號轉換為電信號，得到焦爐爐號圖像數據，并將焦爐爐號圖像數據傳輸給 信號放大器333;
步驟2. 1.4，信號放大器333對焦爐爐號圖像數據迸行放大和整形，并 將焦爐爐號圖像數據進一步傳輸給與非門解碼電路334;
步驟2. 1. 5，與非門解碼電路334將焦爐爐號圖像數據按數碼顯示器7 段代碼位置進行解碼，并通過與門數碼識別器335對7段2進制數進行反譯 碼，反譯碼得到的數字作為焦爐爐號數據信號；
步驟2. 1. 6，與門數碼識別器335將焦爐爐號數據信號傳輸給數據鎖存 器336進行暫時儲存； .
步驟2. 1. 7，三態總線驅動器339將焦爐爐號數據信號傳輸給車載計算 機工作站300的數據采集模塊320。
所述的紅外接受矩陣332由一組紅外接收元件組成，并按照矩陣式排列； 所述的紅外鏡頭組件331連接紅外接收矩陣332;所述的紅外接收矩陣332 連接信號放大器333，并雙向傳輸爐號信號數據；所述的紅外接收矩陣332、 與非門解碼電路334、與門數碼識別器335、數據鎖存器336、程序編碼單元 337以及電源裝置338分別并聯連接到所述的總線3300，并通過總線3300 雙向傳輸爐號信號；所述的信號放大器333、與非門解碼電路334、與門數碼 識別器335以及數據鎖存器336依次單向連接，并依次單向傳輸爐號信號； 所述的數據鎖存器336電連接三態總線驅動器339，并單向傳輸爐號信號數 據；所述的三態總線驅動器339與數據采集模塊320連接，并雙向傳輸爐號 信號數據。
所述的爐號自動識別裝置330傳送自動識別的爐號信號至數據采集模塊 320，所述的爐號自動識別體系是一套獨立的裝置，由42只紅外接收元件組 成的紅外接收矩陣332，裝設在推焦車上的適當部位，利用光線感應的方式 獲取焦爐標號牌上的阿拉伯數字編號反射的光線，紅外接收矩陣332將感應
38到的信號通過光/電轉換電路傳送到信號放大器333上進行放大和整形，然后 通過與非門解碼電路334將信號按數碼顯示器7段代碼(A、 B、 C、 D、 E、 F、 G)位置進行解碼，解碼后的信號(例圖5的提示圖中第一位的7段代碼顯示 出a、 b、 c、 d、 e、 f ， 第二位的7段代碼顯示出a、 c、 d、 e、 f 、 g)通 過與門電路組成的數碼據識別器335進行七段-2進制數反譯碼，反譯碼得到 的結果是數字"0 6"，這一結果作為數據寫入鎖存器336進行暫時存儲，同 時通過三態總線驅動器339將數據送至車載計算機工作站300上的數據采集 模塊320，則此時工作站主機便得到了確切無誤的推焦車現在的爐前位置編 號(例"0 6")。這一爐號代碼與測溫數據一起在車載計算機內進行統一編 輯后，通過監視器予以顯示，供車上工作人員觀察及使用。爐號數據與其它 數據一起最終通過二級無線通訊模塊370發送到設在焦爐控制中心的中央計 算機系統400，作為工作日志報表的填報內容。
請配合參見圖4所示，所述的測溫數據嵌位裝置350包含相互連接并雙 向傳輸數據及控制信號的測溫信號采集A/D轉換模塊351和圖像信號采集模 塊352。
所述的測溫信號采集A/D轉換模塊351同與所述的數據采集模塊320、 車載計算機系統360連接，并雙向傳輸數據及控制信號；
所述的圖像信號采集模塊352與所述的車載計算機系統360連接，并雙 向傳輸數據及控制信號；所述的圖像信號采集模塊352與所述的測溫信號采 集A/D轉換模塊351連接，并雙向傳輸數據及控制信號。
所述的車載計算機系統360包含車載計算機361、數據緩存模塊362、 監視器363、電源裝置364。
所述的車載計算機361與所述的測溫信號采集A/D轉換模塊351和圖像 信號采集模塊352連接，并分別雙向傳輸爐內相關信號轉化成的數據；所述 的車載計算機361分別與所述的數據緩存模塊362、監視器363和電源裝置 364連接，并分別雙向傳輸爐內相關信號轉化成的數據；所述的監視器363 與所述的電源裝置364連接，并雙向傳輸數據；所述的數據緩存模塊362與 所述的二級無線通訊模塊370連接，并雙向傳輸爐內的相關數據。
本實施例中，所述的車載計算機工作站300接收從智能無線數據采集及 傳送裝置100發來的一組數據，該組數據包括爐內電壓信號數據、爐內溫度信號數據、爐內紅外溫度信號數據、爐內紅外圖像信號數據，并同時接收爐 號自動識別裝置330所發送的焦爐爐號信號，且同時接收推焦電機電流變送
器341所發送的推焦電流信號，由此六個信號數據組成一組新的數據信號，
由車載計算機工作站300上的一個二級無線通訊模塊370發出，由基地中央
計算機工作站400上的一個二級無線通訊模塊410接收。
請參見圖6所示，所述的基地中央計算機工作站400包含二級無線通
訊模塊410、中央計算機420、監視器430、打印機440、 UPS電源450、人機
對話裝置460、數據聯網通訊模塊470。
所述的基地中央計算機工作站400包含步驟4，還包括以下步驟 步驟4. 1， 二級數據接收二級無線通信模塊410通過無線通訊從二級
無線通信模塊370處接收一組同步數據，并將上述數據傳輸至中央計算機
420;
步驟4.2，數據分析中央計算機420對接收的一組同步數據進行綜合 分析和處理；
步驟4.3，調控根據中央計算機420的分析和結論，工作人員對整個 焦爐內部的測溫工作以及焦爐工作情況進行調控處理。 所述的步驟4.2中，還包含以下步驟
步驟4.2. 1，中央計算機420根據同步數據數據庫，對一組同步數據進 行綜合分析處理，分析焦爐內部各部分加熱爐墻溫度狀況，所述的同步數據 數據庫由之前的所有組同步數據及其各自的分析處理結果構成；
步驟4.2.2，中央計算機420顯示分析結果、繪制圖表曲線，用報告及 警告被測物溫度有無異常情況，車載計算機應用軟件提示導致異常情況的原 因，提出應采取的緊急解決辦法或措施；
步驟4. 2. 3，中央計算機420對一組同步數據及其分析處理結果進行存 儲，以更新同步數據數據庫；
在所述的步驟4. 1之前可選擇的添加步驟3. 3。
所述的二級無線通訊模塊410與所述的中央計算機420連接，并雙向傳 輸一組數據信號；所述的中央計算機420分別與所述的監視器430、打印機 440、人機對話裝置460和數據聯網通訊模塊470連接，并分別向各裝置雙向 傳輸數據信號。所述的UPS電源450與所述的中央計算機420、監視器430和打印機440連接。
本實用新型的實施例所采用的"二級無線通訊模塊"，是"中央微處理 機系統"與"車載計算機工作站"進行數據交流的無線通訊設備，是唯一的
聯絡通道；為保障通訊的暢通和大量數據的快速傳遞，第二級通訊系統采用 的是2. 4G T/R GROUP型2. 4G收發模塊，為此高頻調頻波發射接收裝置，使 用高速數字式調制解調技術，將數據釆集系統采集來的各位置多路多點數據 在很短的時間內傳送完畢，保障了數據的快速、實時、準確的傳遞。實施的 二級無線通訊系統硬件結構的主要性能參數列于下
二級無線通訊系統硬件結構
供電電壓 +5V±0. 25V，紋波<20mVp-p
耗電流 150mA ， Max
工作溫度 -10 +55 °C
接收頻率范圍 2400 2483MHz*
輸入駐波比 2:1
解調方式 FM
端口阻抗 50 Q, Typ.
