連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)及判定方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)及判定方法，判定系統(tǒng)包括：無線測溫節(jié)點(diǎn)、無線傳感器網(wǎng)關(guān)及上位機(jī)。無線測溫節(jié)點(diǎn)設(shè)置在連鑄扇形段噴嘴附近，用于采集連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息。無線傳感器接收無線測溫節(jié)點(diǎn)采集的即時(shí)溫度信息，并將接收的即時(shí)溫度信息發(fā)送至上位機(jī)。上位機(jī)比較每個(gè)噴嘴的即時(shí)溫度信息，判斷噴嘴是否出現(xiàn)了堵塞。本發(fā)明提供的連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)，可以避免人工操作，節(jié)省了大量的人力和物力，提高了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性；同時(shí)還提高了對噴嘴堵塞情況檢測的工作效率。
【專利說明】連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)及判定方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)及判定方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煉鋼連鑄是鋼水由液態(tài)向固態(tài)轉(zhuǎn)化的重要工序，其中扇形段冷卻技術(shù)是確保產(chǎn)品質(zhì)量的重要保證，每個(gè)扇形段上分布著很多噴嘴，噴嘴是否堵塞直接關(guān)系到鑄坯的冷卻效果，鑄坯冷卻不均勻會造成鑄坯表面質(zhì)量缺陷從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。扇形段上的噴嘴在冷卻鑄坯過程中由于水質(zhì)影響和高溫結(jié)垢等因素容易造成堵塞，目前國內(nèi)外鋼廠檢測噴嘴堵塞的方法都是傳統(tǒng)人工模式，只能在停澆后通過現(xiàn)場人眼結(jié)合手電筒的方式查看噴嘴狀況，采用這種方法不僅工人的勞動強(qiáng)度大，而且需要的時(shí)間長，并且無法保證檢查的準(zhǔn)確性，因此不適合現(xiàn)代化先進(jìn)的大型鋼廠快節(jié)奏、高品質(zhì)生產(chǎn)的管理要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠?qū)崟r(shí)在線判定連鑄扇形段噴嘴是否發(fā)生堵塞的連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)及判定方法。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)，包括:無線測溫節(jié)點(diǎn)、無線傳感器網(wǎng)關(guān)及上位機(jī)；所述無線測溫節(jié)點(diǎn)設(shè)置在所述連鑄扇形段噴嘴附近，用于采集所述連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息；所述無線傳感器接收所述無線測溫節(jié)點(diǎn)采集的所述即時(shí)溫度信息，并將接收的所述即時(shí)溫度信息發(fā)送至所述上位機(jī)；所述上位機(jī)對采集的所述即時(shí)溫度信息進(jìn)行比較，判斷所述噴嘴是否出現(xiàn)了堵塞。
[0005]進(jìn)一步地，所述上位機(jī)包括:數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述無線傳感器網(wǎng)關(guān)發(fā)來的所述連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息；數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲所述數(shù)據(jù)接收單元接收的所述即時(shí)溫度信息；數(shù)據(jù)分析單元，用于從所述數(shù)據(jù)存儲單元獲取所述即時(shí)溫度信息；通過比較每個(gè)所述噴嘴的即時(shí)溫度信息，判斷所述噴嘴是否發(fā)生了堵塞；報(bào)警顯示單元，用于從所述數(shù)據(jù)分析單元獲取判斷結(jié)果及所述連鑄扇形段每個(gè)所述噴嘴的即時(shí)溫度信息，當(dāng)所述噴嘴堵塞時(shí)發(fā)出報(bào)警信號，并顯示即時(shí)溫度信息的變化趨勢。
[0006]進(jìn)一步地，所述無線測溫節(jié)點(diǎn)包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、測溫元件、儀表放大器、單片機(jī)及無線模塊；所述第一電阻Rl的一端依次通過所述第二電阻R2及第三電阻R3接地；所述第一電阻Rl的另一端通過所述測溫元件接地；所述儀表放大器的正相輸入端連接在所述第一電阻Rl與所述測溫元件之間，所述儀表放大器的反相輸入端連接在所述第二電阻R2與第三電阻R3之間；所述儀表放大器的輸出端通過所述單片機(jī)與所述無線模塊連接。
