CN104697327A - 一种回转窑无线测温系统 - Google Patents

Abstract

本发明的回转窑无线测温系统，回转窑具有至少一个温度检测孔，测温元件分别插入一个检测孔内；测温元件通过信号电缆与电子部件相连，将测温信号传输到电子部件，由电子部件处理后通过天线传输至地面控制中心，系统还包括隔热仪表箱、至少一套热电制冷装置，仪表箱通过支撑杆安装在回转窑上，仪表箱包括内壁、隔热层、外壁，电子部件位于仪表箱内；制冷装置接受供电系统提供的直流电，使制冷装置的两面分别形成吸热侧和放热侧，制冷装置通过吸热侧固定安装在仪表箱上，用于降低箱内环境温度。隔热仪表箱和热电制冷装置相配合，使箱内温度满足电子部件工作温度的要求，保证电子部件的安全可靠工作，实时准确的将测量的窑内温度信号传输到控制中心。

Description

一种回转窑无线测温系统

技术领域

本发明涉及一种回转窑无线测温系统。

背景技术

回转窑是一种对物料进行干燥、焙烧和煅烧的热工设备，在有回转窑设备参与的生产过程中，物料的煅烧往往都是工艺流程中极其重要的一道工序。而煅烧质量的好坏往往直接受窑内温度的影响，也就是说，回转窑的温度测量对回转窑的生产起着关键性作用。如果窑内温度检测准确性较低，就可能会导致回转窑燃料供应及助燃空气供应得不到有效控制，容易造成窑内温度沿轴向上不均匀，严重时引起回转窑的结窑或炉衬剥落。

回转窑的旋转给窑内温度测量带来了极大的困难，因此窑内温度测量一直以来都是一个难题。现有技术中存在以下两种测温方式，下面进行简单介绍：

方式一，将热电偶插入窑内直接测量窑内温度，并通过滑环传输信号的测温方法。该方式下，信号采用电缆硬接线传输，在回转窑外表面高温区无电子设备需要保护，但存在滑环与热电偶信号接触不良的问题，容易导致信号中断，且滑环与回转窑的同心度难以保证，体积较大，制作工程量大。

方式二，中国专利ZL200620075480.9公开的一种回转窑无线测温系统中，测量窑内温度的热电偶通过温度补偿导线与无线发送器中的主电路板相连，主电路板处理热电偶输出的温度信号之后，通过无线模块发送给地面接收系统。该方式下，回转窑运转时的高温辐射热会影响电子部件的工作性能，对此，其虽采用隔热板对电子部件进行隔热处理，但这种隔热措施较为简单且不够明确，隔热效果难以保证，因此仍然不能保证电子部件的安全可靠工作。

发明内容

本发明实施例提供一种回转窑无线测温系统，用以保证电子部件的安全可靠工作。

为此，本发明实施例提供如下技术方案：

一种回转窑无线测温系统，回转窑具有至少一个温度检测孔，每个测温元件分别插入一个所述温度检测孔内；所述测温元件通过信号电缆与电子部件相连，将测温信号传输到所述电子部件，由所述电子部件处理后通过天线以无线通信方式传输至地面控制中心，所述系统还包括隔热仪表箱、至少一套热电制冷装置，

所述隔热仪表箱通过支撑杆安装在回转窑上，所述隔热仪表箱包括内壁、隔热层、外壁，所述电子部件位于所述隔热仪表箱内部；

所述热电制冷装置接受供电系统提供的直流电，使所述热电制冷装置的两面分别形成吸热侧和放热侧，所述热电制冷装置通过所述吸热侧固定安装在所述隔热仪表箱上，用于降低所述隔热仪表箱内部的环境温度。