頻率穩定性 ± 100kHz
輸入端本振泄露 -55dBm
接收靈敏度 -85dBm
視頻輸出阻抗 75Q， Typ.
視頻輸出電平 lVp-p， Typ.
本實施例中的一級無線通訊模塊的硬件結構與所述的二級無線通訊模塊 的硬件結構相同。
所述的基地中央計算機工作站400接收從所述的車載計算機工作站300 發送的一組數據信號，包含爐內電壓數據、爐內溫度數據、爐內紅外溫度 數據、爐內紅外圖像數據，焦爐爐號數據，推焦電流數據。由于該實施例在 焦爐內有三組同樣的智能無線數據采集及傳送裝置100，所以，基地中央計 算機工作站400將通過一個二級通訊模塊410接收到每組包含6個數據信號 的三組數據。基地中央計算機工作站400自動將數據進行存檔處理，隨后自
41動啟動"專家智能軟件系統"，自動按數據情況分析焦爐各部分溫度狀況， 評判焦爐內部有無異常，推焦電流是否平穩，用中文或西文報告及警告存在 異常情況的部位，提示導致異常情況的原因，提出應采取的緊急解決辦法或 措施，然后由顯示器和打印機顯示分析結果、繪制溫度曲線及文字報表，同 時在數據通訊口輸出相應信號，將測溫數據傳送給燃燒控制系統，用予指導 焦爐調控方向，修訂調控數據，實現調控運作，達到控制目的，實現焦爐加 熱優化控制，最終實現節能降耗以及產品質量最佳化。
請參見圖8和圖9所示的是軟件工作內容及程序指令流程圖總體結構及 功能，安裝在焦爐儀表控制室的'"中央微處理機系統"，亦稱作"基地計算 機系統"，是由計算機、監視器、打印機、調制解調器、無線通訊設備、電 源裝置、系統軟件等組成的綜合服務中心；它所具備的軟件系統至少應包括 以下幾個方面
1 )由"數據采集軟件包"、"數據處理軟件包"、"專家智能軟件包"等組成的 軟件系統，用于支持此測溫裝置有條不紊的工作。
2) 數據采集軟件包的主要內容系統啟動程序，數據采集程序，數據排序
存儲程序，通訊程序等。
3) 數據處理軟件包、專家智能軟件包的主要內容系統啟動程序，讀取數據 和存檔程序，自動分析程序，自動繪圖和顯示程序，專家數據庫，歷史數據 庫，中文術語庫，通訊程序等；
4) 軟件的工作流程如下
當接收到裝在車上的車栽計算機工作站發送來的測溫信號時，即刻自動啟動 數據存檔程序，將測溫數據按要求形成數據文件進行存檔，隨后自動啟動 "專家智能軟件系統"，對測溫信號進行綜合處理，自動按專家數據庫中規 定的各項要求分析焦爐內部各部分溫度狀況，判斷焦爐內部有無異常情況， 用中文或西文報告及警告存在異常情況的部位，提示導致異常情況的原因， 提出應采取的緊急解決辦法或措施，然后由顯示器和打印機顯示分析結果、 繪制圖表曲線，同時在數據通訊口輸出相應信號，將測溫數據傳送給燃燒控 制系統，調整控制數據，指導控制方向，實現調控運作，達到控制目的，實 現焦爐加熱優化控制，最終實現產品質量最佳化。
5) 軟件的主要工作結果如下(1) 用坐標曲線方式直觀反映焦爐各重要部位的溫度分布，用坐標表格形式 將測到的焦爐內部溫度與各加熱立火道位置準確對位；
(2) 在曲線各重要參考點用阿拉伯數字明確標示出該點的溫度當量；
(3) 合理和充分利用計算機顯示器的光點陣列及容量，以可換屏的方式將六 條測溫曲線按焦爐炭化室南北兩側各為一組分別顯示在兩屏屏幕上；
(4) 在曲線的左上角標示出該條曲線是焦爐炭化室內部的南側或北側上中下 的哪個部位；曲線坐標表格的下部則用阿拉伯數字標示出1-32火道的物理分 界線，曲線坐標表格的右部用阿拉伯數字標示出每一高度的表格所代表的實 際溫度；
6)專家智能分析系統及圖文報表
本發明所實施的軟件系統功能還包括形成焦爐工作日志形式的圖文報 表，(報表格式因不同的用戶會有不同的需求，這里僅就其應該函蓋的內容作 一介紹，不再提供附圖)。
本實施例形成的圖文報表，在主標題下首先標示的是此次測溫的具體 爐號和推焦測溫時間，告示出全爐平均溫度。
報表首先在突出位置顯示的是當前這一次(一次一個爐號)測溫過程中 形成的測溫曲線和中文的智能分析結果，報表的左半部為六條測溫曲線，每 條曲線含有1920個測量數據，由左向右依次記錄著焦爐每孔碳化室從這一 端到另一端(通常稱從機側到焦側)約20M長加熱墻體的溫度狀況，六條測 溫曲線反映了碳化室兩邊加熱墻體上、中、下三個重要高度的實際溫度，共 11520個測點；每條曲線在出現較大峰值或谷值的地方，表示焦爐內這個區 域(加熱火道)的加熱情況出現差異，在曲線的峰值或谷值的旁邊，有一組 阿拉伯數字，標示的是該區域的實際溫度當量,由此當量值可以看出該區域 溫度高(或低)到怎樣的程度，是否超過了熱工控制允許的范圍；每條曲線都 為三線合一線的表現形式，粗礦明了，顯現在有暗底格的坐標圖上。每幅坐 標圖的左上角，分別標示出該條曲線代表爐內哪個高度位置的溫度；坐標圖 上的橫豎暗格線，分別將坐標圖的橫軸和縱軸所代表的爐區(立火道)位置和 該區域的實際溫度量值給予嚴格定位和標注,整個焦爐各個重要部位的溫度 情況盡現紙上，令人一目了然，工作人員可以非常容易的審察出焦爐炭化室 任何一個部位溫度狀況有無異常；在圖文報表的右上部，標示著此次測溫的具體爐號和測溫時間，標示出全爐平均溫度量值。
(5) 為了使測溫系統充分體現專家們的智慧，在軟件系統中設立了一個可修 改"專家數據庫"，數據庫中積累和記錄了焦爐專家、學者多年來的實際工 作經驗和研究成果， 一些現實的實驗參數和數據也可在對話窗口參與專家數 據庫與系統進行交流，探索控制機理所產生的結果；專家數據庫與系統每次 測到的1萬余個測溫數據在計算機的高速運算能力及軟件操作下，反復調用 和審查測量數據，以專家數據庫中所記載的經驗參數衡量和分析焦爐各部位 溫度狀況，審査有無異常情況，審核導致異常情況的原因,形成并提出應采取 的緊急解決辦法或措施，在圖文報表的右半部，展示的是"專家智能分析軟 件系統"對測溫數據進行自動分析的中文報告專欄，漢語說明本爐總體狀況 是否正常；在爐況分析專欄中報告的是爐內哪個立火道出現了溫度偏高或偏 低的異常情況，列出了溫度偏高或偏低區域的溫度當量，在原因分析專欄提示 出了導致溫度偏高或偏低的可能原因，在處理意見專欄提出了可供參考的應 急解決辦法,在爐內出現特殊的異常情況時，將依據情況的嚴重程度調用各種 級別直至最高級別的報警語言，提示值班工作人員應采取的對策，確定搶修措 施，或向有關領導進行緊急報告;整個圖文報表格式緊湊，版面清新,語言簡潔: 含義廣闊；在每次測溫結束時，在微機的數據通訊口輸出測量結果，焦爐熱工 管理系統使用，進而調整控制參數，實現加熱可控調整，達到優化控制的目的。
(6) :推焦主機電流坐標曲線
在主報表的下部，可有若干行的位置另設一組坐標曲線，上面譜畫的是推焦 電機電流在推焦過程中電流變化的曲線，這一曲線是焦爐內部推焦阻力的直 觀描述，它可以顯現出焦炭成熟程度或者爐墻有無損壞等重要情況； 按時間先后順序將本日內各爐號推焦時得到的主機電流值進行對比，還可以 間接判斷和對比每個爐號的結焦情況等一系列有待研究和解決的現實問題。 7)可查詢歷史數據庫及其形成和調用
