摘要      水分检测系统通过红外线水分计现场采集的物料吸光度，根据主控室控制计算机提供的物料标识，自动切换到对应的物料标定线，实时地将吸光度转换为该物料的水分值

关键词   在线测水  原料品种识别  标定线  无线传输

 1   马钢港务原料厂投入在线水分检测项目的目的

    马钢港务原料厂的重要产品混匀矿是由各种含铁原料通过二路皮带输送系统加入到11个矿槽中，经11台圆盘配料系统按一定比例同时排料，并堆积到混匀料场形成，每个大堆重约21万吨。生产中确保各品种按事先计划(干量配比折算成湿量)配入是保证混匀矿最终质量指标关键之一，所以必须在造堆过程中确定各品种物料当前的含水率，做必要的阶段调整。原先我们是通过人工每班对参与造堆的各品种取样，不仅费时费力，且无法避免偶然性样子的出现，其检测的结果只能粗略地反映混匀大堆各原料的含水情况。采用计算机检测，可以对造堆过程中的所有原料进行连续水分检测，水分仪系统检测精度较高，达±1％，这样得出的水分检测结果自然能全面和准确地反映出混匀大堆中各原料实际的含水量，从而方便快捷地为精确调整湿量配比提供可靠的依据。

2    马钢港务原料总厂在线水分检测系统的特点

    1、系统组成：在线水分检测系统的组成框图如下图所示：

    水分检测的工作过程：红外线水分计探头在线测量通过水分计下方的参与造堆的加槽原料，将采集的吸光度数字量经过无线传输发送到水分检测计算机；水分检测计算机(预先完成原料水分的标定工作)根据主控室控制计算机提供的原料代码，自动切换到对应的原料标定线，实时地将吸光度值转换成该原料的水分值。

    2、主要特点：

    (1)实现自动物料识别

    加槽作业时将计划堆积的各种原料依次循环加入11个配矿槽中，系统通过加槽小车所在槽号，自动识别所加物料的品种(大堆开始前中控室已在GDS画面中各槽品种栏输人了计划人槽的品种)。同时系统将检测到的当前吸光度，自动对应到该品种的标定曲线，从而得出实时的该品种的水分值。

    (2)实时数据无线传输

    无线传输能避免有线传输过程中出现的外部恶劣环境干扰情况的发生，降低传输线路的维护成本和故障率。同时传输的实时数据带编码纠正信息，纠错重发有机结合，保证数据传输的可靠性。

    (3)智能过滤干扰信号

    水分检测计算机可根据厂级网络信息资源能够正确分辨出水分仪输出结果的有效含义，屏蔽非原料检测值，并进行相应的数据处理；同时水分检测计算机还采取措施去除外界环境干扰因素对水分仪测量结果的影响(如生产中的清理的少量洒落料等)。

(4)系统的自我封闭性

  水分检测系统的计算机上电启动后，无需常规的启动过程，直接进入水分检测系统界面；退出水分检测系统时，计算机自动关闭电源。这样的设计保证用于水分检测的计算机就像专用仪表一样，避免其它异常软件的运行，有效保证水分检测系统的可靠性。

3  马钢港务原料厂在线水分检测系统的功能

  1、水分计标定线的制作与修改

  水分计标定线的制作就是通过水分计在线检测被测物料，将采集到的吸光度值和相应化验得出的水分值回归成标定线。得到标定线的各个系数a₀、a₁、a₂、a₃。不同物料的标定线需要进行分类保存。本系统能够存储50条以上的标定线，完全能满足港务原料厂原料种类的需求。

2、原料水分实时数据采集功能

    水分检测计算机按UDP通讯协议通过网络接受主控室控制计算机定时发送的生产状态信息包。根据生产状态信息包中上料原料种类的不同，水分检测计算机同步切换到对应的原料标定线，实时检测、显示和保存原料的瞬时水分值。

3、原料水分历史曲线显示和查询功能

水分检测计算机主界面提供两台水分仪24小时内检测结果的实时曲线显示。随时间的推移系统不断刷新显示曲线，同时还可以利用定标游尺指定显示点的信息内容。

  4、原料水分历史数据的列表显示查询功能

  根据选定的混匀大堆号和设备号，水分检测计算机能够调阅已经产生或正在生成的混匀大堆各原料批次水分值的数据信息，并用曲线或列表的方式给予显示。如果要继续更详细地查阅每个批次中数据采集点的信息，只要选定该批次号，计算机将自动调出该批次的采集点水分值数据，并用曲线或列表方式显示。

  5、通过网络实时共享信息

  水分检测计算机既接受网络上的数据信息，调度自己的工作进程，生成检测结果；同时也将检测结果信息发送到网络上，完成数据信息的网络共享。这大大提高了数据传输的自动化程度。

  6、提供多种查询方法、生成多种形式的原料水分统计报表

  水分检测系统能够灵活地按不同的堆、批次、原料代码等多种组合形式查询历史数据，生成多种形式的原料水分统计报表。

4   项目实施过程中的主要问题及系统运行后的维护

  1、水分计标定线的制作比较耗时

  要获得可靠的各品种标定线，需要较长时间地跟踪观察各造堆品种的吸光度，若变化不大，说明现阶段水分比较稳定，对每品种现场取3个样后取水分平均值，即可代表当前的该品种水分值，并输入到标定线生成软件中，形成一个标定点。当该品种吸光度发生阶段变化时，说明水分发生变化，应及时进行现场取样，以得到第二个标定点。以此类推，获得5个以上的点就可获得水分变化的较为完善的标定曲线。但这可能需要数月的时间，最主要的需要天气在这一阶段有明显的变化。这一过程也是测水系统最后调试阶段的主要工作。

  2、目前测水系统正常运行已近一年，早已取代了每班人工取样测定工作。为确保系统长期稳定准确运行，由专人负责测量系统使用和维护，同时不定期进行人工取样测定，然后与在线测量的水分值进行比对，必要时对系统做少许修正。