优选的，所述隔热仪表箱与回转窑外表面相距300mm～1400mm。

优选的，所述隔热仪表箱通过支撑杆安装在回转窑上，包括：

所述支撑杆与所述隔热仪表箱底部端面相连接的一端焊接一个安装板，所述安装板的面积为所述底部端面面积的1/4～1/2；

所述底部端面与所述安装板通过焊接或者紧固件相连接，以使所述隔热仪表箱固定在所述支撑杆上，并通过所述支撑杆安装在回转窑上。

优选的，所述天线安装在所述隔热仪表箱的四个侧端面中的任一个；

所述隔热仪表箱上用于安装天线的开孔通过密封材料进行密封处理。

优选的，所述热电制冷装置固定安装在所述隔热仪表箱的侧端面，且在回转窑旋转时，所述热电制冷装置位于背风面。

优选的，所述供电系统包括电池供电装置和/或发电装置。

优选的，所述发电装置为太阳能发电装置或者温差发电装置。

优选的，所述供电系统还包括电压采集电路、电源切换电路，

所述电压采集电路用于采集所述发电装置产生的电压；

所述电源切换电路判断所述电压采集电路获取的电压是否低于预设阈值，如果是，则切换由所述电池供电装置进行供电；如果否，则切换由所述发电装置进行供电。

优选的，在所述隔热仪表箱和回转窑外表面之间还设置有至少一层隔热板，所述隔热板固定在所述支撑杆和/或回转窑外表面上；

所述隔热板包括顶层钢板、隔热材料、底层钢板；

所述隔热板的长度为1000mm～2000mm，宽度为500mm～1000mm，厚度为10mm～50mm。

优选的，预设所述电子部件的唤醒周期，所述电子部件处于低功耗模式，只有在所述唤醒周期到达后才被唤醒进入工作模式。

本发明实施例的无线测温系统，增设了隔热仪表箱和热电制冷装置，将电子部件放置在隔热仪表箱内部，通过隔离方式降低电子部件所在位置的环境温度；同时，还在隔热仪表箱上固定安装至少一个热电制冷装置，由热电制冷装置通过热电制冷原理降低电子部件所在位置的环境温度。如此，通过隔热仪表箱和热电制冷装置的相互配合，就可保证箱内温度满足电子部件工作温度的要求，从而保证电子部件的安全可靠工作，实时准确的将测量的窑内温度信号传输到地面的控制中心。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1是本发明无线测温系统的安装示意图；

图2是本发明应用的热电制冷原理示意图；

图3是本发明热电冷却装置的一种实现方式的示意图；

图4是本发明应用的温差发电原理示意图；

图5是本发明温差发电装置实施例1的示意图；

图6是本发明温差发电装置实施例2的示意图；

图7是本发明温差发电装置实施例2的局部放大图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。

为了准确及时的掌握回转窑的窑内温度，保证煅烧质量，本发明方案沿回转窑的窑壳向炉衬方向开设多个温度检测孔，每个温度检测孔内插一个测温元件（可体现为热电偶、热电阻、表面温度计，图1示出的是热电偶10），进行温度检测（作为本发明的一种优选方案，可在温度检测孔内设置感温元件，然后由测温元件测量感温元件温度的方式进行温度检测），为了使检测到的温度尽量接近回转窑内部的温度，且不会被炉内高温所损坏，温度检测孔应预留一定的深度而使炉衬不穿透，具体可参见图1所示示意图。

每个热电偶均通过补偿导线11连接到位于隔热仪表箱内的电子部件12，将检测获得的温度信号传输到电子部件，由电子部件进行放大、AD转换等相关处理后，通过天线13无线传输到地面的控制中心。如此，控制中心就可实时掌握回转窑的窑内温度（本发明中的温度检测孔内的温度非常接近窑内温度，可将其视为窑内温度使用），进而据此控制进入回转窑的煤气达到控制窑内的温度的目的。

需要说明的是，测温元件应与信号电缆配套使用，如上文中若测温元件为热电偶，则对应的信号电缆为补偿导线；若测温元件为热电阻，则对应的信号电缆为耐高温屏蔽控制电缆。另外，本发明在检测温度时，温度检测孔可以为炉衬未穿透的方式，对应于此，测温元件插入到温度检测孔内，检测孔内温度；或者，温度检测孔还可以为穿透炉衬的方式，对应于此，测温元件插入到保护套中，然后与保护套一起插入温度检测孔，并伸入到窑内，检测窑内的烟气温度。无论温度检测孔采用哪种方式，测温元件在检测到温度后，都可将温度信号通过信号线传输到电子部件进行处理后通过无线通信方式转发。

另外，需要说明的是，每个电子部件可以接收多个测温元件发送来的温度信号，对应地，电子部件就要设多个用于连接测温元件的信号电缆的接线端子，且接线端子数目越多，此时接线端子排（由数个接线端子相互紧挨排列在一起，通常称为端子排）就越长，在电子部件上布设成一行，如果过长时甚至要排成多行，因此电子部件的体积就越大，优选的，一个电子部件可以处理1～30个测温元件发送的温度信号。