在每次自動測溫完成以后，微機將自動啟動數據存儲程序，將包括時間、爐 號在內的全部測量數據作為一個單獨的文件保存在名稱為REC的數據庫中， 每一個數據文件都由以年\月\日\時\分及測溫順序等自動形成的明顯標 識組成；每一次測量得到的數據，都依次自動保存在這個數據庫的最后；保存 數量和時間不受限制；工作人員可以在(數日數月甚至數年后)任何時候對此歷史數據庫進行調用或進行抽查分析。 8 )自動測溫系統與燃燒控制系統數據交換方式
為了使"焦爐溫度全面自動譜圖監測系統"能更好的全面參與焦爐熱 工控制，特設立網絡數據通訊路徑和編制了網絡數據通訊軟件包，其收發方
式如下
1、 由自動測溫系統計算機并口 1所具備的8位數據線并行送出測溫數據，
數據格式為2進制代碼；為方便8位數據線的利用，僅送出全部數據的低八位
代碼。例如測溫數據為987。C時，轉換的2進制代碼為1111011011，送出的 代碼為11011011，測溫數據為1026。C時，轉換的2進制代碼為10000000010， 送出的代碼為00000010;
2、 溫度數據由并口 1經多芯信號線送至燃燒控制系統DCS或PLC數據輸入端 低8位；
3、 按照上述安排，自動測溫系統可輸出的數據下限為896X:,上限為1152°C; 數值域:256。C;
4、 爐號數據由并口 2經多芯信號線送至燃燒控制系統DCS或PLC數據輸入端 高6位，例如爐號為50時，送出的2進制代碼為110010;
5、 最高2位為聯絡信號，高電平有效；表示信號準備好，請接收方讀取；
6、 綜合以上安排,共用16位數據線,例如送到16位數據線的信號為1U1 0010 0000 OOIO，則表示50號爐正在推焦，測得的溫度為1026°C;信號己送到數 據線，請求接收；
7、 以上數據向16位數據線傳送時，介入了隔離傳送裝置。 接收方采取下列方式接收數據
1、 在規定的時間或約定的條件下讀到低8位輸入端溫度信號后，在進行2-10 進制換算時，同時判斷其最高位為"0"還是為"1"，為"1"時將換算的結 果+768，為"0"時將換算的結果+1024;例如讀到的溫度代碼為11011011 (最 高位為1)，換算的結果為219，則實際溫度=219+768=987匸；讀到的測溫度代 碼為00000010 (最高位為0 )，換算的結果為2 ，則實際溫度=2+1024二1026匸。
2、 在規定的時間或約定的條件下讀到高8位輸入端低6位的爐號信號后，進 行2-IO進制轉換，即為其實際爐號；例如讀到的爐號代碼為110010時，換算的結果為50 ，則當前推焦爐號為50號;
數據的實際傳送標準
00000000等候狀態
0001xxxx爐號高4位
0010xxxx爐號低4位
0011xxxx溫度高4位
0100xxxx溫度低4位
0101xxxx小時高4位
0110xxxx小時低4位
0111xxxx分鐘高4位
1000xxxx分鐘低4位
每一組信號保持10秒鐘以便控制系統讀取。
由于本發明結構較復雜，涉及面廣，為縮減本說明書篇幅，在前面的介
紹中已盡量給予了減略，但仍顯量大；故此軟件系統的編程方法將僅介紹某 些重要部分，同時又因軟件有很多編程語言(例如匯編\C + +\V B等等) 表達及實現形式，所以以下僅以文字模型及其執行結果為主進行介紹。 1)車載計算機工作站數據采集編程介紹
1 、多功能數據采樣板硬件型號KC 8 0 1 ;主要功能16路模擬量/開 關量輸入，2路開關量和2路模擬量輸出。
2 、程序及運作的開始
當車載計算機主機PC加電啟動一-系統初始化以后，系統主機PC需要不
間斷訪問采樣板，發現有請求信號，立即進入采樣狀態；而請求信號則由硬件 時序產生和發出，其路徑是將請求信號輸送到在采樣板前8位中的第8位和第 7位,請求信號的特征是同時在第8位和第7位分別送入同步信號和推焦電機 電流(壓)信號，當兩個信號都到來時，即為采樣起始時間和起始請求信號。 3、時序安排
第一周期訪問采樣板前8位 占用時間0 — 1 0 0 (S)
(1) 同步信號早于測溫信號2S，與電流信號同時到
(2) 電流信號早于測溫信號2S，與同步信號同時到(3) 測溫信號 (傳感器l)
(4) 測溫信號 (傳感器2)
(5) 測溫信號 (傳感器3)
(6) 測溫信號 (傳感器4)
(7) 測溫信號 (傳感器5)
(8) 測溫信號 (傳感器6)
第二周期訪問采樣板前8位 占用時間100 _ 150(S)
(1)內溫信號(傳感器1 )
(2)內溫信號(傳感器2 )
(3)內溫信號(傳感器3 )
(4)內溫信號(傳感器4 )
(5)內溫信號(傳感器5 )
(6)內溫信號(傳感器6 )
第三周期訪問采樣板前8位 占用時間150— 2 0 0 (S)
(1)內壓信號(傳感器1 )
(2)內壓信號(傳感器2 )
(3)內壓信號(傳感器3 )
(4)內壓信號(傳感器4 )
(5)內壓信號(傳感器5 )
(6)內壓信號(傳感器6 )
第四周期訪問采樣板后8位 占用時間0 —200(S)
(8)特別信號(有1=1.有0=0 〉放在后7位譯碼數之前)
(7)位號信號(權64)(例二進制101010101=十進制15 5)
(6)位號信號(權32)
(5)位號信號(權16)
(4)位號信號(權8)
(3)位號信號(權4)
(2)位號信號(權2)
(l)位號信號(權l)
47第五周期系統發送數據時間200---400(S)
在完成上述采樣周期之后，排30S延時，即可進入發送周期。在發送周 期終了之后，延時60S令采樣板送出開關量/模擬量信號(5V)，同時監視采樣 板第1-6位有6路內溫測量信號和6路內部電壓測量信號相續送來，發現后 立即采樣。
第六周期充電時間
在采樣板開關量輸出端間斷送出5V直流電壓信號，時間安排為送1000 秒，停300秒；其時序安排在500秒——1500秒送，1500秒-一1800秒停， 1800秒-一2800秒送；以此類推，直至下一次測溫任務到來，(返回前面時 序)……。
由以上各部分硬件結構和支持軟件組成的"焦爐內部無線自冷連續自動 測溫法及其譜圖裝置"，可以替代原始的間接測溫裝置對焦爐進行大廣角、多 方位整體直接測溫； 一套測溫裝置可連續重復使用，無互換誤差，可以對焦爐 數萬個重要測溫點進行定期普遍測量，測量數據準確，易管理，易維護，被世界 稱為"焦爐最先進的測溫技術"(德國專家語-一本文注)，有很高的直接經濟 效益。
實施例二
請參見圖ll所示，本實施例基于實施例一的裝置結構及方法的基礎上， 采用三個智能無線數據采集及傳送裝置100、 一個仿生抗高溫保護裝置200、 一個車載計算機工作站300、 一個基地中央計算機工作站400。所述的三個智 能無線數據采集及傳送裝置100、 一個仿生抗高溫保護裝置200、 一個車載計 算機工作站300、 一個基地中央計算機工作站400內部結構及數據信號傳遞 方式基本與實施例一相同。