[0007]進(jìn)一步地，所述無線測溫節(jié)點(diǎn)與所述無線傳感器網(wǎng)關(guān)通過ZigBee通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)所述連鑄扇形段噴嘴的即時(shí)溫度信息的接收與發(fā)送。
[0008]本發(fā)明還提供了一種連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)的判定方法，包括:獲取并存儲所述連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息；將連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度進(jìn)行比較，判斷所述噴嘴是否發(fā)生了堵塞。
[0009]進(jìn)一步地，所述將連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度進(jìn)行比較，判斷所述噴嘴是否發(fā)生了堵塞包括:當(dāng)其中一個(gè)所述噴嘴的溫度比其它所述噴嘴的溫度高50度或更多，則說明所述噴嘴發(fā)生了堵塞；否則，所述噴嘴未發(fā)生堵塞。
[0010]進(jìn)一步地，還包括:當(dāng)所述連鑄扇形段噴嘴堵塞時(shí)發(fā)出報(bào)警信號，并顯示所述連鑄扇形段噴嘴的即時(shí)溫度信息的變化趨勢。
[0011]本發(fā)明提供的連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)及判定方法，設(shè)置有無線測溫節(jié)點(diǎn)、無線傳感器網(wǎng)關(guān)及上位機(jī)，能夠通過無線測溫節(jié)點(diǎn)采集連鑄扇形段噴嘴的溫度，并將采集的噴嘴即時(shí)溫度信息經(jīng)無線傳感器網(wǎng)關(guān)傳送至上位機(jī)進(jìn)行分析處理，判斷出連鑄扇形段噴嘴是否發(fā)生了堵塞事故，因此可以避免人工操作，節(jié)省了大量的人力和物力，提高了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性；同時(shí)還提高了對噴嘴堵塞情況檢測的工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的上位機(jī)內(nèi)部軟件結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的無線測溫節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參見圖1-圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)，包括:無線測溫節(jié)點(diǎn)、無線傳感器網(wǎng)關(guān)及上位機(jī)。無線測溫節(jié)點(diǎn)設(shè)置在連鑄扇形段噴嘴附近，用于采集連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息(連鑄扇形段噴嘴的即時(shí)溫度信息是指實(shí)時(shí)測量的連鑄扇形段噴嘴的溫度，扇形段上的噴嘴由若干排構(gòu)成，每排根據(jù)需要設(shè)置有4-6個(gè)噴嘴，本實(shí)施例涉及的噴嘴屬于同一排)。無線傳感器接收無線測溫節(jié)點(diǎn)采集的即時(shí)溫度信息，并將接收的即時(shí)溫度信息發(fā)送至上位機(jī)。上位機(jī)比較每個(gè)噴嘴的即時(shí)溫度信息，判斷連鑄扇形段噴嘴是否出現(xiàn)了堵塞。參見圖3，無線測溫節(jié)點(diǎn)包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、測溫元件、儀表放大器、單片機(jī)及無線模塊。第一電阻Rl的一端依次通過第二電阻R2及第三電阻R3接地；第一電阻Rl的另一端通過測溫元件接地。儀表放大器由多級運(yùn)算放大電路組成，儀表放大器的正相輸入端連接在第一電阻Rl與所述測溫元件之間，儀表放大器的反相輸入端連接在第二電阻R2與第三電阻R3之間；儀表放大器的輸出端通過單片機(jī)與無線模塊連接。本發(fā)明實(shí)施例中，單片機(jī)為超低功耗MSP單片機(jī)，無線模塊為超低功耗433M無線模塊。無線測溫節(jié)點(diǎn)與無線傳感器網(wǎng)關(guān)通過ZigBee通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)連鑄扇形段噴嘴的即時(shí)溫度信息的接收與發(fā)送。無線測溫節(jié)點(diǎn)的電源可采用工業(yè)耐高溫鋰電池。
