一种高炉冷却壁水温差检测系统、方法、介质及电子终端

文档序号:44853 发布日期:2021-09-28 浏览:32次 >En<

阅读说明:本技术 一种高炉冷却壁水温差检测系统、方法、介质及电子终端 (Blast furnace cooling wall water temperature difference detection system, method, medium and electronic terminal ) 是由 曾宪文 肖晖衡 胡狄辛 周爱红 唐华斌 于 2021-06-28 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种高炉冷却壁水温差检测系统、方法、介质及电子终端,系统包括:边缘服务器,边缘服务器包括:配置管理模块,用于根据高炉冷却壁水温差检测的关联硬件的架构拓扑需求,对所述关联硬件的架构拓扑关系及参数进行配置与管理,获取配置信息,所述配置信息包括:高炉冷却壁与温度传感器之间的位置关系及高炉冷却壁拓扑信息;温度采集模块,用于根据配置信息,实时采集冷却壁的温度,获取温度信号;水温差获取模块,用于根据温度信号,获取高炉冷却壁水温差数据;配置管理模块、温度采集模块和水温差获取模块连接;本发明中的系统,较好地实现对高炉冷却壁水温差的检测,复用率较高,避免对高炉冷却壁水温差检测系统进行定制开发。(The invention provides a blast furnace cooling wall water temperature difference detection system, a method, a medium and an electronic terminal, wherein the system comprises: an edge server, the edge server comprising: the configuration management module is used for configuring and managing the architecture topology relation and parameters of the associated hardware according to the architecture topology requirement of the associated hardware detected by the water temperature difference of the cooling wall of the blast furnace, and acquiring configuration information, wherein the configuration information comprises: the position relation between the cooling wall of the blast furnace and the temperature sensor and the topological information of the cooling wall of the blast furnace; the temperature acquisition module is used for acquiring the temperature of the cooling wall in real time according to the configuration information to acquire a temperature signal; the water temperature difference acquisition module is used for acquiring water temperature difference data of a cooling wall of the blast furnace according to the temperature signal; the configuration management module, the temperature acquisition module and the water temperature difference acquisition module are connected; the system of the invention can better realize the detection of the water temperature difference of the cooling wall of the blast furnace, has higher reuse rate and avoids the customization and development of the water temperature difference detection system of the cooling wall of the blast furnace.)

一种高炉冷却壁水温差检测系统、方法、介质及电子终端

技术领域

本发明涉及高炉冶炼领域,尤其涉及一种高炉冷却壁水温差检测系统、方法、介质及电子终端。

背景技术

冷却壁是高炉普遍采用的一种冷却器方式,通常冷却壁的进水管接环形汇集水管或下层冷却壁出水管,冷却壁出水管接上层冷却壁进水管或环形汇集水管,形成从下至上的冷却壁水串,通过该冷却壁水串,将热量传递出去。

然而,由于不同高炉的冷却壁水串的拓扑结构、冷却壁分层数量、每层冷却壁块数量、冷却壁圆周弧度、进出水口对数、进出水管串联拓扑、水温检测点位置和水温采集方式均存在一定差异,因此,目前通常需要对高炉冷却壁水温差检测系统进行定制开发,难度较大,软件代码复用率较低,交付时间较长,成本较高。

发明内容

本发明提供一种高炉冷却壁水温差检测系统、方法、介质及电子终端,以解决现有技术中通常对高炉冷却壁水温差检测系统进行定制开发,开发难度较大,软件代码复用率较低、交付时间较长,以及成本较高的技术问题。

本发明提供的高炉冷却壁水温差检测系统,包括:

边缘服务器,所述边缘服务器包括:

配置管理模块,用于根据高炉冷却壁水温差检测的关联硬件的架构拓扑需求,对所述关联硬件的架构拓扑关系及参数进行配置与管理,获取配置信息,所述配置信息包括:高炉冷却壁与温度传感器之间的位置关系及高炉冷却壁拓扑信息;