在本實施例中，向仿生抗高溫保護裝置200中的充填蓄熱層240內灌裝 錫。所述的仿生抗高溫保護裝置200中的液氮容器260的有效容積(指凈加 裝量)為IO公升，所述的仿生抗高溫保護裝置200中的絕熱隔離層210用白 色石棉布做成，這些材料都能更好的保護仿生抗高溫保護裝置200，該實施 例中數據采集的周期設置成每隔6分鐘進行一次。
此實施例的不同在于，所述的仿生抗高溫保護裝置200最內部設有 個直徑360麗-520 MM,高600MM-1200 MM的圓形空腔280，在一個所述的空腔 280內裝有三個所述的智能無線數據采集及傳送裝置100。此實施例能在焦爐 內部的一個周期內的某一個位置上采集三組信號數據，所以，對某一定點位 置上的數據可以進行比較和校正，更能準確的得到爐內某一位置燃燒的情況。 本實施例中提供的裝置相對于實施例一而言，少了兩個仿生抗高溫保護 裝置200，從而可以節約制造成本。
實施例三
請參見圖12所示，本實施例基于實施例一的裝置結構及方法的基礎上， 采用六個智能無線數據采集及傳送裝置100、六個仿生抗高溫保護裝置200、 二個車載計算機工作站300、 一個基地中央計算機工作站400。所述的一個智 能無線數據采集及傳送裝置100、 一個仿生抗高溫保護裝置200、 一個車載計 算機工作站300、 一個基地中央計算機工作站400內部結構及信號傳遞方式 基本與實施例一基本相同，所述的一個仿生抗高溫保護裝置200內有一個所 述的智能無線數據采集及傳送裝置IOO，三個所述的仿生抗高溫保護裝置200 與一個所述的車載計算機工作站300連接，這樣，六個仿生抗高溫保護裝置 200分成二組，分別與二個車載計算機工作站300連接，所述的二個車載計 算機工作站300與一個所述的基地中央計算機工作站400連接。
在本實施例中，向仿生抗高溫保護裝置200中的充填蓄熱層240內灌裝 鉛。所述的仿生抗高溫保護裝置200中的液氮容器260的有效容積(指凈加 裝量)為IO公升，所述的仿生抗高溫保護裝置200中的絕熱隔離層用白色石 棉布做成。
本實施例中提供的裝置為較為復雜的配置，但能同時采集到爐內水平方 位及垂直方位的溫度及圖像信號，是能最大廣角、多方位整體直接測溫的裝 置，也能對焦爐內部進行定期普遍測量，測量數據準確，易管理，易維護。
實施例四
請參見圖13所示，本實施例基于實施例一的裝置結構及方法的基礎上， 采用六個智能無線數據采集及傳送裝置100、六個仿生抗高溫保護裝置200、 一個車載計算機工作站300、 一個基地中央計算機工作站400。所述的六個智能無線數據采集及傳送裝置100、六個仿生抗高溫保護裝置200、 一個車載計 算機工作站300、 一個基地中央計算機工作站400內部結構及信號傳遞方式 基本與實施例一相同。此實施例的不同在于，所述的一個車載計算機工作站 300上有六個一級無線通訊模塊310，用于接收六組數據信號，同時，在所述 的一個車載計算機工作站300上設有兩個二級無線通訊模塊370，對應的， 在所述的一個基地中央計算機工作站400上設有兩個二級無線通訊模塊410， 車載計算機361將這六組數據通過二個二級無線通訊裝置370傳送到基地中 央計算機工作站400上的二個二級無線通訊裝置410。
在本實施例中，向仿生抗高溫保護裝置200中的充填蓄熱層240內灌裝 錫。所述的仿生抗高溫保護裝置200中的液氮容器260的有效容積(指凈加 裝量)為10公升，所述的仿生抗高溫保護裝置200中的絕熱隔離層用白色石 棉布做成。所述的信號數據采集周期為每隔8分鐘進行一次。
采用了本實施例的設備配置，會產生較高的成本，能更準確的測量爐內 的水平位置及垂直位置的溫度，并同時對幾組數據進行校對，自動按數據情 況分析焦爐各部分溫度狀況，以選出最優的一組數據。
實施例五
請參見圖14所示，本實施例基于實施例一的裝置結構及方法的基礎上， 采用六個智能無線數據采集及傳送裝置100、 二個仿生抗高溫保護裝置200、 二個車載計算機工作站300、 一個基地中央計算機工作站400。所述的六個智 能無線數據采集及傳送裝置100、 二個仿生抗高溫保護裝置200、 二個車載計 算機工作站300、 一個基地中央計算機工作站400內部結構及信號傳遞方式 基本與實施例一相同。此實施例的不同在于，每個所述的仿生抗高溫保護裝 置200內，設有三個智能無線數據采集及傳送裝置100，所述的一個仿生抗 高溫保護裝置200與一個車載計算機工作站300連接。在所述的一個基地中 央計算機工作站400上設有二個二級無線通訊模塊410，每個所述的車載計 算機工作站300上設有一個所述的二級無線通訊裝置370， 二個所述的車載 計算機工作站300通過六個二級通訊模塊310接收六組數據，每三組數據通 過一個二級無線通訊模塊370傳送到一個所述的基地中央計算機工作站400 上的二個二級無線通訊裝置410。在本實施例中，向仿生抗高溫保護裝置200中的充填蓄熱層240內灌裝 錫。所述的仿生抗高溫保護裝置200中的液氮容器260的有效容積(指凈加 裝量)為IO公升，所述的仿生抗高溫保護裝置200中的絕熱隔離層用白色石 棉布做成。所述的信號數據采集周期為每隔8分鐘進行一次。
采用了本實施例的設備配置，會產生較高的成本，能更準確的測量爐內 的水平位置及垂直位置的溫度，并同時對幾組數據進行校對，自動按數據情 況分析焦爐各部分溫度狀況，以選出最優的一組數據。
實施例六
本實施例基于實施例一的裝置結構及方法的基礎上，采用多個智能無線 數據采集及傳送裝置100、多個仿生抗高溫保護裝置200、多個車載計算機工 作站300、多個基地中央計算機工作站400。所述的多個智能無線數據采集及 傳送裝置100、多個仿生抗高溫保護裝置200、多個車載計算機工作站300、 多個基地中央計算機工作站400內部結構及信號傳遞方式基本與實施例一相 同。此實施例的不同在于，多個所述的仿生抗高溫保護裝置200內，設有多 個智能無線數據采集及傳送裝置100，所述的多個仿生抗高溫保護裝置200 與相對應數量的多個車載計算機工作站300連接。在所述的多個基地中央計 算機工作站400上設有多個二級無線通訊模塊410，所述的多個車載計算機 工作站300上設有多個所述的二級無線通訊模塊370，所述的多個二級無線 通訊模塊410的數量與所述的多個二級無線通訊模塊370的數量相等，所述 的車載計算機工作站300通過多個二級通訊模塊310接收多組數據。
在本實施例中，向仿生抗高溫保護裝置200中的充填蓄熱層240內灌裝 鉛或錫。、所述的仿生抗高溫保護裝置200中的液氮容器260的有效容積(指 凈加裝量)為10公升，所述的仿生抗高溫保護裝置200中的絕熱隔離層用白 色石棉布做成。所述的信號數據采集周期為每隔5-10分鐘進行一次。
