[發明專利]一種基于互聯網控制的蒸球溫度自動連續測量系統

在審

• 申請號: 201710505191.0
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN107300428A
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發明（設計）人: 吳衡
• 申請（專利權）人: 武漢萬千無限科技有限公司
• 主分類號: G01K13/00
• 分類號: G01K13/00;H04L29/08;H04W4/00
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司11401
• 代理人: 楊采良

技術領域

本發明涉及電氣領域，具體涉及一種基于互聯網控制的蒸球溫度自動連續測量系統。

背景技術

在制漿蒸煮過程中利用堿性或硫酸鹽類化學藥劑，根據不同類型紙漿的需要，盡可能除去植物纖維原料中的木素，而盡量保留纖維素和半纖維素，并使纖維離解成漿。在藥劑與原料反應的同時，不僅脫除原料中的木素，而且原料中的樹脂、蠟、脂肪等皂化物及雜細胞也隨之脫除，同時不可避免地伴有纖維素、半纖維素的降解。由此可見蒸煮過程的反應機理，關鍵在于準確地掌握蒸煮過程的客觀規律，合理地制定工藝條件并嚴格按照工藝規程進行操作，以期達到既能有效地溶出木素，又最大限度地保護纖維素和半纖維素，獲得高強度、高得率的紙漿。

在實際生產中，影響紙漿質量、紙漿得率最大的因素是蒸煮時間、蒸煮溫度以及有效堿濃度。由于參與反映的物質(特別是木素)在化學上的復雜性，以及在蒸煮過程中藥液成分的不斷改變，木素顯現出三個不同的反應時期，每個反應時期均有各自的速度規律和化學計算法。三個階段是：初期脫木素階段：脫木素速度主要受擴散作用而不是化學作用支配；大量脫木素階段：化學反應占主導地位：殘余脫木素階段：脫除殘余或難除去木素。

為了穩定地控制紙漿品質，獲得理想的卡伯值，在大量脫木素階段測得的有效堿濃度作為模型輸入。立式蒸鍋或蒸球在蒸煮過程的可控變量是蒸煮溫度和蒸煮結束的時間，即通過H因子來表述蒸煮過程，使其穩定在設定值水平。預測控制是70年代后期產生的一類新型計算機控制算法，這類算法以對象的階躍或脈沖響應為模型，采用滾動優化推移對的方式在線地對過程實現優化控制，在復雜的工業過程中顯現出良好的控制性能。卡爾曼濾波是一種利用線性系統狀態方程，通過系統輸入輸出觀測數據，對系統狀態進行最優估計的算法。由于觀測數據中包括系統中的噪聲和干擾的影響，所以最優估計也可看作是濾波過程。控制系統利用預測控制與卡爾曼濾波來穩定地控制蒸煮過程的溫度曲線，獲得更為準確的H因子，使得紙漿最終預測的卡伯值也更為準確。

目前的最大功率控制方法大部分是基于諧振耦合無線電能傳輸系統失諧問題進行控制的，例如采用鎖相環(PLL)技術，也有對諧振耦合無線電能傳輸系統本身的溫度分裂現象進行控制的。基于鎖相環(PLL)技術的控制方法只能在小范圍內對輸出功率進行調節，系統一旦遠遠偏離諧振溫度時，控制方法失去作用。

蒸球溫度的準確測量對制漿很關鍵。

綜上所述，現有技術中存在的問題是：在大范圍內，不能實現無線電能傳輸系統的最大功率傳輸，控制方法失去作用；現有技術不能明顯減小溫度誤差，不能有效地提高過程系統的控制精度。

發明內容

針對現有技術存在的問題，本發明提供一種基于互聯網控制的蒸球溫度自動連續測量系統。

本發明是這樣實現的，一種基于互聯網控制的蒸球溫度自動連續測量系統，所述基于互聯網控制的蒸球溫度自動連續測量系統包括：溫度可調功率源、無線電能傳輸裝置、負載、溫度調節控制器；溫度可調功率源發送信號給無線電能傳輸裝置；

所述無線電能傳輸裝置包括無線電能接收裝置、無線電能發射裝置和輸出電壓調節裝置；所述無線電能傳輸裝置通過導線與負載相連接；

所述無線電能傳輸接收裝置發送紅外信號給溫度控制器；

所述溫度控制器根據無線電能傳輸接收裝置反饋的信號得到無線電能傳輸接收裝置的位置信號，從而根據控制溫度與傳輸距離的關系對溫度可調功率源進行溫度調節；

所述溫度控制器設置有無線傳感器網絡模塊；無線傳感器網絡模塊的數據聚合方法包括：

步驟一、部署無線傳感器：在面積為S＝W×L的檢測區域內，將無線傳感器部署在檢測區域；所述無線傳感器量測模型如下：

Y_A(t_k-1)、Y_A(t_k)、Y_A(t_k+1)分別為溫度傳感器A對目標在t_k-1,t_k,t_k+1時刻的本地笛卡爾坐標系下的量測值，分別為：