众所周知，回转窑在运行过程中会释放出高温辐射热，窑周围的环境温度很高，而对于任何工业级的电子部件来说，其都有一个正常工作的温度限值，一旦超出该温度限值，势必会影响电子部件的正常工作。为了降低电子部件所处位置的环境温度，使其正常执行接收热电偶传输的弱电压信号、处理温度信号、无线传输温度信号至控制中心等动作，保证控制中心能可靠接收窑内温度信号，本发明的无线测温系统包括一个隔热仪表箱14，和至少一套热电制冷装置15。

需要说明的是，隔热仪表箱是通过隔离方式进行隔热，使温度上升不致太快，热电制冷装置是通过热电制冷原理进行降温，温度过高时可以使温度降低，二者相互配合，进行调整位于隔热仪表箱内部的电子部件所在环境的温度，使其正常工作，从而向控制中心传输可靠的窑内温度信号。

下面分别对隔热仪表箱和热电制冷装置的构成进行解释说明。

1.隔热仪表箱

如上文所做介绍，隔热仪表箱主要是通过隔离方式使电子部件所在位置的环境温度升高不致太快，可体现为以下两方面：

一方面，隔热仪表箱及箱内的电子部件要尽量远离回转窑外表面，通过调整距离的远近进行隔离。隔热仪表箱的安装距离主要受限于回转窑外表面温度及隔热仪表箱的隔热能力，本发明对隔热仪表箱与回转窑外表面的距离可不做具体限定，作为一种示例，可优选为300mm～1400mm。

需要说明的是，隔热仪表箱与回转窑之间的间距也不宜过大，因为隔热仪表箱及箱内电子部件会随回转窑一起旋转，若二者之间的间距过大，承受的离心力也就较大，旋转过程中可能会脱离回转窑，容易引起危险事故。

另一方面，隔热仪表箱采用隔热材料制成，并通过缝隙密封的方式对电子部件进行隔离。具体地，隔热仪表箱可包括内壁、隔热层、外壁，内壁和外壁可采用不锈钢、冷轧板等耐腐蚀、高强度、质量轻的材料制成，厚度可在0.5mm～3mm。隔热层可选用隔热性能良好的耐高温（一般不低于500℃）材料制成，厚度可在10mm～30mm。

需要说明的是，因为隔热仪表箱固定在回转窑上，即会暴露在回转窑外部环境中，需要考虑应对雨天的防水措施。因为隔热仪表箱是一个密闭装置，只要尽量少在仪表箱上开孔，保证仪表箱的密闭性就能保证仪表箱的防水性。但是，考虑到热电偶需要通过补偿导线将温度信号传输给箱内的电子部件、电子部件要通过天线将处理后的温度信号传输给控制中心，因此在仪表箱上开孔是无法避免的，为了保证仪表箱的良好防水性，本发明在仪表箱开孔处、有缝隙的地方利用密封材料或其它方式进行密封处理，如此既可提高隔热仪表箱的防水性能，又能提高其隔热效果。其中，密封材料可采用704硅胶，其具有耐高温、粘性好、密封性好、有一定的隔热性等特点。

另外，需要说明的是，本发明的一个隔热仪表箱内可以设置多套电子部件，即仪表箱与电子部件之间可为一对多关系，考虑到多个电子部件工作放热较多、且与电子部件相距较远的测温元件的信号电缆较长等问题，本发明可优选在一个隔热仪表箱内设置一套电子部件，即仪表箱与电子部件之间还可为一对一关系，对此本发明可不做具体限定。

另外，电子部件与地面控制中心之间的关系可以为一对一，也可以为多对一，即一个控制中心可以只处理一个电子部件转发来的温度信号，也可以处理多个电子部件转发的温度信号，本发明对此亦不做具体限定。

由测温元件与电子部件的关系、电子部件与隔热仪表箱的关系可知，测温元件越多，对应的电子部件就越多，隔热仪表箱也就越多。

为了保证隔热仪表箱稳定可靠的安装在回转窑并随窑旋转，仪表箱的尺寸不宜过大，具体可体现为：长度为400mm～1500mm，高度为400mm～600mm，宽带为400mm～600mm。

