板带激光焊接机是冷轧生产线的关键设备，在冷轧生产过程中，先行带尾与后行带 头必需进行焊接，才能保证生产线的连续作业。但是接头性能、焊缝的大小及平整性对 板带的断带率影响很大，需要在焊接过程中控制滑台轨道的窜动和剪刃的跳动误差。滑 台在轨道移动过程中，需要控制滑台在两侧轨道上的水平位移和垂直位移，可采用4 个 电涡流传感器进行在线监测，如图 1 所示。剪刃在滑台上需要来回移动，因此需要控制 剪刃两侧的位移，每侧可采用2 个电涡流传感器进行在线监测。同时，为了测量的灵活 性，根据现场需求，设计一个任意移动的电涡流位移传感器，共 9 个位移传感器组成一 套监测系统。

图 1  滑台水平和垂直的位移测点布置

位移信号采用无线传感器网络的方式进行传输，其拓扑结构示意图，如下图 2 所示：

本监测系统由三部分组成：位移节点、AP 节点、远程监测服务器。

位移节点按照系统设定的工作间隔，周期性完成位移数据的采集，采集到的数据通 过无线网络发送给 AP 节点。

AP 节点负责将位移节点的数据发送至应用程序服务器。

远程监测服务器由一台高性能 PC 级服务器和系统软件构成，系统采用 C/S 架构。 软件包括：前端数据采集程序、数据库服务、分布式应用服务器程序、报警服务程序（含 微信短信报警功能）等。

C/S 客户端的主要功能包括：实时监测、实时曲线、统计分析、报警列表、系统管 理、程序更新、系统帮助等功能模块。软件包括：前端数据采集程序、数据库服务、分 布式应用服务器程序、Web 服务程序、报警服务程序（含微信报警功能）等。

推广应用情况：

已投入成本：50 万。

推广应用情况：鞍钢冷轧 3#线板带激光焊接机位移监测系统，测点数量 9 个，2018 年。

期望技术转移成交价格（大概金额）：面议。

技术优势：

硬件和软件均为定制化开发，具有完全自主知识产权，可以满足客户多样化需求。 传感器采用电池和在线供电 2 种方式，无线通讯，性能稳定、数据真实可靠。

软件具有一定功能可扩展性，进一步功能扩展主要包括以下几个方面：

1.  软件架构设计

①可扩展框架编程技术：弹性伸缩、免编译；

②组态式定制界面技术：快速配置、灵活；

③跨平台应用技术：高兼容性；

④动态数据管理技术：高效率、易维护。

2.  可扩展的分析方法库

①统一的方法调用接口；

②可重构可扩展的方法库；

③可远程跨平台调用。

3.  通讯技术：有线/无线

①基于 TCP/IP 协议；

②可扩展的通讯协议；

③智能无线传感器网络。

性能指标：

工作电压：直流 24V

最大采样频率：1KHz

位移精度：±0.002mm

测量范围：小于 4mm

位移探头：电涡流传感器

探头底座固定形式：支架固定

供电方式：现场 24V 直流电或 24V 直流电池。

工作频段：2.4GHz

市场分析：

钢铁企业为技术转移重点行业，也可以应用有色金属、石油、化工、煤炭等行业。

经济效益分析：

经济社会效益：通过降低设备故障率、减少设备停机时间、提高生产效率和产品质量，年均累计经济效益 1000 万以上。

成果亮点：

1.  成果来源：成果来源于鞍钢冷轧 3#线横向项目。

2.  技术先进性：属于国内先进，先进技术如下：

①传感器采集器技术先进性：传感器采集器采用现场供电和电池供电两种形式，采 用 2.4GHz WiFi 无线网络通讯，信号稳定、数据真实可靠、安装维护方便。

②位移监测系统的先进性：可扩展框架编程技术，组态式定制界面技术，跨平台应 用技术以及动态数据管理技术、统一的方法调用接口、可重构可扩展的方法库、可扩展

的通讯协议。

1.  成果来源：成果来源于鞍钢冷轧 3#线横向项目。

2.  技术先进性：属于国内先进，先进技术如下：

①传感器采集器技术先进性：传感器采集器采用现场供电和电池供电两种形式，采 用 2.4GHz WiFi 无线网络通讯，信号稳定、数据真实可靠、安装维护方便。

②位移监测系统的先进性：可扩展框架编程技术，组态式定制界面技术，跨平台应 用技术以及动态数据管理技术、统一的方法调用接口、可重构可扩展的方法库、可扩展

的通讯协议。