一種迴轉窯運行狀態數據遠程實時採集系統的製作方法
2023-05-02 11:45:51 1
本實用新型涉及一種迴轉窯，特別涉及一種迴轉窯數據採集系統。
背景技術：
燃燒器是迴轉窯不可或缺的熱源提供關鍵設備。隨著科學技術進步，水泥生產工藝和裝備也在不斷地進行更新，並以追求高產量、優質量、低能耗、重環保為發展目標。現代水泥工業生產中，水泥窯用燃燒器對於提高產量、質量，降低能耗，減少汙染等方面起到越來越重要的作用。
水泥生產企業的大部分技術人員（俗稱「看火工」）是依據使用過程中的經驗對燃燒器設備進行調整，不能做到有預見性和有計劃性，同時調整也存在嚴重的滯後性，不能真正意義上來對水泥產品的產量、質量進行控制，也導致了在生產中存在浪費原料、浪費能源、汙染環境的現象。而另一方面，由於水泥生產車間往往地理位置偏遠，且時常伴有高溫、噪聲、粉塵等，有經驗的看火工越來越少，導致企業的用人成本也在成倍增加。
技術實現要素：
本實用新型的目的是提供一種迴轉窯運行狀態數據遠程實時採集系統，實現迴轉窯燃燒器的智能控制，提高燃燒器工作效率，保證燃燒器工作的穩定性。
本實用新型的目的是這樣實現的：一種迴轉窯運行狀態數據遠程實時採集系統，包括數據採集單元、數據輸入模塊、無線數據發送模塊、遠程數據接入模塊以及數據存儲伺服器，所述數據採集單元的信號輸出端與數據輸入模塊的信號輸入端相連，所述數據輸入模塊的信號輸出端經無線數據發送模塊與遠程數據接入模塊的信號輸入端相連，所述遠程數據接入模塊的信號輸出端連接在數據存儲伺服器上。
作為本實用新型的進一步限定，所述數據採集單元包括：
溫度傳感器，用以採集二次風溫、窯尾風溫、分解爐出口溫度以及預熱器溫度；
氣體濃度傳感器，用以採集窯尾氧氣濃度和窯尾一氧化碳濃度；
餵料量傳感器，用以採集生料餵料量、窯頭煤餵料量以及窯尾煤餵料量；
壓力傳感器，用以採集窯頭、窯尾負壓；
速度傳感器，用以採集迴轉窯轉動速度和窯尾主風機轉速；
位置傳感器，用以採集窯尾主風機開度以及篦式冷卻機風機開度。通過檢測上述各類數據，並將各類數據與設定值進行比較，並最終進行綜合控制，從而提高了迴轉窯工作的穩定性以及工作效率。
作為本實用新型的進一步限定，所述數據輸入模塊為多通道數據輸入模式，在數據輸入模塊設定頻率、採樣時段，將數據採集單元採集到的模擬信號經過信號放大後進行模擬數字轉換。通過多通道數據輸入模式保證了數據傳輸的穩定性。
作為本實用新型的進一步限定，所述無線數據發送模塊採用SIM卡將經過模擬數字轉換的數據封裝打包，通過CDMA網絡遠程傳輸；數據傳送採用8位數據存儲發送格式：第一位首先發送採集數據類型，T代表溫度，P代表壓力，W代表餵料量，V代表速度，Z代表位置，C代表濃度，第二位和第三位發送各傳感器節點的序號編號，第四到第八位代表具體採集的結果值。
作為本實用新型的進一步限定，所述遠程數據接入模塊將無線數據發送模塊傳送的數據進行接收，並以與數據存儲伺服器相匹配的格式，通過RS232傳送至數據存儲伺服器。
作為本實用新型的進一步限定，所述數據存儲伺服器建立資料庫，存儲實時傳輸的迴轉窯運行狀態數據，為燃燒器控制提供反饋，燃燒器根據迴轉窯運行狀態控制閥口開度與風壓參數。
本實用新型工作時，數據採集單元將迴轉窯工作過程中的各類參數採集後，通過數據輸入模塊、無線數據發送模塊、遠程數據接入模塊，最終發送給數據存儲伺服器；可通過接受終端根據採集到的這些數據進行對比分析，最終輸出對應的控制信號。
與現有技術相比，本實用新型的有益效果在於：通過本實用新型對迴轉窯運行的各類數據進行採集，並將採集到的數據與設定值進行比較，當出現差異後進行一定的控制，本實用新型通過通過採集各類數據進行比較運算，提高了迴轉窯工作時控制精度，從而保證了迴轉窯工作時的穩定性，保證迴轉窯製造的產品的性能。
附圖說明
圖1為本實用新型的控制原理框圖。
圖2為本實用新型結構示意圖。
具體實施方式
如圖1-2所示的一種迴轉窯運行狀態數據遠程實時採集系統，包括數據採集單元、數據輸入模塊、無線數據發送模塊、遠程數據接入模塊以及數據存儲伺服器；所述數據採集單元包括：
溫度傳感器，用以採集二次風溫（即經過篦式冷卻機吹出的冷卻風與輸送帶上的產品熱交換後得到的風，該風再送入迴轉窯進行二次燃燒）、窯尾風溫、分解爐出口溫度以及預熱器溫度；
