一种用于钢铁企业的环境在线监测无线传输装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于钢铁企业的环境在线监测无线传输装置及方法，装置由在线监测仪表系统、PLC、在线监测工控机、发射电台、第一电源、发射天线、接收电台、第二电源、接收天线、ModBus转TCP/IP协议转换器、OA网交换机、环境管理平台工控机组成。方法为在线监测仪表系统采集的电流模拟量信号经PLC处理得到相应的监测数据后传送给在线监测工控机，同时通过发射电台、发射天线、接收天线、接收电台、ModBus转TCP/IP协议转换器、传送给公司OA网交换机，环境管理平台工控机通过公司OA网交换机获得环境在线监测数据，并将其实时显示在环境管理平台上。它保证信号在钢铁生产恶劣环境下的稳定的无线数据传输。

A wireless transmission device and method for on-line environmental monitoring in iron and steel enterprises

The invention discloses a wireless transmission device and method for on-line environmental monitoring in iron and steel enterprises. The device consists of on-line monitoring instrument system, PLC, on-line monitoring industrial computer, transmitting station, first power supply, transmitting antenna, receiving station, second power supply, receiving antenna, ModBus to TCP/IP protocol converter, OA network switch and industrial control unit of environmental management platform. Methods The current analog signals collected for the on-line monitoring instrument system were processed by PLC and then transmitted to the on-line monitoring industrial computer. At the same time, they were transferred to the company OA network switch by transmitting radio, transmitting antenna, receiving antenna, receiving radio, ModBus to TCP/IP protocol converter and transmitted to the company OA network switch. The industrial control computer of the environmental management platform obtained the on-line monitoring of the environment through the company OA network switch. The measured data are displayed on the environment management platform in real time. It guarantees the stable wireless data transmission of signals in the harsh environment of steel production.

【技术实现步骤摘要】
一种用于钢铁企业的环境在线监测无线传输装置及方法
本专利技术涉及一种环境监测无线传输装置及方法，尤其是一种用于钢铁企业的环境在线监测无线传输装置及方法，属于炼钢环境监测