由图1所示示意图可知，隔热仪表箱是通过支撑杆16安装在回转窑上，具体地，将支撑杆连接回转窑的一端称为底部，反之与隔热仪表箱相连的一端称为顶部，支撑杆底部直接焊接在回转窑外表面，支撑杆顶部可直接焊接在隔热仪表箱底部，或者，还可以先在支撑杆顶部焊接一个安装板17，然后再通过焊接方式、或者利用紧固件将安装板与隔热仪表箱底部相连接，即间接实现支撑杆顶部与隔热仪表箱底部的连接。

需要说明的是，安装板可体现为方形、长方形、圆形等形状，对此本发明可不做具体限定。安装板的尺寸要尽量与仪表箱底部尺寸相匹配，优选的可将安装板面积取为仪表箱底部面积的1/4～1/2。安装板采用既可用于焊接，又可用于通过诸如螺栓的紧固件固定的材质制成，如此，在隔热仪表箱采用不能用常规方式焊接的材料（如不锈钢）制成时，可利用紧固件连接隔热仪表箱和安装板，而当隔热仪表箱采用可焊接的材料（如碳钢）制成时，则可通过焊接和/或紧固件的方式连接隔热仪表箱和安装板。

2.热电制冷装置

热电制冷装置被固定安装在隔热仪表箱上，用于降低仪表箱内部的环境温度，具体地，可根据实际的降温需求确定安装在一个仪表箱上的热电制冷装置的数量，本发明对此可不做具体限定。

热电制冷装置是一种利用热电制冷原理制成的设备，具体可参见图2，示出的热电制冷原理示意图，将P型半导体元件和N型半导体元件联结成热电偶，再接通直流电源后，会在半导体元件的接头处产生温差和热量的转移，具体为：在电流方向为N到P的接头处，温度下降并且吸热，形成吸热端或称为冷端，在电流方向为P到N的接头处，温度上升并且放热，形成放热端或称为热端。

结合上述原理，本发明的热电制冷装置15可参见图3所示示意图，其中热电制冷装置固定安装在隔热仪表箱上，可包括传热组件、制冷组件22、散热组件、隔热材料24，其中，制冷组件位于传热组件和散热组件之间，且传热组件和散热组件之间未放置制冷组件的区域要填充隔热材料，有效隔离传热组件和散热组件之间的热交换。

其中，制冷组件由多个制冷片串联而成，各个制冷片之间通过电源线正负相连，由供电系统进行集中供电，使制冷组件与传热组件相接触的一端形成吸热端，与散热组件相接触的一端形成放热端。具体地，可将制冷组件吸热端与传热组件称为吸热侧，将制冷组件放热端与散热组件称为放热侧，本发明的热电制冷装置要通过吸热侧固定安装在隔热仪表箱上，若放热端通过散热组件进行持续稳定的降温散热，那么吸热端就能稳定可靠的通过传热组件与隔热仪表箱进行热交换，降低隔热仪表箱内部的环境温度。

传热组件可体现为导热性良好的传热板21，散热组件可体现为导热性良好的散热板23。

或者，为了提高传热组件与仪表箱内部环境的换热效率，传热组件还可包括传热翅片25，传热翅片布设在传热板远离制冷组件的一端，即布设在传热板未与吸热端接触的一端，用于增大传热板与仪表箱内部环境的接触面积，提高传热组件的传热效果。

或者，为了提高散热组件散发热量的能力，散热组件还可包括散热翅片26，散热翅片布设在散热板远离制冷组件的一端，即布设在散热板未与放热端接触的一端，用于增大散热板与冷却风的接触面积，增大换热效率，提高散热能力。

或者，散热组件还可包括散热风扇27等可加大冷却风风力的设备，同样可提高散热板的散热能力。

如上文所做介绍，热电制冷装置可固定安装在隔热仪表箱外表面，考虑到仪表箱底部要与安装板相连接，故不适合在该端面安装热电制冷装置，除仪表箱底部之外，热电制冷装置可被安装在剩余的任一个端面上。另外，考虑到制冷装置直接暴露在空气中，雨水等可能会对制冷效果产生一定的影响，制冷装置还不适合安装在仪表箱的顶部，也就是说，制冷装置优选安装在仪表箱的四个侧端面上。此外，考虑到热电制冷装置会随回转窑旋转，而回转窑周围的环境温度又较高，为了降低旋转过程中，窑周围热风对制冷装置散热能力的影响，本发明优选将制冷装置安装在背风面。参见图1所示示意图，按照图中所示的旋转方式，优选将制冷装置安装在仪表箱的左侧端面上。

