胡祥翱，董冲，方挺，印华，张修成，袁东祥

(安徽工业大学电气与信息工程学院，安徽 马鞍山 243032)

0 引言

高炉炼铁是当代炼铁的主要方式，保障高炉长寿是炼铁过程中的一个重要课题，炼铁的水平直接标志着一个国家工业化水平的强弱。高炉热负荷是判断高炉安全性的重要指标之一，高炉热负荷主要与高炉出铁口冷却壁水温差和水流量有关，所以对水温差进行有效监测至关重要。本文设计了一种基于远距离无线通信(Long Range Radio，LoRa)的水温差监测系统，通过对高炉出铁口水温差的有效监测，判断高炉的运行情况。

传统的高炉冷却壁进出口水温差采用DS18B20温度传感器，该类传感器体积小，使用方便，大多用于空间较小的设备中[1-2]。但该类温度传感器精度较低，仅为±0.5 ℃。本文设计的系统选用PT1000作为温度传感器，再通过A/D转换模块进行模数转换，得到水温差数据，精度可达0.01 ℃，可较好满足实际工程的要求。

高炉冷却壁水温差监测系统的温度传递方式包括有线传输和无线传输，有线传输是通过电缆传输温度信号，但钢厂现场环境较复杂，安装布线不便，故采用LoRa技术作为该系统的信息传递方式[3]。LoRa相比于其他无线通信方式，具有低功耗、低成本、远距离等特点，所以LoRa更符合本系统的设计要求。

1 系统总体结构

高精度的水温差监测系统主要有温度采集模块和无线数据接收终端模块，温度采集模块分为主机和从机，温度采集主机和温度采集从机分别独立采集高炉冷却壁进水口和出水口的温度数据，温度采集从机采集到温度数据后通过LoRa将温度数据发送给温度采集主机，温度采集主机将收集到的数据、采集到的两点的温度和相应的温度差数据通过LoRa发送到数据接收终端。……