温度采集模块,用于根据所述配置信息,实时采集冷却壁的温度,获取温度信号;

水温差获取模块,用于根据所述温度信号,获取高炉冷却壁水温差数据;所述配置管理模块、温度采集模块和水温差获取模块连接。

可选的,还包括:

用于进行网络协议转换以及命令与状态数据翻译的协议网关,所述协议网关包括:专网接口和网关以太网接口;

所述协议网关通过所述专网接口与一个或多个用于检测高炉冷却壁的冷却水温度的温度传感器连接,一个或多个所述协议网关通过所述网关以太网接口与所述边缘服务器连接。

可选的,所述边缘服务器还包括:至少二个以太网接口;

所述边缘服务器通过不同所述以太网接口分别与上位机和协议网关连接。

可选的,所述边缘服务器还包括:IP设置模块;

所述至少二个以太网接口包括:第一以太网接口和第二以太网接口;

将所述边缘服务器的第一以太网接口的IP地址设置为默认值;

根据所述默认值,调用配置管理模块,利用所述配置管理模块,获取配置信息;

根据上位机发出的指定地址,调用所述IP设置模块,将所述第二以太网接口的IP地址设置为所述指定地址;

根据所述指定地址,建立上位机与所述第二以太网接口之间的连接。

可选的,所述配置信息还包括:协议网关的名称、MAC地址、IP地址,以及一个或多个温度传感器的节点号,不同所述温度传感器的节点号不同。

可选的,所述边缘服务器包括还包括:

监控画面模块,用于对高炉冷却壁水温差进行监控;

网络服务模块,用于对边缘服务器的网络进行管理;

数据管理模块,用于对温度信号进行存储和管理;

OPC统一构架服务模块(OPC-UA,OLE(Object Linking and Embedding)forProcess Control-Unified Architecture),用于实时更新数据标签供上位机访问和读取,所述数据标签包括:温度信号和高炉冷却壁水温差数据。

本发明还提供一种高炉冷却壁水温差检测方法,包括:

根据高炉冷却壁水温差检测的关联硬件的架构拓扑需求,对所述关联硬件的架构拓扑关系及参数进行配置与管理,获取配置信息,所述配置信息包括:高炉冷却壁与温度传感器之间的位置关系及高炉冷却壁拓扑信息;

根据所述配置信息,实时采集冷却壁的温度,获取温度信号;

根据所述温度信号,获取高炉冷却壁水温差数据。

可选的,所述配置信息还包括:协议网关的名称、MAC地址、IP地址,以及一个或多个温度传感器的节点号,不同所述温度传感器的节点号不同。

本发明还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于:所述计算机程序被处理器执行时实现如上述任一项所述方法。

本发明还提供一种电子终端,包括:处理器及存储器;

所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述终端执行如上述任一项所述方法。

本发明的有益效果:本发明中的高炉冷却壁水温差检测系统,通过利用边缘服务器对所述关联硬件的架构拓扑关系及参数进行配置与管理,获取配置信息,所述配置信息包括:高炉冷却壁与温度传感器之间的位置关系及高炉冷却壁拓扑信息,根据所述配置信息,实时采集冷却壁的温度,根据采集的温度信号,获取高炉冷却壁水温差数据,较好地实现对高炉冷却壁水温差的检测,复用率较高,避免对高炉冷却壁水温差检测系统进行定制开发,大大缩短交付周期,节省人力投入,且便于不断迭代,有助于提升系统的功能和性能。

附图说明

图1是本发明实施例中高炉冷却壁水温差检测系统的一结构示意图。

图2是本发明实施例中高炉冷却壁水温差检测系统的另一结构示意图。

图3是本发明实施例中高炉冷却壁水温差检测方法的流程示意图。

附图标识:上位机 0;边缘服务器 1;协议网关 2;温度传感器 3;前端模块 10;后端模块 11;配置管理模块 101;监控画面模块 102;网络服务模块111;数据管理模块 112;IP设置模块 113;温度采集模块 114;水温差获取模块115;OPC统一构架服务模块 116