技术介绍
钢铁企业需要监测现场的污染源情况，掌握现场生产状况，对生产过程及时干预调整。钢铁企业的生产环境较为恶劣，信号采集设备和传输装置需要耐受高温环境且保证信号稳定传输。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种用于钢铁企业的环境在线监测无线传输装置及方法。本专利技术所采取的技术方案是：技术方案一：一种用于钢铁企业的环境在线监测无线传输装置，由采集单元和接收单元组成；所述采集单元由在线监测仪表系统、PLC、在线监测工控机、发射电台、第一电源、发射天线组成；所述在线监测仪表系统包括安装在烟道出烟口下方的样气采集子系统、粉尘检测仪、压力检测仪、温度检测仪、流量检测仪；所述样气采集子系统、粉尘检测仪、压力检测仪、温度检测仪、流量检测仪的输出端分别连接到PLC输入输出模板的相应输入端；在线监测工控机内安装用于显示在线检测仪表数据的专用监控软件；在线监测工控机通过串口线与PLC的通讯模板连接；发射电台的RS232接口通过串口和工控机相连；第一电源为发射电台供电；发射天线的信号线插入发射电台上方的天线插座，接收单元包括接收电台、第二电源、接收天线、ModBus转TCP/IP协议转换器、OA网交换机、环境管理平台工控机；第二电源为接收电台供电；接收天线的信号线插入接收电台上方的天线插座；ModBus转TCP/IP协议转换器与接收电台通过RS232接口相连，ModBus转TCP/IP协议转换器与OA网交换机通过RJ45接口相连；环境管理平台工控机通过RJ45接口接入公司OA网交换机。发射频率为232MHz；接收频率为232MHz。可以有多个发射电台和一个接收电台互联。技术方案二：一种用于技术方案二所述装置的监测方法，所述样气采集系统、粉尘检测仪、压力检测仪、温度检测仪、流量检测仪采集的电流模拟量信号输入至PLC，PLC对电流模拟量信号进行处理得到相应的监测数据；各监测数据通过串口传送给在线监测工控机，在线监测工控机将各监测数据实时显示在专用监控软件的监测画面上，并将各监测数据通过串口传送给发射电台，发射电台通过发射天线和接收天线向接收电台发送数据，如是一对一发射接收方案，设置一个发射电台的发射频率和一个接收电台的接收频率相匹配，如是多对一发射接收方案，设置多个发射电台的发射频率和一个接收电台的接收频率相匹配，如是一对多发射接收方案，设置一个发射电台的发射频率和多个接收电台的接收频率相匹配，接收电台通过ModBus转TCP/IP协议转换器将数据传送给公司OA网交换机，环境管理平台工控机通过公司OA网交换机获得环境在线监测数据，并将在线监测数据实时显示在环境管理平台上。采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本专利技术传输距离远，信号稳定，将天线安装在无屏蔽无干扰的室外，可保证在5公里以内信号无衰减；2、本专利技术有过热保护，环境温度过高导致产品过热时电台自动暂停发送或接收，待温度降至正常后电台自动启动发送或接收，保护产品不烧毁；3、本专利技术能实现信号的无线传输，当数据传输的两地之间经过铁路无法布线或距离过远布线不现实或两地之间厂房过高无法翻越或车间内环境复杂无法穿过线缆时，能保持信号稳定传输；4、本专利技术可实现一对一发射，也可实现一对多发射和多对一发射，全公司接入管控网络的接收电台可只用一台设备，节省设备费用，且在交换机站室，减少了故障点，后期维护省时省力，节省人工费用。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。图1是本专利技术的结构示意图；其中：1-在线监测仪表系统、2-PLC、3-在线监测工控机、4-发射电台、5-第一电源、6-发射天线、7-接收天线、8-接收电台、9-第二电源、10-ModBus转TCP/IP协议转换器、11-公司OA网交换机、12-环境管理平台工控机、13-样气采集子系统、14-粉尘检测仪、15-压力检测仪、16-温度检测仪、17-流量检测仪、18-厂房。具体实施方式实施例1：如图1所示，一种用于钢铁企业的环境在线监测无线传输装置，由采集单元和接收单元组成；采集单元和接收单元分别位于厂房18的两侧；所述采集单元安装在在线监测站室内；所述采集单元由在线监测仪表系统1、PLC2、在线监测工控机3、发射电台4、第一电源5、发射天线6组成；所述在线监测仪表系统1包括安装在烟道出烟口下方的样气采集子系统13、粉尘检测仪14、压力检测仪15、温度检测仪16、流量检测仪17；所述样气采集子系统13、粉尘检测仪14、压力检测仪15、温度检测仪16、流量检测仪17的输出端分别连接到PLC2输入输出模板的相应输入端；在线监测工控机3内安装用于显示在线检测仪表数据的专用监控软件；在线监测工控机3通过串口线与PLC2的通讯模板连接；发射电台4的RS232接口通过串口线和工控机3的COM2接口相连；第一电源5为发射电台4供电；发射天线6安装在采集站室外无遮挡无干扰处，其信号线插入发射电台4上方的天线插座；接收单元安装在位于厂房18另一端的公司OA网交换机站室内；接收单元包括接收电台8、第二电源9、接收天线7、ModBus转TCP/IP协议转换器10、OA网交换机11、环境管理平台工控机12；第二电源9为接收电台8供电；接收天线7安装的信号线插入接收电台9上方的天线插座；ModBus转TCP/IP协议转换器10的RS232接口通过串口线和接收电台9的RS232接口相连，其RJ45接口和OA网交换机11相连；环境管理平台工控机12通过RJ45接口接入公司OA网交换机11。为保证信号稳定，传输距离远，将发射天线6和接收天线7安装在无屏蔽无干扰的室外。通过电台写频软件对电台参数进行设置：用于发射数据的电台，发射频率设置成232MHz；用于接收数据的电台，接收频率设置成232MHz。可以有多个发射电台和一个接收电台。在线监测站室内的PLC2通过烟道上的样气采集系统13、粉尘检测仪14、压力检测仪15、温度检测仪16、流量检测仪17采集电流模拟量信号，PLC2通过编程对数据进行处理后将数据通过串口线传送给在线监测工控机3，在线监测工控机3将各监测数据实时显示在专用监控软件的监测画面上，并将各监测数据通过串口传送给发射电台4，发射电台4和接收电台8位于厂房18的两侧，发射电台4通过发射天线6和接收天线7向接收电台8发送数据，接收电台8通过ModBus转TCP/IP协议转换器10将数据传送给公司OA网，发射电台4和接收电台8通过写频软件设定发送或接收功能，环境管理平台工控机12通过OA网获得环境在线监测数据，并将在线监测数据实时显示在环境管理平台上。本实施例可以设置一个发射电台的发射频率和一个接收电台的接收频率匹配，实现一对一发射，也可设置一个发射电台的发射频率和多个接收电台的接收频率匹配实现一对多发射，还可以多个发射电台的发射频率和一个接收电台的接收频率匹配多对一发射。本实施例中PLC选用西门子s7-200、在线监测工控机选用研华工控机、发射电台型号为DN250、第一电源为24V电源、发射天线为BNC发射天线、接收电台型号为DN250、第二电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于钢铁企业的环境在线监测无线传输装置，其特征在于：由采集单元和接收单元组成；所述采集单元由在线监测仪表系统（1）、PLC（2）、在线监测工控机（3）、发射电台（4）、第一电源（5）、发射天线（6）组成；所述在线监测仪表系统包括安装在烟道出烟口下方的样气采集子系统（13）、粉尘检测仪（14）、压力检测仪（15）、温度检测仪（16）、流量检测仪（17）；所述样气采集子系统（13）、粉尘检测仪（14）、压力检测仪（15）、温度检测仪（16）、流量检测仪（17）的输出端分别连接到PLC（2）的输入输出模板的相应输入端；在线监测工控机（3）内安装用于显示在线检测仪表数据的专用监控软件；在线监测工控机（3）通过串口与PLC（2）的通讯模板连接；发射电台（4）的RS232接口通过串口和在线监测工控机（3）相连；第一电源（5）为发射电台（6）供电；发射天线（6）与发射电台（4）连接；接收单元包括接收电台（7）、第二电源（8）、接收天线（9）、ModBus转TCP/IP协议转换器（10）、OA网交换机（11）、环境管理平台工控机（12）；第二电源（8）为接收电台（7）供电；接收天线（9）与接收电台（7）连接；ModBus转TCP/IP协议转换器（10）与接收电台（7）通过RS232接口相连，ModBus转TCP/IP协议转换器（10）与OA网交换机（11）通过RJ45接口相连；环境管理平台工控机（12）通过RJ45接口；连接公司OA网交换机（11）。...