除上述隔热仪表箱、热电制冷装置之外，本发明还提供了一系列的改进方案，下面分别进行解释说明。

3.隔热板

为了保护电子部件，本发明除了增加隔热仪表箱和热电制冷装置之外，还改进了隔热板18，隔热板位于隔热仪表箱和回转窑之间，被固定在支撑杆和/或回转窑外表面上，用于隔离回转窑的高温辐射热。现有技术中，隔热板都多只包含一层钢板，在实际使用中发现，这种隔热板的隔热效果较差，特别是在回转窑长时间运行之后，隔热板基本起不到任何隔热效果，为此，本发明提出了一种改进的隔热板，具体可包括顶层钢板、隔热材料、底层钢板，即在两层钢板之间增加了一层隔热效果显著的隔热材料，以此提高隔热板的隔热能力。

需要说明的是，可在隔热仪表箱与回转窑之间增设若干块本发明改进后的隔热板（一般情况下，可优选设置1～3块本发明改进后的隔热板，对此可由实际工况决定，本发明可不做限定），每块隔热板的长度为1000mm～2000mm，宽度为500mm～1000mm，厚度为10mm～50mm。

以设置2块隔热板为例，其中第一隔热板与窑外表面可相距100mm～150mm，第二隔热板与第一隔热板可相距100mm～300mm，第二隔热板与隔热仪表箱可相距50mm～300mm。本示例中具体的参数可体现为：

回转窑窑体直径为5m，窑表面温度为277℃，隔热仪表箱的箱体尺寸为300mm*300mm*300mm，隔热板的长度为1600mm、厚度为10mm，窑皮与第一隔热板相距125mm，第一隔热板与第二层隔热板相距150mm，第二隔热板与箱体表面相距105mm。根据仿真结果可知，隔热仪表箱的周围环境温度小于60℃，并且在窑表面温度低于200℃时，仪表箱周围的实际温度会更低。

4.天线

为了保证电子部件处理后的温度信号可以准确可靠的传输到控制中心，本发明还对无线发射的天线的安装位置进行了改进。具体地，现有技术中一般均是将天线安装在隔热仪表箱的顶部（即，用于连接支撑杆的底部所对应的端面），但是，考虑到安装天线时需要在隔热仪表箱上开孔，且天线会暴露在空气中，如此雨水等就可能会顺着天线渗入到仪表箱内部，影响仪表箱的防水性和隔热效果，故本发明优选将天线安装在仪表箱的四个侧端面上。同时，考虑到天线正常工作也是有一定的温度范围的，为了避免天线随回转窑旋转过程中，窑周围热风影响天线的正常接收和发送，本发明优选将天线安装在仪表箱的背风面。参见图1所示示意图，按照图中所示的旋转方式，优选将天线安装在仪表箱的左侧端面上，即与热电制冷装置在同一个端面上。

需要说明的是，为了保证隔热仪表箱的密闭性，隔热仪表箱上用于安装天线的开孔需要通过密封材料进行密封处理，具体可参见上文所做介绍，此处不再赘述。

5.供电系统

现有技术中大多通过电池方式向电子部件供电，当然本发明也可通过电池方式对电子部件、热电制冷装置提供直流电，但是考虑到电池提供的电压都非常微小，可能无法满足部分部件的工作需求，另外，电池电量的使用时间也有限，而在回转窑运行过程中更换电池又是一件很困难的事。与此同时，回转窑周围的高温环境还可能会缩短电池的使用寿命，这就进一步缩短了电池更换周期。

为此，本发明还提供了一种电压可调，且可持续稳定供电的发电装置，具体地，发电装置可以体现为太阳能发电装置、温差发电装置等节能环保型的供电装置。

其中，温差发电装置是一种利用温差原理制成的设备，具体可参见图4，示出了温差发电原理示意图，使P型和N型结合的半导体元件组成的器件（即下文中的发电片）的一侧维持在低温，另一侧维持在高温，这样发电片高温侧（即热端）就会向低温侧（即冷端）传递热能并产生热流。也就是说，在热能从热端流入发电片，并经过发电片从冷端传递的过程中，有一部分热能不放热，而是会在发电片内变成电能，输出直流电压和电流。