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想,遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。

发明人发现,冷却壁是高炉普遍采用的一种冷却器方式,根据其材质不同分为铸铁冷却壁、铜冷却壁等。通过冷却壁将高炉内传递出的热量顺畅导出,避免高温热流直达炉壳,将冷却壁安装在砖衬和炉壳之间以达到冷却效果。采用全冷却壁结构的现代高炉,由炉缸到炉喉的炉壳均安装了冷却壁,构成全冷却的炉体结构。纵向将冷却壁划为若干层,每层又由若干冷却壁块拼装而成,一般冷却壁进水管接环形汇集水管或下层冷却壁出水管,冷却壁出水管接上层冷却壁进水管或环形汇集水管,形成从下至上的冷却壁水串,高炉内传出的热量通过与冷却壁热交换,将热量经冷却水传递出去。然而,由于不同高炉的冷却壁水串的拓扑结构、冷却壁分层数量、每层冷却壁块数量、冷却壁圆周弧度、进出水口对数、进出水管串联拓扑、水温检测点位置和水温采集方式均存在一定差异,因此,目前通常需要对高炉冷却壁水温差检测系统进行定制开发,难度较大,软件代码复用率较低,交付时间较长,成本较高。因此,发明人提出一种高炉冷却壁水温差检测系统、方法、介质及电子终端,通过利用边缘服务器对高炉冷却壁水温差检测系统进行配置,即对所述关联硬件的架构拓扑关系及参数进行配置与管理,获取配置信息,所述配置信息包括:高炉冷却壁与温度传感器之间的位置关系及高炉冷却壁拓扑信息,根据所述配置信息,实时采集冷却壁的温度,根据采集的温度信号,获取高炉冷却壁水温差数据,较好地实现对高炉冷却壁水温差的检测,复用率较高,避免对高炉冷却壁水温差检测系统进行定制开发,大大缩短交付周期,节省人力投入,且便于不断迭代,有助于提升系统的功能和性能,成本较低。

如图1至图2所示,本实施例中的一种高炉冷却壁水温差检测系统,包括:

边缘服务器1,所述边缘服务器1包括:

配置管理模块101,用于根据高炉冷却壁水温差检测的关联硬件的架构拓扑需求,对所述关联硬件的架构拓扑关系及参数进行配置与管理,获取配置信息,所述配置信息包括:高炉冷却壁与温度传感器之间的位置关系及高炉冷却壁拓扑信息;所述关联硬件包括:上位机0、边缘服务器1、协议网关2和温度传感器3。通过对所述关联硬件的架构拓扑关系及参数进行配置与管理,避免对高炉冷却壁水温差检测系统进行定制。在一些实施例中,所述配置信息还包括:协议网关2的名称、MAC地址、IP地址,以及一个或多个温度传感器3的节点号,不同所述温度传感器3的节点号不同。所述架构拓扑需求可以为实际项目的硬件架构拓扑,可以根据实际情况进行设置,此处不再赘述。

温度采集模块114,用于根据所述配置信息,实时采集冷却壁的温度,获取温度信号;

水温差获取模块115,用于根据所述温度信号,获取高炉冷却壁水温差数据;所述配置管理模块101、温度采集模块114和水温差获取模块115连接。通过根据所述配置信息,实时采集冷却壁的温度,根据采集的温度信号,获取高炉冷却壁水温差数据,较好地实现对高炉冷却壁水温差的检测,复用率较高,避免对高炉冷却壁水温差检测系统进行定制开发,大大缩短交付周期,节省人力投入,且便于不断迭代,有助于提升高炉冷却壁水温差检测系统的功能和性能,成本较低,实施较方便。