【技术特征摘要】
1.一种用于钢铁企业的环境在线监测无线传输装置，其特征在于：由采集单元和接收单元组成；所述采集单元由在线监测仪表系统（1）、PLC（2）、在线监测工控机（3）、发射电台（4）、第一电源（5）、发射天线（6）组成；所述在线监测仪表系统包括安装在烟道出烟口下方的样气采集子系统（13）、粉尘检测仪（14）、压力检测仪（15）、温度检测仪（16）、流量检测仪（17）；所述样气采集子系统（13）、粉尘检测仪（14）、压力检测仪（15）、温度检测仪（16）、流量检测仪（17）的输出端分别连接到PLC（2）的输入输出模板的相应输入端；在线监测工控机（3）内安装用于显示在线检测仪表数据的专用监控软件；在线监测工控机（3）通过串口与PLC（2）的通讯模板连接；发射电台（4）的RS232接口通过串口和在线监测工控机（3）相连；第一电源（5）为发射电台（6）供电；发射天线（6）与发射电台（4）连接；接收单元包括接收电台（7）、第二电源（8）、接收天线（9）、ModBus转TCP/IP协议转换器（10）、OA网交换机（11）、环境管理平台工控机（12）；第二电源（8）为接收电台（7）供电；接收天线（9）与接收电台（7）连接；ModBus...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽，张坤，袁伟，刘杭，刘海朝，安太兴，周杨，来亚坤，高云鹏，
申请(专利权)人：唐山钢铁集团微尔自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：河北,13