基于无线传感网络的连轧机组支撑辊轴承温度监测系统
成果类型:: 发明专利
发布时间: 2022-10-27 11:21:12
冷连轧机的实际工艺环境比较恶劣,不仅空间密闭,而且还有水液喷淋,传统的有线监测方式难以适应在线监测的需求。工业无线传感器网络技术为连轧机组支撑辊轴承温度的在线监测提供了可靠的技术保障。本监测系统硬件由三部分组成:高防护测温节点、中继节点和网关节点。高防护测温节点具备IP68防护等级,防水防尘,传感器按照系统设定的工作间隔,周期性完成轴承等位置温度数据的采集,采集到的数据将发送给中继节点,然后由中继节点发送给网关节点并通过网络交换机汇集至远程监测服务器。软件包括:前端数据采集程序、数据库服务、分布式应用服务器程序、Web服务程序、报警服务程序(含手机短信报警功能)等。客户端按照实现的方式和功能分为C/S客户端和B/S客户端两种,主要功能包括:实时监测、实时曲线、统计分析、报警列表、系统管理、程序更新、系统帮助等功能模块。
无线传感网络为兼备通信与计算功能的多跳自组织网络系统,在环境监测预报、智能家居、国防军事等诸多领域被广泛应用。无线传感网络是由大量布设于监测区域的无线传感器节点组成的智能化测控网络系统,具有成本低、功耗小和网络结构灵活等优势。
性能指标:工作电压:3.6V(电池供电)最大工作电流:200mA通信距离:800米(空旷地带)最大发射功率:20dBm测量范围:-40~120℃温度测量精度:±1℃工作频段:410∽470MHz防护等级:IP68。
技术先进性:属于国内先进,先进技术如下:①传感器技术的先进性:传感器采用电池供电和无线网络通讯,IP68高防护等级,使用寿命长、传输距离远、安装维护方便。②远程监测系统的先进性:可扩展框架编程技术,组态式定制界面技术,跨平台应用技术以及动态数据管理技术、统一的方法调用接口、可重构可扩展的方法库、可扩展的通讯协议。
随着制造业的快速发展,用户对冷轧带钢的要求越来越高,其中板形质量的好坏是衡量带钢整体质量的重要指标之一。板形直接影响板带产品的成材率和后续深加工产品的质量及深加工的顺利进行,也是冷轧板带钢的产品质量中要求最严格的控制指标之一。冷连轧机在这个过程中担任着重要作用。 冷连轧机在换辊过程中存在接轴抱紧装置定位不准,导致换辊失败,对冷连轧机接轴抱紧结构进行优化设计。 支撑辊作为连轧机组的关键设备,其工作状态直接关系到整条生产线能否正常运行。而支撑辊最容易损坏的部位是轴承,经常因轴承损坏导致全线停机维修。轴承损坏的一个重要标志就是温度上升,对轴承的温度进行在线监测,可以及时监测轴承的工作状态,科学指导维修,预防重大事故发生。钢铁企业为技术转移重点行业,也可以应用有色金属、石油、化工、煤炭等行业。
阳建宏,教授,博导,金属冶炼重大事故防控技术支撑基地副主任,机械工程学院机械电子工程系副主任兼大安全科学研究院副院长,主持或参与多项国家级或省部级项目,长期从事激光诱导击穿光谱的相关科研工作,入选北京市高等学校青年英才计划,2018获全国冶金先进青年科技工作者。
技术优势:
硬件和软件均为定制化开发,具有完全自主知识产权,可以满足客户多样化需求。
传感器安照IP68防护等级进行设计,防水防尘,采用电池供电,无线通讯,具有传输距离远、穿透性强、使用寿命长(2年以上)、性能稳定、数据真实可靠。
软件具有一定的功能可扩展性,可实现的进一步功能扩展主要包括以下几个方面:
1. 软件架构设计
①可扩展框架编程技术:弹性伸缩、免编译;
②组态式定制界面技术:快速配置、灵活;
③跨平台应用技术:高兼容性;
④动态数据管理技术:高效率、易维护。
2. 可扩展的分析方法库
①统一的方法调用接口;
②可重构可扩展的方法库;
③可远程跨平台调用
3. 通讯技术:有线/无线
①基于TCP/IP协议;
②可扩展的通讯协议;
③智能无线传感器网络
经济效益分析:
经济社会效益:通过降低设备故障率、减少设备停机时间、提高生产效率和产品质量,年均累计经济效益3000万以上。
合作方式:整体转让、技术许可、作价入股、合作开发
目前处于何种研发阶段:产业化
样机:有
已投入成本:200万
推广应用情况:已应用与鞍钢冷轧、热轧厂,以及顺义冷轧厂
期望技术转移成交价格(大概金额):面议。