为了较好地利用边缘服务器1对高炉冷却壁水温差进行检测,发明人提出,建立边缘服务器1与温度传感器3之间的连接,因此,所述高炉冷却壁水温差检测系统还包括:

用于进行网络协议转换以及命令与状态数据翻译的协议网关2,所述协议网关2包括:专网接口和网关以太网接口;

所述协议网关2通过所述专网接口与一个或多个用于检测高炉冷却壁的冷却水温度的温度传感器3连接,一个或多个所述协议网关2通过所述网关以太网接口与所述边缘服务器1连接。例如:将所述温度传感器3安装与高炉冷却壁的水管上,采集冷却水的进出口的温度信号,将温度传感器3通过专网与协议网关连接,协议网关通过以太网与边缘服务器连接,温度传感器将温度信号传输至协议网关,协议网关将所述温度信号传输至边缘服务器的温度采集模块。

为了较好地建立边缘服务器1、协议网关2和上位机0之间的连接,发明人提出:所述边缘服务器1还包括:至少二个以太网接口;

所述边缘服务器1通过不同所述以太网接口分别与上位机0和协议网关2连接。

进一步地,所述边缘服务器1还包括:IP设置模块113;

所述至少二个以太网接口包括:第一以太网接口和第二以太网接口;

将所述边缘服务器1的第一以太网接口的IP地址设置为默认值;

根据所述默认值,调用配置管理模块101,利用所述配置管理模块101,获取配置信息;通过将边缘服务器1的第一以太网接口的IP地址设置为默认值,能够较好地建立外部的上位机0与边缘服务器1的首次连接。上位机0根据所述默认值,对边缘服务器1的配置管理模块101进行调用,并利用所述配置管理模块101,根据高炉冷却壁水温差检测的关联硬件的架构拓扑需求,对所述关联硬件的架构拓扑关系及参数进行配置与管理,获取配置信息,根据所述配置信息,进行高炉冷却壁水温差检测,避免对高炉冷却壁水温差检测系统进行定制,复用率较高。所述上位机0可以为高炉主系统。

根据上位机0发出的指定地址,调用所述IP设置模块113,将所述第二以太网接口的IP地址设置为所述指定地址;

根据所述指定地址,建立上位机0与所述第二以太网接口之间的连接。通过将上位机0发出的指定地址设置为边缘服务器1的第二以太网接口的IP地址,能够建立上位机0与第二以太网接口的连接,便于上位机0向边缘服务器1发送消息与指令。

为了对高炉冷却壁水温差进行实时监测与管理,发明人提出:所述边缘服务器1包括还包括:

监控画面模块102,用于对高炉冷却壁水温差进行监控;

网络服务模块111,用于对边缘服务器1的网络进行管理;

数据管理模块112,用于对温度信号进行存储和管理;

OPC统一构架服务模块116,用于实时更新数据标签供上位机0访问和读取,所述数据标签包括:温度信号和高炉冷却壁水温差数据。所述OPC统一构架服务模块116、数据管理模块112、网络服务模块111和监控画面模块102依次连接。请参考图2,例如:本实施例中的高炉冷却壁水温差检测系统包括:前端模块10和后端模块11,所述前端模块10包括:配置管理模块101、监控画面模块102;后端模块11包括:网络服务模块111、数据管理模块112、IP设置模块113、温度采集模块114、水温差获取模块115、OPC统一构架服务模块116,所述配置管理模块101和监控画面模块102分别与网络服务模块111连接,所述网络服务模块111、IP设置模块113、温度采集模块114、水温差获取模块115和OPC统一构架服务模块116分别与数据管理模块112连接,通过配置管理模块101、网络服务模块111和数据管理模块112之间的调用与反馈,实现了配置信息的有效组织和存储,进而根据所述配置信息,对高炉冷却壁水温差进行检测,避免对高炉冷却壁水温差检测系统进行定制。

