智中电解铝无线移动式高温监测系统解决方案.doc

南京智中信息技术有限公司（简称“智中科技”），是叶修梓博士在南京投资成立的公司，是一家以技术立本的软件研发和技术服务型公司。公司针对电解铝、电力、石化、钢铁、冶金等大型工业企业情况，凭着对智能化应用领域多年来的积淀，依托强大的研发实力，以物联网技术（无线射频RFID技术、视频数字化分析技术、多功能传感技术、红外和激光技术等）为基础，结合大型工业企业的实际应用，为企业提供多种智能化监测、管理解决方案。主要解决方案如下： 电解铝无线移动式高温监测系统解决方案 测温卡可测1300高温，精度高，满足工业需求 远距离读卡器可在强磁场环境下正常工作，并实时采集数据 监测点可变更且易于扩充 可分级短信报警 无线温度监测系统解决方案 将温度传感技术、无线传输技术有效结合 适应于监测开关柜、电机触头和易发热物体表面等不同应用 即贴即用、现场安装简单、便捷，测温点易于扩充 点巡检式无线温度监测系统解决方案 PDA操作方便快捷，可直接读取测温卡数据，同时通过GPRS网络上传到服务器 测温卡体积小、即贴即用易于安装 运行数据采集与点巡检工作相结合1电解铝无线移动式高温监测系统目 录一、电解铝行业温度监测现状1二、智中电解铝无线移动式高温监测系统概述12.1系统采用RFID技术特点12.2系统的网络构架22.3系统特点3三、智中电解铝无线移动式高温监测系统功能说明33.1系统硬件配置及设备参数33.1.1 RFID远距离读卡器43.1.2高温测温卡43.1.3手持PDA53.2智中电解铝无线移动式高温监测系统软件说明63.2.1 温度实时监测63.2.2 温度实时/历史曲线分析63.2.3 短信报警功能73.2.4 监测需求自定义组合7四、系统实施8五、售后服务8电解铝无线移动式高温监测系统一、电解铝行业温度监测现状目前国内电解铝厂的电解槽阴极（钢棒）的温度监测存在弊端，电解槽阴极温度监测工作没有统一标准和流程。电解铝行业测温普遍采用人员巡检结合测温设备（如红外测温仪、热电偶、温度测量仪）方式，这些方式存在以下缺陷： 测温工作过于依赖巡检人员的自觉性。巡检人员工作量大、工作不灵活、反应慢，不能实时查看高危槽的温度。由于现场环境恶劣，会对工作人员的身体造成较大的危害； 采用有线方式监测电解槽阴极的温度，监测点数量多，投资成本大； 因工具不同造成测量数据偏差较大。巡检人员使用红外测温仪测的数据受仪器本身和参数的设置以及现场强磁场等因素的影响，得到的温度数据与实际值之间存在较大误差。智中科技一直致力于工业智能产品、软件系统的研发，为满足客户需求，凭借在工业领域中积累的丰富经验，我们推出了“智中电解铝无线移动式高温监测系统解决方案”。 系统可以实时监测到异常槽的温度变化情况，当温度达到报警级别，系统将会发送报警短信给相关责任人，降低安全隐患减少损失； 系统具有可移动特点，拆卸方便，对于巡检人员发现的高危监测点，可以随时安装监测设备；对于已经处于安全范围内的监测点可以随时进行拆卸。这样大大降低了温度监控的成本； 在温度监控范围方面，既能满足电解槽阴极正常温度监测又能满足高危槽的温度监测。二、智中电解铝无线移动式高温监测系统概述2.1系统采用RFID技术特点智中电解铝无线移动式高温监测系统采用目前国际上最先进的远距离RFID技术，特点如下：1） RFID无线网络采用2.45GHz高频信号传输，不会受到温湿度等环境因素的影响，和工业企业内的电磁波以及通讯设备之间不相互干扰，能够得到准确清晰的信息；2） RFID识别卡具有其唯一性，每张卡都有唯一的ID号，使监测点与监测点之间的区分成为可能；3） 能够及时、准确的将温度参数动态情况和实时信息反映到监控计算机系统，当监测点温度超过正常值时，系统将及时报警并通过声音、发光及短信等方式通知相关人员，以便及时处理从而避免危险事件的发生；4） RFID信号为数字信号，所以能够通过软件进行多方面的管理，比如能够通过RFID数据库形成温度实时变化曲线、温度历史曲线、温度统计表等。除了能够对温度参数进行实时监测外，还可以让管理人员对某一时间段的温度异常情况进行分析，从而找出问题，减少安全隐患。2.2系统的网络构架智中电解铝无线移动式高温监测系统主要由现场和控制中心两部分组成。现场由RFID远距离读卡器、高温测温卡及手持PDA组成。控制中心由数据服务器、使用终端以及短信发送装置等组成。智中电解铝无线移动式高温监测系统网络构成如下图所示： 主要工作原理：RFID远距离读卡器无线读取高温测温卡所测的温度信息，把信息初步处理后以485协议的方式通过铜缆传递进入厂级局域网。当监测点需要变更时，使用手持PDA将监测点变更数据通过GPRS网络经防火墙传递进入厂级局域网。在进入局域网的数据被服务器得到并处理和更新后，相关信息会以图形和列表等方式显示在监控画面上，使每一位有权限的用户均可使用局域网内的电脑进行统计分析和实时监测，使管理更加方便快捷。同时当监测点超温时，服务器会进行超温分级报警，按照报警级别将报警信息通过短信发送装置发送给不同级别的管理人员，例如将报警级别从低到高分为一级、二级、三级、四级报警，分别对应专工、主管、厂长、集团领导级别的管理人员。