[实用新型]一种钢铁企业具有氧气管网压力预测功能的压力检测系统

说明书

(一)技术领域：

本实用新型属于工业气体监测控制技术领域，尤其是一种钢铁企业具有氧气管网压力预测功能的压力检测系统。

(二)背景技术：

氧气作为钢铁企业重要的耗能工质，在炼铁、炼钢等冶炼过程中不可或缺。钢铁企业的用氧量巨大，据统计，目前我国钢铁企业每年需氧量高达175-210亿m³。作为钢铁厂的必不可少的自产能源介质，生产氧气需要消耗大量的电能。钢铁企业制氧电耗占钢铁企业总电耗量的20％左右，因而，减少氧气放散对于钢铁企业节能减排非常重要。

管网压力是衡量氧气系统生产安全的重要指标之一，因此，准确可靠的检测管网压力并传输给调度人员是管网压力检测系统的主要任务，准确可靠的检测管网压力，使现场调度人员根据压力变化进行调度，可以降低现场的调度风险，这对于钢铁企业在保证安全生产的前提下降低氧气放散、节约企业成本和保障钢铁企业正常生产具有现实意义。目前冶金企业氧气压力的检测多侧重与服务耗氧设备。而对氧气管网的调度管理系统存在上传信息实时性差、难以满足氧气实时调度的问题。同时，若氧气管网压力检测系统在现场调度之前可以准确地预测氧气系统的管网压力变化，现场调度人员根据预测的压力变化进行调度，可以进一步降低现场的调度风险。

(三)实用新型内容：

本实用新型专利的目的在于提供一种钢铁企业具有氧气管网压力预测功能的压力检测系统，可以克服现有技术的不足，是一种结构简单，容易实现的系统；它能够准确地检测管网压力，在钢铁企业能源介质的优化调度中，应用前景广阔，具有重大的生产实践意义。

本实用新型专利的技术方案：一种钢铁企业具有氧气管网压力预测功能的压力检测系统，其特征在于它包括主控计算机、数据采集器和压力变送器；其中，所述压力变送器采集当前钢铁企业氧气管网压力数据，其输出端将压力数据传输到数据采集器；所述压力变送器与数据采集器之间呈双向连接；所述数据采集器与工控机之间呈双相连接；所述数据采集器通过以太网将数据传输给主控计算机；所述主控计算机将数据采集器采集到的压力数据经过处理、保存和预测计算后，通过生产系统控制网络输出给工厂需要氧气压力数据的设备。

所述主控计算机采用工业控制计算机，所述工业控制计算机上配置有RS485串行通讯接口、以太网接口、操作系统及压力预测模型算法的软件，可以实现在精确检测压力信号的同时，对氧气管网下一时段的压力进行预测。

所述主控计算机可以实现数据的接收及保存，运行预测模型进行压力预测，并将预测结果传输给上位机；数据接收及保存是接收数据采集器传输的数据，并保存在工控机的实时数据库；数据采集器定时采集压力数据，传输给主控计算机。

所述数据采集器是由STM32F103系列单片机芯片、1个扩展以太网接口电路和3个扩展RS485总线接口电路构成。

所述扩展以太网接口电路是以太网控制器ENC28J60结构，所述以太网控制器ENC28J60与STM32F103系列单片机芯片的SPI1接口连接，受数据采集器的STM32F103系列单片机控制；所述以太网控制器ENC28J60上有片选管脚，其网络标号记为NET_CS管脚，与STM32F103系列单片机芯片的PB12管脚连接；所述以太网控制器ENC28J60上有中断引脚，其网络标号记为NET_INT管脚，与STM32F103系列单片机芯片的PB10管脚连接；所述以太网控制器ENC28J60上有中断唤醒输出引脚，其网络标号记为NET_WOL管脚，与STM32F103系列单片机芯片的PB11管脚连接；所述以太网控制器ENC28J60上有SPI输入引脚，其网络标号记为WRI_MISO管脚；所述以太网控制器ENC28J60上有SPI主机输出引脚，其网络标号记为WRI_MOSI管脚；所述以太网控制器ENC28J60上有SPI时钟引脚，其网络标号记为WRI_SCK。

所述数据采集器的STM32F103芯片上有USART1引脚、USART2引脚、USART3引脚，作为串行通讯接口，分别与3个扩展RS485总线接口电路连接。