在一些实施例中,根据不同的配置场景,可以对边缘服务器1的第一以太网接口的IP进行修改,或继续调用IP设置模块113对协议网关2的以太网接口的IP进行设置,进而实现边缘服务器1与协议网关2之间的连接。

如图3所示,本实施例还提供一种高炉冷却壁水温差检测方法,包括:

控制边缘服务器1根据高炉冷却壁水温差检测的关联硬件的架构拓扑需求,对所述关联硬件的架构拓扑关系及参数进行配置与管理,获取配置信息,所述配置信息包括:高炉冷却壁与温度传感器之间的位置关系及高炉冷却壁拓扑信息;

根据所述配置信息,实时采集冷却壁的温度,获取温度信号;

根据所述温度信号,获取高炉冷却壁水温差数据。通过利用边缘服务器1对所述关联硬件的架构拓扑关系及参数进行配置与管理,获取配置信息,所述配置信息包括:高炉冷却壁与温度传感器3之间的位置关系及高炉冷却壁拓扑信息,根据所述配置信息,实时采集冷却壁的温度,根据采集的温度信号,获取高炉冷却壁水温差数据,较好地实现对高炉冷却壁水温差的检测,复用率较高,避免对高炉冷却壁水温差检测系统进行定制开发,大大缩短交付周期,节省人力投入,且便于不断迭代,有助于提升系统的功能和性能,成本较低。

在一些实施例中,设置用于进行网络协议转换以及命令与状态数据翻译的协议网关2,所述协议网关2包括:专网接口和网关以太网接口;

将所述协议网关2通过所述专网接口与一个或多个用于检测高炉冷却壁的冷却水温度的温度传感器3连接,一个或多个所述协议网关2通过所述网关以太网接口与所述边缘服务器1连接。

在一些实施例中,在所述边缘服务器1设置至少二个以太网接口;

将所述边缘服务器1通过不同所述以太网接口分别与上位机0和协议网关2连接。

在一些实施例中,所述边缘服务器1还包括:IP设置模块113;

所述至少二个以太网接口包括:第一以太网接口和第二以太网接口;

将所述边缘服务器1的第一以太网接口的IP地址设置为默认值;

根据所述默认值,调用配置管理模块101,利用所述配置管理模块101,获取配置信息;

根据上位机0发出的指定地址,调用所述IP设置模块113,将所述第二以太网接口的IP地址设置为所述指定地址;

根据所述指定地址,建立上位机0与所述第二以太网接口之间的连接。

在一些实施例中,所述配置信息还包括:协议网关2的名称、MAC地址、IP地址,以及一个或多个温度传感器3的节点号,不同所述温度传感器3的节点号不同。

在一些实施例中,所述边缘服务器1包括还包括:

监控画面模块102,用于对高炉冷却壁水温差进行监控;

网络服务模块111,用于对边缘服务器1的网络进行管理;

数据管理模块112,用于对温度信号进行存储和管理;

OPC统一构架服务模块116,用于实时更新数据标签供上位机0访问和读取,所述数据标签包括:温度信号和高炉冷却壁水温差数据。

本实施例还提供一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现本实施例中的任一项方法。

本实施例还提供一种电子终端,包括:处理器及存储器;

所述存储器用于存储计算机程序,所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序,以使所述终端执行本实施例中任一项方法。

本实施例中的计算机可读存储介质,本领域普通技术人员可以理解:实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时,执行包括上述各方法实施例的步骤;而前述的存储介质包括:ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本实施例提供的电子终端,包括处理器、存储器、收发器和通信接口,存储器和通信接口与处理器和收发器连接并完成相互间的通信,存储器用于存储计算机程序,通信接口用于进行通信,处理器和收发器用于运行计算机程序,使电子终端执行如上方法的各个步骤。

在本实施例中,存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM),也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory),例如至少一个磁盘存储器。

上述的处理器可以是通用处理器,包括中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)、网络处理器(Network Processor,简称NP)等;还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing,简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit,简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array,简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

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