在本發明的較佳實施例已于前面進行詳細敘述的同時，本發明并未受限 于所述的特殊實施例，其應僅被視為是示范，更進一步地，本發明的修飾以 及延伸亦可以加以發展，并且，所有如此的修飾都被視為落在本發明所附權 利要求所定義的范疇內。
權利要求
1、一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，包含以下部分智能無線數據采集及傳送裝置(100)、仿生抗高溫保護裝置(200)、車載計算機工作站(300)、基地中央計算機工作站(400)；所述的智能無線數據采集及傳送裝置(100)的外部設有一個仿生抗高溫保護裝置(200)，并設置在焦爐內；所述的智能無線數據采集及傳送裝置(100)與車載計算機工作站(300)通過一級無線通訊模塊雙向傳輸信息；所述的車載計算機工作站(300)與基地中央計算機工作站(400)通過二級無線通訊模塊雙向傳輸信息。
2、 如權利要求1所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，所述的智能無線數據采集及傳送裝置(100)包含以下部分一級無線通訊模塊(110)、焦爐炭化室攝像測溫單元(120)、自溫測量單元(130)、電壓測量單元(140)、圖像信號匹配模塊(150)、數據轉換存儲模塊(160)、智能程控編碼模塊(170)、調制解調器(180);所述的焦爐炭化室攝像測溫單元(120)與所述的圖像信號匹配模塊(150)連接，并向其單向傳輸爐內紅外圖像信號和爐內紅外溫度信號；所述的焦爐炭化室攝像測溫單元(120)、自溫測量單元(130)、電壓測量單元(140)和智能程控編碼模塊(170)分別與所述的數據轉換存儲模塊(160)連接，并分別單向傳輸爐內紅外圖像信號、爐內紅外溫度信號、仿生抗高溫保護裝置(200)的溫度信號以及電壓信號；所述的電壓測量單元(140)與所述的調制解調器(180)連接，向其單向傳輸電壓信號；所述的數據轉換存儲模塊(160)與所述的調制解調器(180)連接，并向其單向傳輸爐內紅外溫度信號、仿生抗高溫保護裝置(200)的溫度信號以及電壓信號；所述的圖像信號匹配模塊(150)和調制解調器(180)分別與所述的一級無線通訊模塊(110)連接，并分別向其單向傳輸爐內紅外圖像信號。
3、 如權利要求2所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，所述的焦爐炭化室攝像測溫單元(120)包含以下部分紅外光學鏡頭組件(121)、紅外圖像信號傳感器(122)、紅外溫度信號傳感器(123)、圖像信號放大器(124)、溫度信號放大器(125);所述的紅外光學鏡頭組件(121)通過光學路徑與紅外圖像信號傳感器(122)相對應，并向其單向傳輸爐內紅外圖像的光學信號；所述的紅外圖像信號傳感器(122)的輸出端與所述的圖像信號放大器(124) 的正極連接；所述的紅外溫度信號傳感器(123)的輸出端與所述的溫度信號放大器 (125) 的正極連接；所述的圖像信號放大器(124)的輸出端與圖像信號匹配模塊(150)的輸入端連接，并向其單向傳輸爐內紅外圖象信號；所述的溫度信號放大器(125)的輸出端與數據轉換存儲模塊(160)的輸入端連接，并向其單向傳輸爐內紅外溫度信號。
4、 如權利要求3所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，所述的自溫測量單元(130)包含以下部分內部溫度傳感器(131)、溫度信號放大器(132);所述的內部溫度傳感器(131)的輸出端與所述的溫度信號放大器(132)的正極連接；所述的溫度信號放大器(132)的輸出端與數據轉換存儲模塊(160)連接，并向其單向傳輸仿生抗高溫保護裝置(200)內部溫度信號。
5、 如權利要求4所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，所述的電壓測量單元(140)包含以下部分電壓信號放大器(141)、電源組件(142);所述的電源組件(142)與所述的電壓信號放大器(141)的正極連接，并向其單向傳輸爐內電壓信號；所述的電源組件(142)輸出端與電壓調制解調器(180)連接，并向其單向傳輸爐內電壓信號；所述的電源組件(142)上設有備用充電接口 (143)。
6、 如權利要求1或5所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，所述的仿生抗高溫保護裝置(200)是封閉的核殼結構，該核殼結構由內至外依次包覆為多層殼體第一層殼體(201)、第二層殼體(202)、第三層殼體(203)、第四層殼體(204)、第五層殼體(205)、第六層殼體(206)和第七層殼體(207);所述的各層殼體之間設有空間；所述的第二層殼體(207)之中設有空腔(280);所述的智能無線數據采集及傳送裝置(100)安放于所述的空腔(280)之中。
7、 如權利要求6所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，所述的第一層殼體(201)、第二層殼體(202)、第三層殼體(203)、第四層殼體(204)、第五層殼體(205)、第六層殼體(206)和第七層殼體(207)上都設有一個開口以及一個與該開口相互匹配的頂蓋。
8、 如權利要求7所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，在所述的第一層殼體(201)的外部包覆有絕熱隔離層(210);所述的第一層殼體(201)和第二層殼體(202)之間設有充填層(220);所述的第二層殼體(202)和第三層殼體(203)之間設有外真空層(230);所述的第三層殼體(203)和第四層殼體(204)之間設有充填蓄熱層(240);所述的第四層殼體(204)和第五層殼體(205)之間設有中真空層(250)，該中真空層(250)處于真空狀態；所述的第五層殼體(205)和第六層殼體(206)之間設有液氮容器(260);所述的第六層殼體(206)和第七層殼體(207)之間設有內真空層(270);
9、 如權利要求l、 5或8所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，所述的車載計算機工作站(300)包含以下部分至少一個一級無線通訊模塊(310)、數據采集模塊(320)、爐號自動識別裝置(330)、推焦電流檢測裝置(340)、測溫數據嵌位裝置(350)、車載計算機系統(360)、二級無線通訊模塊(370);所述的一級無線通訊模塊(310)、爐號自動識別裝置(330)和推焦電流檢測裝置(340)分別與數據采集模塊(320)連接，并分別雙向傳輸爐內紅外圖像信號、爐內紅外溫度信號、仿生抗高溫保護裝置溫度信號、爐內電壓信號、爐號信號、推焦電流信號；所述的測溫數據嵌位裝置(350)分別與數據采集模塊(320)和車載計算機系統(360)連接，并分別雙向傳輸爐內紅外圖像信號、爐內紅外溫度信號、仿生抗高溫保護裝置溫度信號、爐內電壓信號、爐號信號、推焦電流信號，所述的數據采集模塊(320)電連接車載計算機(360)，并雙向傳輸爐內紅外圖像信號、爐內紅外溫度信號、仿生抗高溫保護裝置溫度信號、爐內電壓信號、爐號信號、推焦電流信號；所述的車載計算機(360)與二級無線通訊模塊(370)連接，并雙向傳輸爐內紅外圖像信號、爐內紅外溫度信號、仿生抗高溫保護裝置溫度信號、爐內電壓信號、爐號信號、推焦電流信號。