[0016]參見圖2，上位機(jī)包括:數(shù)據(jù)接收單元，用于接收無線傳感器網(wǎng)關(guān)發(fā)來的連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息。數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲從數(shù)據(jù)接收單元獲取的連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息。數(shù)據(jù)分析單元，用于從數(shù)據(jù)存儲單元獲取連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息；比較每個(gè)噴嘴的即時(shí)溫度信息，判斷連鑄扇形段噴嘴是否發(fā)生了堵塞。報(bào)警顯示單元，用于從數(shù)據(jù)分析單元獲取判斷結(jié)果及連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息，當(dāng)某個(gè)噴嘴堵塞時(shí)發(fā)出報(bào)警信號，并顯示即時(shí)溫度信息的變化趨勢。
[0017]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)的判定方法，包括:步驟10:獲取并存儲連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息。步驟20:將連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度進(jìn)行比較，判斷所述噴嘴是否發(fā)生了堵塞。具體為:當(dāng)其中一個(gè)噴嘴的溫度比其它噴嘴的溫度高50度或更多(如50度、200度或500度)，則說明該噴嘴發(fā)生了堵塞；否則，噴嘴未發(fā)生堵塞。步驟30:當(dāng)連鑄扇形段噴嘴堵塞時(shí)發(fā)出報(bào)警信號，并顯示連鑄扇形段噴嘴的即時(shí)溫度信息的變化趨勢。例如，構(gòu)建即時(shí)溫度隨時(shí)間的變化曲線，直觀的對連鑄扇形段的即時(shí)溫度予以顯示。
[0018]下面對本發(fā)明實(shí)施例提供的連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行說明:無線測溫節(jié)點(diǎn)分布在連鑄扇形段同一排所有噴嘴的附近，要求無線測溫節(jié)點(diǎn)能夠靈敏的探測連鑄扇形段同一排所有噴嘴的溫度變
[0019]化。當(dāng)某個(gè)噴嘴堵塞時(shí)，該噴嘴無法噴出水對高溫鑄坯進(jìn)行冷卻，因此高溫鑄坯的溫度無法下降，導(dǎo)致高溫鑄坯的溫度傳遞到與之對應(yīng)的噴嘴上，使該噴嘴的溫度急劇升高。無線測溫節(jié)點(diǎn)探測到噴嘴的即時(shí)溫度信息，無線傳感器網(wǎng)關(guān)與無線測溫節(jié)點(diǎn)之間建立ZigBee通信協(xié)議，無線通信網(wǎng)關(guān)通過ZigBee獲取無線測溫節(jié)點(diǎn)采集的噴嘴的即時(shí)溫度信息，并將獲取的即時(shí)溫度信息傳送至上位機(jī)。上位機(jī)中的數(shù)據(jù)接收單元接收從無限傳感器網(wǎng)管傳來的連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息，并將其臨時(shí)保存。臨時(shí)保存的連鑄扇形段噴嘴的即時(shí)溫度信息傳送至數(shù)據(jù)存儲單元進(jìn)行存儲。數(shù)據(jù)分析單元將連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度進(jìn)行對比，判斷所述噴嘴是否發(fā)生了堵塞。具體為:當(dāng)其中一個(gè)噴嘴的溫度比其它噴嘴的溫度高50度或更多(如50度、200度或500度)，則說明該噴嘴發(fā)生了堵塞；否則，噴嘴未發(fā)生堵塞。數(shù)據(jù)分析單元發(fā)送判斷結(jié)果給報(bào)警顯示單元，當(dāng)噴嘴發(fā)生堵塞時(shí)，報(bào)警顯示單元發(fā)出報(bào)警信號；同時(shí)，數(shù)據(jù)分析單元將連鑄扇形段的即時(shí)溫度信息發(fā)送至報(bào)警顯示單元，使報(bào)警顯示單元顯示連鑄扇形段噴嘴的即時(shí)溫度的變化趨勢(如以波形圖的形式進(jìn)行顯示)，便于工作人員進(jìn)行觀察。在實(shí)際應(yīng)用中連鑄扇形段噴嘴的數(shù)量較多，可分別對其進(jìn)行編號，在報(bào)警顯示單元報(bào)警時(shí)，顯示堵塞的連鑄扇形段噴嘴的編號，這樣可以方便工作人員很快的查詢到該連鑄扇形段噴嘴的位置。
[0020]本發(fā)明實(shí)施例具有以下有益效果:
[0021]設(shè)置有無線測溫節(jié)點(diǎn)、無線傳感器網(wǎng)關(guān)及上位機(jī)，能夠通過無線測溫節(jié)點(diǎn)采集連鑄扇形段噴嘴的溫度，并將采集的噴嘴即時(shí)溫度信息經(jīng)無線傳感器網(wǎng)關(guān)傳送至上位機(jī)進(jìn)行分析處理，判斷出連鑄扇形段噴嘴是否發(fā)生了堵塞事故，因此可以避免人工操作，節(jié)省了大量的人力和物力，提高了檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性；同時(shí)還提高了對噴嘴堵塞情況檢測的工作效率。此外，本發(fā)明實(shí)施例提供的連鑄扇形段工作狀態(tài)判定系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、成本較低，便于在工業(yè)上廣泛實(shí)施。
[0022]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實(shí)施方式】僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)，其特征在于，包括:無線測溫節(jié)點(diǎn)、無線傳感器網(wǎng)關(guān)及上位機(jī)；所述無線測溫節(jié)點(diǎn)設(shè)置在所述連鑄扇形段噴嘴附近，用于采集所述連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息；所述無線傳感器接收所述無線測溫節(jié)點(diǎn)采集的所述即時(shí)溫度信息，并將接收的所述即時(shí)溫度信息發(fā)送至所述上位機(jī)；所述上位機(jī)對采集的所述即時(shí)溫度信息進(jìn)行比較，判斷所述噴嘴是否出現(xiàn)了堵塞。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)，其特征在于，所述上位機(jī)包括:數(shù)據(jù)接收單元，用于接收所述無線傳感器網(wǎng)關(guān)發(fā)來的所述連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息；數(shù)據(jù)存儲單元，用于存儲所述數(shù)據(jù)接收單元接收的所述即時(shí)溫度信息；數(shù)據(jù)分析單元，用于從所述數(shù)據(jù)存儲單元獲取所述即時(shí)溫度信息；通過比較每個(gè)所述噴嘴的即時(shí)溫度信息，判斷所述噴嘴是否發(fā)生了堵塞；報(bào)警顯示單元，用于從所述數(shù)據(jù)分析單元獲取判斷結(jié)果及所述連鑄扇形段每個(gè)所述噴嘴的即時(shí)溫度信息，當(dāng)所述噴嘴堵塞時(shí)發(fā)出報(bào)警信號，并顯示即時(shí)溫度信息的變化趨勢。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)，其特征在于，所述無線測溫節(jié)點(diǎn)包括:第一電阻R1、第二電阻R2、第三電阻R3、測溫元件、儀表放大器、單片機(jī)及無線模塊；所述第一電阻Rl的一端依次通過所述第二電阻R2及第三電阻R3接地；所述第一電阻Rl的另一端通過所述測溫元件接地；所述儀表放大器的正相輸入端連接在所述第一電阻Rl與所述測溫元件之間，所述儀表放大器的反相輸入端連接在所述第二電阻R2與第三電阻R3之間；所述儀表放大器的輸出端通過所述單片機(jī)與所述無線模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)，其特征在于，所述無線測溫節(jié)點(diǎn)與所述無線傳感器網(wǎng)關(guān)通過ZigBee通信協(xié)議實(shí)現(xiàn)所述連鑄扇形段噴嘴的即時(shí)溫度信息的接收與發(fā)送。
5.一種連鑄扇形段噴嘴工作狀態(tài)判定系統(tǒng)的判定方法，其特征在于，包括:獲取并存儲所述連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度信息；將連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度進(jìn)行比較，判斷所述噴嘴是否發(fā)生了堵塞。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的判定方法，其特征在于，所述將連鑄扇形段同一排所有噴嘴的即時(shí)溫度進(jìn)行比較，判斷所述噴嘴是否發(fā)生了堵塞包括:當(dāng)其中一個(gè)所述噴嘴的溫度比其它所述噴嘴的溫度高50度或更多，則說明所述噴嘴發(fā)生了堵塞；否則，所述噴嘴未發(fā)生堵塞。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的判定方法，其特征在于，還包括:當(dāng)所述連鑄扇形段噴嘴堵塞時(shí)發(fā)出報(bào)警信號，并顯示所述連鑄扇形段噴嘴的即時(shí)溫度信息的變化趨勢。
【文檔編號】G01K7/00GK103487249SQ201310464089
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年10月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月8日
【發(fā)明者】彭國仲, 田志紅, 蘇震霆, 馬軍紅, 王勝東, 白健, 楊紅遠(yuǎn), 楊曉山 申請人:首鋼京唐鋼鐵聯(lián)合有限責(zé)任公司