无线料场温度监测系统设计方案
（适用于煤炭、矿石、粮食等散装物料堆场）
一、系统架构
1. 传感器层
- 测温方式：
- 深埋式探头：PT100（-50℃~300℃）或K型热电偶（-200℃~1200℃）
- 表面贴装：红外非接触测温（适用于高温料堆）
- 无线传输：
- LoRa（低功耗，2km覆盖）
- NB-IoT（运营商网络，广域覆盖）
- 防护等级：IP68（防尘防水），Ex ib IIB T4（防爆）
2. 网络层
- 网关部署：
- 每5,000㎡部署1个网关（视障碍物调整）
- 支持4G/以太网回传
- 数据协议：MQTT/Modbus TCP
3. 平台层
- 功能模块：
- 实时温度热力图
- 历史数据趋势分析
- 超温报警（短信/声光）
- 自燃预测算法（基于温度上升速率）
二、关键技术与选型
无线料场温度检测终端专用的测温电缆，测温电缆规格长度根据客户需求定制，测温电缆内部布置了多个感温传感器，且内置6~8mm粗的钢丝，抗拉、坑冲击、增大耐磨性。感温传感器可定制随意长度，单个料场温度检测终端可监测125点，根据测温电缆的铺设，可以测量不同位置的料垛内部温度。
系统组成：
1. 传感器选型对比
| 类型 |
适用场景 |
优势 |
劣势 |
| PT100+LoRa |
煤炭/粮食堆（<300℃） |
精度高（±0.5℃） |
响应较慢（1~2s） |
| 热电偶+NB-IoT |
金属矿堆（>600℃） |
耐高温、响应快（<100ms） |
需冷端补偿 |
| 红外无线传感器 |
表面温度监测 |
非接触、免安装 |
受粉尘影响大 |
2. 抗干扰设计
- 频段选择：470MHz（中国LoRa免许可频段）
- 跳频技术：避免同频干扰
- EMC防护：传感器电路板加装磁环滤波
3. 电源方案
- 锂电池+太阳能：适用于无电源区域（续航≥3年）
- 工业24V供电：固定式监测点
三、部署方案
1. 传感器布置
- 深埋式：
- 纵向间距5m，深度1.5~3m（根据料堆高度）
- 采用316不锈钢探杆（耐腐蚀）
- 表面式：
2. 网络优化
- 信号测试：使用LoRa RSSI检测工具调整网关位置
- 冗余设计：关键区域部署双网关
3. 典型配置清单
| 设备 |
型号示例 |
数量/10,000㎡ |
| 无线温度传感器 |
德明电子IDM-10 |
50 |
| LoRa网关 |
德明电子CM-2000 |
2 |
| 云平台 |
私有IoT平台 |
1 |
四、系统优势
- 无布线：避免料堆移动损坏电缆
- 预警功能：温度梯度>5℃/h时触发自燃预警
- 扩展性：可集成湿度、CO浓度监测
五、实施案例
- 某焦化厂煤场：
- 部署120个无线传感器，覆盖8万㎡
- 减少人工巡检频次70%，年避免自燃损失超200万元
如需定制方案，请提供料场尺寸、物料类型及温度阈值要求。