10、 如權利要求9所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，所述的爐號自動識別裝置(330)包含以下部分紅外鏡頭組件(331) 、紅外收轉換矩陣(332)、由一組紅外接收元件組成的紅外接受矩陣(332) 、信號放大器(333)、與非門解碼電路(334)、與門數碼識別器(335)、數據鎖存器(336)、程序編碼單元(337)、電源裝置(338)、三態總線驅動器(339)、總線(3300);所述的紅外鏡頭組件(331)與紅外接收矩陣(332)相對應設置；所述的紅外接收矩陣(332)與信號放大器(333)連接，并雙向傳輸爐號信號；所述的紅外接收矩陣(332)、與非門解碼電路(334)、與門數碼識別器(335)、數據鎖存器(336)、程序編碼單元(337)以及電源裝置(338)都并聯連接到所述的總線(3300)，并通過總線(3300)相互之間雙向傳輸爐號信號數據；所述的信號放大器(333)的輸出端與所述的非門解碼電路(334)的輸入端連接，所述的與非門解碼電路(334)、與門數碼識別器(335)以及數據鎖存器(336)依次串聯連接，并依次單向傳輸爐號信號數據；所述的數據鎖存器(336)與三態總線驅動器(339)連接，并單向傳輸爐號數據；所述的三態總線驅動器(339)電連接數據采集模塊(320)，并向其雙向傳輸爐號數據。
11、 如權利要求10所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，所述的測溫數據嵌位裝置(350)包含相互連接并雙向傳輸數據及控制信號的測溫信號采集A/D轉換模塊(351)和圖像信號采集模塊(352)。所述的測溫信號采集A/D轉換模塊(351)分別與所述的數據采集模塊(320)和車載計算機系統(360)連接，并分別雙向傳輸爐內紅外圖像信號數據、爐內紅外溫度信號數據、仿生抗高溫保護裝置溫度信號數據、爐內電壓信號數據、爐號信號數據、推焦電流信號數據；所述的圖像信號采集模塊(352)與所述的車載計算機系統(360)連接，并雙向傳輸爐內紅外圖像信號數據、爐內紅外溫度信號數據、仿生抗高溫保護裝置溫度信號數據、爐內電壓信號數據、爐號信號數據、推焦電流信號數據。
12、 如權利要求11所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，所述的車載計算機系統(360)包含以下部分車載計算機(361)、數據緩存模塊(362)、監視器(363)、電源裝置(364);所述的車載計算機(361)分別與所述的數據采集模塊(320)、測溫信號采集A/D轉換模塊(351)、圖像信號采集模塊(352)連接；所述的數據緩存模塊(362)、監視器(363)及電源裝置(364)連接，并分別雙向傳輸爐內紅外圖像信號數據、爐內紅外溫度信號數據、仿生抗高溫保護裝置溫度信號數據、爐內電壓信號數據、爐號信號數據、推焦電流信號數據；所述的監視器(363)與所述的電源裝置(364)連接，并雙向傳輸爐內紅外圖像信號數據、爐內紅外溫度信號數據、仿生抗高溫保護裝置溫度信號數據、爐內電壓信號數據、爐號信號數據、推焦電流信號數據；所述的數據緩存模塊(362)與所述的二級無線通訊模塊(370)連接，并雙向傳輸爐內紅外圖像信號數據、爐內紅外溫度信號數據、仿生抗高溫保護裝置溫度信號數據、爐內電壓信號數據、爐號信號數據、推焦電流信號數據。
13、 如權利要求l、 5、 8或12所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，所述的基地中央計算機工作站(400)包含以下部分二級無線通訊模塊(410)、中央計算機(420)、監視器(430)、打印機(440)、 UPS電源(450)、人機對話裝置(460)、數據聯網通訊模塊(470);所述的二級無線通訊模塊(410)與所述的中央計算機(420)連接，并雙向爐內紅外圖像信號數據、爐內紅外溫度信號數據、仿生抗高溫保護裝置溫度信號數據、爐內電壓信號數據、爐號信號數據、推焦電流信號數據；所述的中央計算機(420)分別與所述的監視器(430)、打印機(440)、人機對話裝置(460)和數據聯網通訊模塊(470)連接，并分別與各裝置雙向傳輸爐內紅外圖像信號數據、爐內紅外溫度信號數據、仿生抗高溫保護裝置溫度信號數據、爐內電壓信號數據、爐號信號數據、推焦電流信號數據。
14、 如權利要求13所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置，其特征在于，所述的UPS電源(450)分別與所述的中央計算機(420)、監視器(430)和打印機(440)連接。
15、 如權利要求l、 5、 8、 12或14所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖 記錄裝置，其特征在于，所述的一個或多個智能無線數據采集及傳送裝置(100)外配套設有一個仿生抗高溫保護裝置(200);所述的智能無線數據采集及傳送裝置(100)采用一組或多組，每組由至少一個智能無線數據采集及傳送裝置(100)組成；所述的車載計算機工作站(300)上設有至少一個一級無線通訊模塊(310)、至少一個自動爐號識別裝置(330)、至少一個推焦電流檢測裝置(340)，所述的車載計算機工作站(300)至少采用一組或多組；所述的基地中央計算機工作站(400)上設有至少一個二級無線通訊模塊(410)。
16、 一種采用焦爐內部無線自冷連續自動測溫譜圖記錄裝置的焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特征在于，包含以下步驟步驟1，焦爐內部數據采集通過所述的智能無線數據采集及傳送裝置(100)，檢測并采集焦爐內部的電壓信號、溫度信號、紅外圖像信號和紅外溫度信號，并傳輸給車載計算機工作站(300);步驟2，焦爐外部數據采集通過所述的自動爐號識別裝置(330)和推焦電流檢測器(340)，來檢測并采集推焦電流信號和焦爐爐號信號，并傳輸給車載計算機工作站(300);步驟3，現場數據采集分析通過車載計算機工作站(300)，在對步驟l和步驟2中，采集的相關數據進行現場分析，并將相關數據傳輸給基地中央計算機工作站(400);步驟4，基地數據分析調控基地中央計算機工作站(400)，對步驟3中，由車載計算機工作站(300)傳輸到的分析后的相關數據進行分析處理。
