[00110033]基于無線傳感網絡的連退爐區軸承溫度監測系統
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技術詳細介紹
成果簡介：
連退爐是鋼鐵生產線上的關鍵設備，連退爐區有多根爐輥和導向輥，每根爐輥/導向輥都有 2 個軸承，分布在連退爐的操作側和傳動側。連退爐區還有排煙風機、預熱風機等幾十臺風機。整個連退爐區的爐輥軸承、導向輥軸承、風機軸承等都需要進行實時監測。這些軸承的工作狀態直接關系到整條生產線的正常運行。軸承的故障可以通過溫度的變化表現。因而對軸承的溫度狀態進行在線監測，可以及時監測軸承的工作狀態，科學指導維修，預防重大事故發生。
“連退爐區軸承溫度監測系統”的拓撲結構示意圖如下圖 1 所示，本系統所有硬件和軟件均為自主設計開發，具有完全自主知識產權。
系統硬件由三部分組成：測溫節點、簇頭節點、匯聚節點。
測溫節點按照系統設定的工作間隔時間，周期性完成軸承等位置溫度數據的采集，采集到的數據將發送給簇頭節點。測溫節點是分簇進行數據傳輸，每簇設有 2 個簇頭節點(冗余備份)、1 個報警節點（冗余備份）。簇頭節點完成在常規狀態下接收簇內測溫節點發來的數據，并將數據發送到匯聚節點。當簇內的測溫節點出現報警時，由報警節點負責對相應節點采用特定的通訊信道和
采樣頻率進行溫度監測與數據傳輸。匯聚節點負責將簇頭節點的數據發送至應用程序服務器。
軟件包括：前端數據采集程序、數據庫服務、分布式應用服務器程序、Web 服務程序、報警服務程序（含手機短信報警功能）等?？蛻舳税凑諏崿F的方式和功能分為 C/S客戶端和 B/S 客戶端兩種，主要功能包括：實時監測、實時曲線、統計分析、報警列表、系統管理、程序更新、系統幫助等功能模塊。
成熟程度及推廣應用情況：
目前處于何種研發階段：?研發 ?小試 ?中試 ?小批量生產 ?產業化；
樣機：?有 ?無
已投入成本：100 萬。
推廣應用情況：本系統于 2007 年成功運行在鞍鋼冷軋 3#線連退爐區，測點數量為406 個，經過多年運行，系統穩定可靠、數據準確，并于 2014 年在鞍鋼冷軋 4#線連退爐區進行推廣應用，測點數量為 470 個；于 2019 年在鞍鋼冷軋 13#鍍鋅線連退爐區應用，測點數量為 157 個。本系統不僅可以進行連退爐區的軸承溫度監測，2018 年還應用于首鋼遷鋼一冷軋連退線的電機抱閘的溫度監測，測點數量為 84 個，2010 年應用于鞍鋼熱軋 1700、1750、2050 線的煤氣管道測溫，測點數量為 20 個。
期望技術轉移成交價格（大概金額）：面議。
技術優勢：
硬件和軟件均為定制化開發，具有完全自主知識產權，可以滿足客戶多樣化需求。傳感器采用電池供電，無線通訊，具有傳輸距離遠、穿透性強、使用壽命長（2 年以上）、性能穩定、數據真實可靠。
軟件具有一定的功能可擴展性，可實現的進一步功能擴展主要包括以下幾個方面：
1. 軟件架構設計
①可擴展框架編程技術：彈性伸縮、免編譯；②組態式定制界面技術：快速配置、靈活；③跨平臺應用技術：高兼容性；④動態數據管理技術：高效率、易維護
2. 可擴展的分析方法庫
①統一的方法調用接口；②可重構可擴展的方法庫；③可遠程跨平臺調用
3. 通訊技術：有線/無線
①基于 TCP/IP 協議；②可擴展的通訊協議；③智能無線傳感器網絡
性能指標：
工作電壓：3.6V(電池供電)
最大工作電流：200mA
通信距離：800 米（空曠地帶）
最大發射功率：20dBm
測量范圍：-40~120℃
溫度測量精度：±1℃
工作頻段：410∽470MHz
防護等級：IP53
市場分析：
鋼鐵企業為技術轉移重點行業，也可以應用有色金屬、石油、化工、煤炭等行業。
經濟效益分析：
經濟社會效益：通過降低設備故障率、減少設備停機時間、提高生產效率和產品質量，年均累計經濟效益 1000 萬以上。
成果亮點：
1. 成果來源：
成果來源于鞍鋼冷軋廠 3#線、4#線、13#鍍鋅線連退爐區軸承溫度遠程監測系統、首鋼遷鋼一冷軋連退線的電機抱閘的溫度監測系統、鞍鋼熱軋 1700、1750、2050 線的煤氣管道測溫等橫向項目等。
2. 技術先進性：屬于國內先進,先進技術如下：
①傳感器技術的先進性：傳感器采用電池供電和無線網絡通訊，使用壽命長、傳輸距離遠、安裝維護方便。
②遠程監測系統的先進性：可擴展框架編程技術，組態式定制界面技術，跨平臺應用技術以及動態數據管理技術、統一的方法調用接口、可重構可擴展的方法庫、可擴展的通訊協議。