氣體濃度傳感器，用以採集窯尾氧氣濃度和窯尾一氧化碳濃度；
餵料量傳感器，用以採集生料餵料量、窯頭煤餵料量以及窯尾煤餵料量；
壓力傳感器，用以採集窯頭、窯尾負壓；
速度傳感器，用以採集迴轉窯轉動速度和窯尾主風機轉速；
位置傳感器，用以採集窯尾主風機開度以及篦式冷卻機風機開度；
所述數據輸入模塊為多通道數據輸入模式，在數據輸入模塊設定頻率、採樣時段，將數據採集單元採集到的模擬信號經過信號放大後進行模擬數字轉換；
所述無線數據發送模塊採用SIM卡將經過模擬數字轉換的數據封裝打包，通過CDMA網絡遠程傳輸；數據傳送採用8位數據存儲發送格式：第一位首先發送採集數據類型，T代表溫度，P代表壓力，W代表餵料量，V代表速度，Z代表位置，C代表濃度，第二位和第三位發送各傳感器節點的序號編號，第四到第八位代表具體採集的結果值；
所述遠程數據接入模塊將無線數據發送模塊傳送的數據進行接收，並以與數據存儲伺服器相匹配的格式，通過RS232傳送至數據存儲伺服器；
所述數據存儲伺服器建立資料庫，存儲實時傳輸的迴轉窯運行狀態數據，為燃燒器控制提供反饋，燃燒器根據迴轉窯運行狀態控制閥口開度與風壓參數；
所述數據採集單元的信號輸出端與數據輸入模塊的信號輸入端相連，所述數據輸入模塊的信號輸出端經無線數據發送模塊與遠程數據接入模塊的信號輸入端相連，所述遠程數據接入模塊的信號輸出端連接在數據存儲伺服器上。
本實用新型使用時，包括以下步驟：
1）通過數據採集單元採集對應位置的數據信息；
2）將採集到的數據信息通過數據輸入模塊、無線數據發送模塊、遠程數據接入模塊送入數據存儲伺服器；
3）接受終端對數據存儲伺服器內的數據信息進行分級，分級方法具體為：
第一級數據為：溫度傳感器、壓力傳感器採集到的數據；
第二級數據為：氣體濃度傳感器採集到的數據；
第三級數據為：餵料量傳感器、速度傳感器以及位置傳感器採集到的數據；
4）對步驟3）中分級的數據按照第一級到第三級的順序進行檢測，並於設定值進行對比，各數據設定值的參考範圍為：二次風溫傳感器參數範圍為850-930℃，窯尾溫度傳感器參數範圍為930℃（±5%偏差），分解爐出口溫度傳感器參數範圍890-910℃，預熱器傳感器320℃（±5%偏差），氧氣含量傳感器參數範圍≤3%，一氧化碳含量傳感器參數範圍≤0.5%，生料餵料量傳感器參考值為330 t/h，窯頭煤餵料量傳感器為11t/h，窯尾餵煤量傳感器16 t/h，窯頭壓力傳感器參數範圍-20～-50 Pa，窯尾壓力傳感器參數範圍-40～-100 Pa；當數據發生偏差，通過發出控制信號給執行機構做出調整，使得數據回歸正常範圍內；具體調整方法為：
當檢測到二次風的溫度降低時，先檢測窯尾氧氣濃度，若窯尾氧氣濃度偏高，則可通過降低窯尾風機抽風量或者降低篦式冷卻機的出風量來升高二次風的溫度；若窯尾氧氣濃度正常，則可通過加快迴轉窯速度或提高燃燒器的餵煤量來提高二次風的溫度，當二次風的溫度升高時，做出相反操作即可；
當檢測到窯尾風的溫度降低時，先檢測窯尾一氧化碳濃度，若窯尾一氧化碳濃度偏低，則可通過提高燃燒器的餵煤量來提高窯尾的溫度，若窯尾一氧化碳濃度正常，則可通過降低窯尾風機抽風量或者降低迴轉窯速度來提高窯尾風的溫度；當窯尾風的溫度升後，做出相反操作即可；
當檢測到分解爐出口溫度降低時，可通過降低生料餵料量來提高分解爐出口溫度的，當檢測到分解爐出口溫度升高時，可通過提高生料餵料量來降低分解爐出口的溫度；
當檢測到預熱器的溫度降低時，可通過降低迴轉窯的速度來提升預熱器的溫度，當檢測到預熱器的溫度升高時，可通過提高迴轉窯的速度來降低預熱器的溫度；
當檢測到窯尾負壓升高時，可通過降低窯尾風機抽風量降低窯尾負壓，當檢測到窯尾負壓降低時，可通過提高窯尾風機抽風量提高窯尾負壓；當採集到窯頭負壓升高時，可通過增加篦式冷卻機的出風量，當採集到窯頭負壓降低時，可減少篦式冷卻機的出風量。
本實用新型並不局限於上述實施例，在本實用新型公開的技術方案的基礎上，本領域的技術人員根據所公開的技術內容，不需要創造性的勞動就可以對其中的一些技術特徵作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本實用新型的保護範圍內。