17、 如權利要求16所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫法，其特征在于，所述的步驟l中，還包含以下步驟步驟l. 1，內部電壓信號數據采集所述的電壓測量單元(140)采集智能無線數據采集及傳送裝置(100)的內部電壓信號數據；步驟1.2，內部溫度信號數據采集所述的自測溫單元(130)檢測智能無線數據采集及傳送裝置(100)的內部溫度信號數據；步驟1.3，紅外圖像信號數據采集所述的焦爐炭化室攝像測溫單元(120)采集焦爐內部的紅外圖像信號數據；步驟1.4，紅外溫度信號數據采集所述的焦爐炭化室攝像測溫單元(120)采集焦爐內部的紅外溫度信號數據；步驟1.5， 一級數據傳輸由智能無線數據采集及傳送裝置(100)采集的內部電壓信號數據、內部溫度信號數據、紅外圖像信號數據和紅外溫度信號數據通過所述的一級無線通信模塊(110)發送至所述的車載計算機工作站(300)。
18、 如權利要求17所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特征在于，所述的步驟1.3中，還包含以下步驟步驟1.3.1，紅外光學鏡頭組件(121)攝入焦爐內部的火焰的紅外圖像；步驟1.3.2，紅外光學鏡頭組件(121)通過光路將火焰的紅外圖像傳輸給紅外圖像信號傳感器(122);步驟1.3.3，圖像信號放大器(124)讀取紅外圖像信號傳感器(122)的火焰紅外圖像信號；步驟1. 3. 4，圖像信號放大器(124)將火焰紅外圖像信號傳輸給圖像信號匹配模塊(150)。
19、 如權利要求18所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特征在于，所述的步驟1.4中，還包含以下步驟步驟1.4.1，紅外溫度信號傳感器(123)采集焦爐的內部溫度；步驟1.4.2，溫度信號放大器(125)讀取紅外溫度信號傳感器(123)的溫度信號；步驟1.4.3，溫度信號放大器(125)將焦爐內部紅外溫度信號放大后傳輸給數據轉換存儲模塊(160);步驟1.4.4，智能程控編碼模塊(170)從數據轉換存儲模塊(160)中讀取焦爐內部的紅外溫度信號；步驟1. 4. 5,智能程控編碼模塊(170)判斷焦爐內部紅外溫度信號是否存在紅外溫度信號存在，則進行步驟1. 5;若紅外溫度信號不存在，則終止流程，等待指示。
20、如權利要求19所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特征在于，所述的步驟l. l中，還包含以下步驟步驟1.1.1，電壓信號放大器(141)讀取電源組件(142)的電壓信號；步驟1. 1.2，電壓信號放大器(141)將電壓信號傳輸給數據轉換存儲模塊(160);步驟1.1.3，智能程控編碼模塊(170)從數據轉換存儲模塊(160)中讀取電壓信號；步驟1.1.4，智能程控編碼模塊(170)判斷電壓信號是否正常電壓信號正常，則進行步驟1.2;若電壓信號低于預定值或不正常，則終止流程，等待指示。
21 、如權利要求19或20所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特征在于，所述的步驟1.2中，還包含以下步驟-步驟1.2. 1，內部溫度傳感器(131)采集智能無線數據采集及傳送裝置(100)的內部溫度后，傳輸給溫度信號放大器(132);步驟1.2.2，溫度信號放大器(132)將內部溫度傳感器(131)的溫度信號進行放大；步驟1.2.3，溫度信號放大器(132)將溫度信號傳輸給數據轉換存儲模塊(160);步驟1.2.4，智能程控編碼模塊(170)從數據轉換存儲模塊(160)中，讀取溫度信號；步驟1.2.5，智能程控編碼模塊(170)判斷溫度信號是否正常溫度信號正常，則進行步驟1.3和步驟1.4;若溫度信號高于預定值或不正常，則終止流程，等待指示。
22、 如權利要求19、 20或21所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特征在于，所述的步驟1.5中，還包含以下步驟步驟1. 5. 1，數據轉換存儲模塊(160)將采集的焦爐內部電壓信號數據、焦爐內部溫度信號數據和焦爐內部紅外溫度信號數據，通過調制解調器(180)傳輸給一級無線通信模塊(110);步驟1.5.2，圖像信號匹配模塊(150)將采集的焦爐內部火焰的紅外圖像信號數據傳輸給一級無線通信模塊(110);步驟1.5.3， 一級無線通信模塊(110)通過無線通訊將焦爐內部電壓信號數據、焦爐內部溫度信號數據、焦爐內部紅外溫度信號數據和焦爐內部火焰紅外圖像信號數據傳輸至所述的車載計算機工作站(300)上的一級無線通信模塊(310)。
23、 如權利要求19、 20、 21或22所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫法，其特征在于步驟1.3和步驟1.4可同時進行。
24、 如權利要求16或23所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特征在于，所述的步驟2，還包含以下步驟中的一個或多個步驟2. 1，焦爐爐號信號數據采集所述的自動爐號識別裝置(330)采集焦爐的爐號；步驟2.2,推焦電流信號數據采集所述的推焦電流檢測器(340)采集焦爐的推焦電流。
25、 如權利要求24所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特征在于，所述的步驟2.2中，還包含以下步驟步驟2.2. 1,推焦電機電流變送器(341)讀取推焦桿驅動電機三相電源的任意一相，得到推焦電流數據信號；步驟2.2.2，推焦電機電流變送器(341)將推焦電流數據信號傳輸至車載計算機工作站(300)的數據采集模塊(320)。
26、 如權利要求25所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫法，其特征在于，所述的步驟2. l中，還包含以下步驟步驟2. 1. 1，紅外鏡頭組件(331)利用光線感應焦爐編號標牌上的焦爐爐號圖像；步驟2. 1.2，紅外鏡頭組件(331)將焦爐爐號圖像通過光路傳輸給紅外接收矩陣(332);步驟2.1.3，紅外接收矩陣(332)通過光/電轉換電路將焦爐爐號圖像的光信號轉換為電信號，得到焦爐爐號圖像數據，并將焦爐爐號圖像數據傳輸給信號放大器(333);步驟2. 1.4，信號放大器(333)對焦爐爐號圖像數據進行放大和整形，并將焦爐爐號圖像數據進一步傳輸給與非門解碼電路(334);步驟2. 1.5，與非門解碼電路(334)將焦爐爐號圖像數據按數碼顯示器7段代碼位置進行解碼，并通過與門數碼識別器(335)對7段2進制數進行反譯碼，反譯碼得到的數字作為焦爐爐號數據信號；步驟2. 1.6，與門數碼識別器(335)將焦爐爐號數據信號傳輸給數據鎖存器(336)進行暫時儲存；步驟2.1.7，三態總線驅動器(339)將焦爐爐號數據信號傳輸給車載計算機工作站(300)的數據采集模塊(320)。