结合上述原理，本发明的温差发电装置19可体现为图5、6、7所示结构，可包括热端组件、发电组件（参见图5中示出的标号32，或者图7中示出的标号44）、冷端组件、隔热材料（参见图5中示出的标号34，图7中未示出），其中，发电组件位于热端组件和冷端组件之间，且热端组件和冷端组件之间未放置发电组件的区域要填充隔热材料，有效隔离热端组件和冷端组件之间的热交换，影响二者之间的温差。

其中，发电组件由多个以串并联方式相连的发电片，发电组件的热端与热端组件紧密接触，并通过热端组件固定在回转窑外表面，通过回转窑的辐射热为热端提供高温；发电组件的冷端与冷端组件紧密接触，由冷端组件散发冷端的热量，为冷端提供低温，如此产生温差后，即可通过电源线输出直流电，供电子设备、热电制冷装置使用。

参见图5示出的温差发电装置19实施例1的构成示意图，热端组件可体现为导热性良好的传热板31，冷端组件可体现为导热性良好的散热器33。

或者，参见图6示出的温差发电装置19实施例2的构成示意图、图7示出的局部放大图。

热端组件可体现为导热底板41、导热顶板43和至少一个导热竖板42。其中，导热顶板通过至少一个导热竖板与导热底板相连接，并通过导热底板焊接在回转窑外表面；各导热竖板之间留有一定的间隙；导热底板通过至少一个导热竖板将回转窑外表面的温度热传递至导热顶板，并通过导热顶板将热传递至发电组件的热端；通过改变导热竖板的数目和/或高度来调节导热顶板的温度。

冷端组件可体现为散热底板45、挡风件47和至少一个散热竖板46。其中，挡风件通过至少一个散热竖板与散热底板相连接，并通过散热底板与发电组件的冷端相接触；各散热竖板之间留有一定的间隙；挡风件远离散热竖板的一端倾斜设置，以将自然风下引至散热竖板和散热底板，降低散热底板及发电组件冷端的温度，以使发电组件的冷端与热端产生温度差。

作为一种优选方案，冷端组件还可包括侧面挡风板48，侧面挡风件与挡风件倾斜的端面对应设置，与挡风件相配合，将自然风下引至散热竖板和散热底板。如此，在本发明的发电装置随回转窑旋转与冷却风接触的过程中，自然冷却风在挡风板47、侧面挡风板48、散热竖板46和散热底板45形成的空间内流动，因这些部件对冷却风有阻挡回流作用，故可延长冷端组件与冷却风之间的换热时间，可提高降温效果。自然风穿过冷端组件，最后可沿侧面挡风板的两侧向外流出，结束换热过程。

当然，散热组件还可包括散热风扇、集风器等可加大冷却风风力的设备，同样可提高散热组件的散热能力。

为了提高本发明的供电灵活性，供电系统可包括电池供电装置、发电装置、电压采集电路、电源切换电路。其中，电压采集电路用于采集发电装置产生的电压；并由电源切换电路判断电压采集电路获取的电压是否低于预设阈值，如果是，则切换由电池供电装置进行供电；如果否，则切换由发电装置进行供电。

如此，就可根据电池供电装置、发电装置的实时电压，控制二者相互配合为电子部件、热电制冷装置供电，具体过程可体现为：

如果当前由电池供电装置供电，可通过CPU内置的AD采集通道或者外围AD采集芯片，周期性的采集发电装置提供的电压，通过程序判断发电装置提供的电压是否达到阈值上限（该值可以确保仪表电路板、热电制冷装置等需要接受供电的设备正常工作），若达到或超过该阈值上限，则通过CPU的IO端口给电源电源切换电路发出指令信号，使系统切换到由发电装置供电；若未达到阈值上限，则系统不作处理，继续由电池供电。

如果当前由发电装置供电，可通过CPU内置的AD采集通道或者外围AD采集芯片，周期性的采集发电装置发出的电压，通过程序判断发电装置提供的电压是否小于阈值下限（该值将会导致仪表电路板、热电制冷装置等需要接受供电的设备工作异常），若小于阈值下限，则通过CPU的IO端口给电源电源切换电路发出指令信号，使系统切换到由电池供电装置供电；若大于或者等于阈值下限，则系统不作处理，继续由发电装置供电。

