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）
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：
安装在料堆边缘支架上（避免机械损伤）
2. 网络优化
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。
审核编辑 黄宇
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