当温度达到一级报警时，只对专工发送报警短信；当温度达到二级报警时，会对主管及以下级别发送报警短信。以此类推在发生更高级别的报警时，才会对更高级别的管理人员发送报警短信，同时其以下级别的管理人员也会收到报警短信。此功能可让不同级别的管理人员及时得知和处理问题，减少问题汇报环节，避免意外的发生。2.3系统特点1）高温测温卡由集热元件和测温元件组成，其体积小、硬度高、可测量1300左右的高温，完全满足工业使用环境。同时在测温范围内，其物理、化学性能稳定，长期复现性好，测量精度高。2）RFID远距离读卡器识别距离远、速度快，可将数据实时传递到服务器。同时手持PDA可在一定范围内准确读取多张温度标签的数据，两者的结合有效弥补了巡检人员对温度监测的间断性和复杂性。3）高温测温卡通过卡箍固定，安装牢固、移动方便，当监测点发生变更时，可通过手持PDA 对变更的监测点进行数据变更。系统具有快捷方便、实用性强等特点、大大节约了人力和物力成本。4）超温分级报警功能可让用户自行配置报警级别与相应管理人员，当测温点超温时，系统会根据报警级别向不同级别的管理人员发送报警短信，减少管理人员之间的问题汇报环节，有效避免意外的发生。三、智中电解铝无线移动式高温监测系统功能说明3.1系统硬件配置及设备参数智中电解铝无线移动式高温监测系统硬件包括RFID远距离读卡器、高温测温卡、手持PDA、数据服务器、短信发送装置等多种设备。服务器作为软件运行平台和数据存储单元，现场设备发送数据到服务器，温度监测管理软件读取数据库的信息，经过处理后以画面或报表等直观的表现形式显示到管理人员面前，使设备温度管理更直观更方便。3.1.1 RFID远距离读卡器l 特性：序号特性名称特性说明备注1.接口支持 RS232/485/威根 26 接口 方式与上位机通讯2.识别距离有效识别距离（ 2 100米 ）可调3.防冲突性先进的防冲突技术，支持多标签识别，多达同时识别 300 个标识的防冲突性能4.安全性加密计算与认证，确保数据安全，防止链路窃听与数据破解5.抗干扰使用频道隔离技术，多个设备互不干扰6.抗干扰防雷抗干扰和防雷设计，满足工业环境要求7.识别方式 定向识别方式8.工作频率 全球开放的2.4 GHz 2.4835 GHz ISM微波段，无需申请和付费9.可靠性金属铸铝后盖，可靠性更高，防水，防冲击，满足工业环境要求10.使用温度-40 +100 RFID远距离读卡器3.1.2高温测温卡l 特点：序号名称参数规格1工作参数测温范围-40 +1300使用方式导线引出，触头接触安装方式触头固定接触在热源，标签螺丝紧固、粘贴、绑带2设备参数封装特性前端触头为钢材料，后端PC工程塑料，抗高强度跌落与振动电池标准柱式锂亚电池功耗平均工作功率为微瓦级电池更换时间3年3环境特性保存温度-40 +100 高温测温卡3.1.3手持PDA 手持PDA采用高性能低功耗处理器，可以选配WIFI或GPRS模块与后台服务器进行实时数据传输。在设计上，达到IP65的防尘防水标准，能适宜各种恶劣环境。主要技术指标： 识别速度 100 个标签/秒 防冲突处理 200个标签同时读取 识别距离 220米 电池 3000mAh可充电锂电池 处理器 SamSung Cortex-A8 1GHz CPU 存储器 256MB/512MB Nand FLASH 工业防护等级 IP653.2智中电解铝无线移动式高温监测系统软件说明3.2.1 温度实时监测画面中通过图形的方式实时显示出每个监测点温度，并提供报警、报警设置功能，报警分为超温报警和瞬时温度变化过大报警，报警温度根据用户需要进行设置，红色表示监测到的温度已经超出设置的报警温度，双击画面中的温度显示，弹出温度报警设置画面，用户可根据自己的需要更改报警限值，当测量温度值超过报警限值时，将在画面中显示报警，提醒相关人员注意并处理。3.2.2 温度实时/历史曲线分析在温度数据查询分析功能中可以进行温度实时曲线查询和温度历史曲线查询。在温度实时曲线图中，随着时间的变动，曲线由右向左移动，形成一条连续的曲线，用户很直观的看到温度随时间变化的规律和趋势，根据曲线用户可以判断出监测点温度是否正常。在历史曲线图中，用户通过设定时间间隔可以方便的查询过去一段时间内监测点温度情况，针对温度的异常情况进行分析，及时处理，从而减少安全隐患。3.2.3 短信报警功能用户可根据管理人员对设备的责任程度自行配置报警级别，对报警短信的发送范围进行控制，从而使不同级别的管理部门和责任人及时了解和处理安全隐患。3.2.4 监测需求自定义组合根据电解铝行业温度监测现状，要求监测点可以进行不定期变动。监测点配置页面如下：高温测温卡配置页面如下：高温测温卡变更配置页面如下：利用RFID识别技术，通过手持PDA实现高温测温卡与监测点之间的变更，并通过GPRS将变更信息与服务器进行同步。操作如下图： 四、系统实施各电解铝企业对测温工作有不同的规定，因此系统实施前需要根据用户的需要对软件进行初始化，同时对不同区域中高温测温卡的布置方式进行详细的测试和调试。硬件布置、软件安装和培训时间为1周，