需要说明的是，在上电之前，默认为电池供电方式，因此设备启动后首先由电池供电。有一种异常情况，当工作中由于发电装置提供的电压突然低于阈值下限时，设备内的电容电量无法保持设备正常工作一段时间，而来不及启动电源切换程序，此时会导致设备突然停电，然后设备会重新自动启动而进入到初始上电时的状态。也就是说，两种供电方式只要电源线路通畅且电源电压满足要求时，均能保证设备处于自动开机状态。

6.电子部件的低功耗设计

若电子部件采用电池方式供电，由于电池的容量有限，且在高温环境下电池容量还会减少，为了保证电子部件的长期可靠工作，避免频繁更换电池带来的问题，本发明还对电子部件进行了低功耗设计，以延长电池的使用寿命，具体可体现如下：

（1）电路板上的集成电路芯片都选择低功耗芯片，特别是主要耗能芯片CPU，需要选择低功耗的CPU，并且要求CPU具有低功耗模式；

（2）为了降低CPU的功耗，在满足功能需求的情况下，尽可能降低CPU的主频；

（3）关掉CPU所有未使用的外设，例如UART外设、CAN外设等模块，将CPU未使用的IO端口设置为输入端口；

（4）预设电子部件的唤醒周期，CPU平时处于低功耗模式，消耗电能很小，当唤醒周期到达后CPU被从低功耗模式唤醒进入工作模式，执行任务程序，并在执行完相关程序后马上进入低功耗模式，如此即可降低CPU消耗的电能。为了保证系统的正常工作，可根据系统功能需求设定唤醒周期，理论上，唤醒周期值越长，CPU功耗就越低。

以上对本发明实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体实施方式对本发明进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及设备；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (10)

1.一种回转窑无线测温系统，回转窑具有至少一个温度检测孔，每个测温元件分别插入一个所述温度检测孔内；所述测温元件通过信号电缆与电子部件相连，将测温信号传输到所述电子部件，由所述电子部件处理后通过天线以无线通信方式传输至地面控制中心，其特征在于，所述系统还包括隔热仪表箱、至少一套热电制冷装置，

所述隔热仪表箱通过支撑杆安装在回转窑上，所述隔热仪表箱包括内壁、隔热层、外壁，所述电子部件位于所述隔热仪表箱内部；

所述热电制冷装置接受供电系统提供的直流电，使所述热电制冷装置的两面分别形成吸热侧和放热侧，所述热电制冷装置通过所述吸热侧固定安装在所述隔热仪表箱上，用于降低所述隔热仪表箱内部的环境温度。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述隔热仪表箱与回转窑外表面相距300mm～1400mm。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述隔热仪表箱通过支撑杆安装在回转窑上，包括：

所述支撑杆与所述隔热仪表箱底部端面相连接的一端焊接一个安装板，所述安装板的面积为所述底部端面面积的1/4～1/2；

所述底部端面与所述安装板通过焊接或者紧固件相连接，以使所述隔热仪表箱固定在所述支撑杆上，并通过所述支撑杆安装在回转窑上。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述天线安装在所述隔热仪表箱的四个侧端面中的任一个；

所述隔热仪表箱上用于安装天线的开孔通过密封材料进行密封处理。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述热电制冷装置固定安装在所述隔热仪表箱的侧端面，且在回转窑旋转时，所述热电制冷装置位于背风面。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述供电系统包括电池供电装置和/或发电装置。

7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述发电装置为太阳能发电装置或者温差发电装置。

8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述供电系统还包括电压采集电路、电源切换电路，

所述电压采集电路用于采集所述发电装置产生的电压；

所述电源切换电路判断所述电压采集电路获取的电压是否低于预设阈值，如果是，则切换由所述电池供电装置进行供电；如果否，则切换由所述发电装置进行供电。

9.根据权利要求1～8任一项所述的系统，其特征在于，在所述隔热仪表箱和回转窑外表面之间还设置有至少一层隔热板，所述隔热板固定在所述支撑杆和/或回转窑外表面上；

所述隔热板包括顶层钢板、隔热材料、底层钢板；

所述隔热板的长度为1000mm～2000mm，宽度为500mm～1000mm，厚度为10mm～50mm。

10.根据权利要求1～8任一项所述的系统，其特征在于，预设所述电子部件的唤醒周期，所述电子部件处于低功耗模式，只有在所述唤醒周期到达后才被唤醒进入工作模式。