27、如權利要求16、 23或26所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特征在于，所述的步驟3中，還包含以下步驟步驟3. 1， 一級數據接收 一級無線通信模塊(310)通過無線通訊從一級無線通信模塊(110)處接收智能無線數據采集及傳送裝置(100)的焦爐內部電壓信號數據、焦爐內部溫度信號數據、焦爐內部紅外溫度信號數據和焦爐內部紅外圖像信號數據，并將上述數據傳輸給數據采集模塊(320);步驟3.2，數據采集轉換通過數據采集模塊(320)對焦爐內部電壓信號數據、焦爐內部溫度信號數據、焦爐內部紅外溫度信號數據、焦爐內部紅外圖像信號數據、焦爐爐號信號數據和推焦電流信號數據進行采集和分類，并將數據傳輸給測溫數據嵌位裝置(350)進行轉換；步驟3.3，數據分析存儲通過數據采集模塊(320)和測溫數據嵌位裝置(350)將數據傳輸給車載計算機系統(360);步驟3, 4， 二級數據傳輸二級無線通訊模塊(370)從數據緩存模塊(362)處讀取一組同步數據，并通過無線通訊將上述數據傳輸至基地中央計算機工作站(400)的二級無線通訊模塊(410)。
28、 如權利要求27所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫法，其特征在 于，所述的步驟3.2，進一步包含以下步驟步驟3.2.1，數據采集模塊(320)接收焦爐內部電壓信號數據、焦爐內 部溫度信號數據、爐內紅外溫度信號數據、爐內火焰的紅外圖像信號數據、 焦爐爐號信號數據和推焦電流信號數據，并對上述數據類型進行分類；步驟3.2.2，數據采集模塊(320)將焦爐內紅外溫度信號數據、焦爐內 火焰的紅外圖像信號數據分別傳輸至測溫信號采集A/D轉換模塊(351)和圖 像信號采集模塊(352)，通過A/D轉換模塊將模擬信號轉換為數字信號后， 將焦爐內部電壓信號數據、焦爐內部溫度信號數據、焦爐爐號信號數據和推 焦電流信號數據傳輸至車載計算機(361);步驟3.2.3，測溫信號采集A/D轉換模塊(351)讀取焦爐內的紅外溫度 信號數據，圖像信號采集模塊(352)讀取焦爐內火焰紅外圖像信號數據，并 將上述兩個數據整合成同步測溫嵌位信號，所述的同步測溫嵌位信號包含同 一時間點和同一位置的一組一一相對應的爐內紅外溫度信號數據和爐內火焰 紅外圖像信號數據；步驟3.2.4，測溫數據嵌位裝置(350)將同步測溫嵌位信號傳輸至車載 計算機(361)。
29、 如權利要求28所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特征 在于，所述的步驟3.3中，還包含以下步驟步驟3.3.1，車載計算機(361)從數據采集模塊(320)和測溫數據嵌 位裝置(350)處接收內部電壓信號數據、內部溫度信號數據焦爐爐號數據信 號、推焦電流信號數據和同步測溫嵌位信號；步驟3.3.2，車載計算機(361)將上述數據整合成一組同步數據，所述 的同步數據包含各自相對應的特定數據信息時間點、焦爐爐號、推焦電流、 焦爐內部電壓、焦爐內仿生抗高溫保護裝置的溫度、焦爐內部溫度和焦爐內 火焰的圖像及位置；步驟3.3.3，車載計算機(361)將一組同步數據傳輸至數據緩存模塊 (362)，進行存儲。
30、 如權利要求28或29所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特征在于步驟3.3可選擇的添加在步驟4之中。
31、 如權利要求16、 23、 26或30所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測 溫法，其特征在于，所述的步驟4中，還包含以下步驟步驟4. 1， 二級數據接收二級無線通信模塊(410)通過無線通訊從二 級無線通信模塊(370)處接收一組同步數據，并將上述數據傳輸至中央計算 機(420);步驟4.2，數據分析中央計算機(420)對接收的一組同步數據進行綜 合分析和處理；步驟4.3，調控根據中央計算機(420)的分析和結論，工作人員對整個焦爐內部的測溫工作以及焦爐工作情況進行調控處理。
32、 如權利要求31所述的一種焦爐內部無線自冷連續自動測溫方法，其特征 在于，所述的步驟4.2中，還包含以下步驟步驟4.2. 1，中央計算機(420)根據同步數據數據庫，對一組同步數據 進行綜合分析處理，分析焦爐內部各部分加熱爐墻溫度狀況，所述的同步數 據數據庫由之前的所有組同步數據及其各自的分析處理結果構成；步驟4.2.2，中央計算機(420)顯示分析結果、繪制圖表曲線，用報告及警告被測物溫度有無異常情況，車載計算機應用軟件提示導致異常情況的 原因，提出應采取的緊急解決辦法或措施；步驟4.2.3，中央計算機(420)對一組同步數據及其分析處理結果進行 存儲，以更新同步數據數據庫；在所述的步驟4. 1之前可選擇的添加步驟3. 3。
33、 如權利要求16、 23、 26、 30或32所述的一種焦爐內部無線自冷連續自 動測溫方法，其特征在于從某一測量周期時間開始，每間隔一個預定的時間周期，該裝置周期性 地同時開始執行步驟1和步驟2，并將該周期執行后的數據傳輸給步驟3;每一周期執行步驟1和步驟2的后的數據，步驟3要對所述的數據進行 采集轉換分析，然后將所述的數據傳輸給步驟4;每一周期執行步驟3后的數據，步驟4要對所述的數據進行綜合分析， 得知焦爐的燃燒情況，進行相應的調控。
全文摘要
本發明涉及一種為解決煉焦爐內部溫度測量難題而研發的新裝置，該裝置包含以下部分智能無線數據采集及傳送裝置、仿生抗高溫保護裝置、車載計算機工作站、基地中央計算機工作站。所述的智能無線數據采集及傳送裝置外部設有一個仿生抗高溫保護裝置，該智能無線數據采集及傳送裝置與車載計算機工作站通過一級無線通訊相互聯系，傳輸信息。所述的車載計算機工作站與基地中央計算機工作站通過二級無線通訊相互聯系，傳輸信息。該裝置可以替代原始的間接測溫裝置對焦爐進行大廣角、多方位整體直接測溫。一套測溫裝置可連續重復使用，無互換誤差，可以對焦爐數萬個重要測溫點進行定期普遍測量，測量數據準確，易管理，易維護，有很高的直接經濟效益。
文檔編號C10B41/00GK101598600SQ20081003850
公開日2009年12月9日 申請日期2008年6月4日 優先權日2008年6月4日
發明者張儒斌 申請人:上海隆締電子設備有限公司