温差发电研究对于新能源开发和生活生产中余热利用有着重要意义。针对化工行业中高温易爆等恶劣危险环境下，如何采集高温旋转裂解炉内部多路温度数据，以及温度采集仪器的持续供电难题，目前研究及解决方法主要是基于热电偶的温度采集，及采用基于蓄电池的供电方案，但是蓄电池的更换需要停机操作，严重影响了生产连续性。如何利用现有工业旋转炉余热进行温差发电，给温度采集仪器供电成为热电转换研究工作的核心。首先，本文阐述课题的研究背景、目的、意义，综述热电转换、工业温度采集的国内外研究现状，分析了其中存在的主要问题，以及本文的主要研究工作，并阐述热电转换、温度采集、无线传输、SimpliciTI无线传输协议、锂离子电池等相关知识及基本原理。其次，结合系统的需求分析，确定系统的软硬件总体框架设计，具体包括硬件设计和软件设计。本文分析和研究热电转换对温差的要求和装置的可靠性，首先确定系统整体设计框架和硬件软件开发平台，然后分步设计各个子功能模块：数据采集模块、热电转换模块、无线收发模块、电能管理模块、上位机模块。针对高温旋转炉内部多点温度测量而设计的数据采集模块，能够精确采集炉内空间多点温度；热电转换模块，利用热电转换的电能作为系统电源，省去了停机更换电池的步骤，相比蓄电池方案从根本上解决了供电持续性问题；无线收发模块提供了一种基于RS-485接口的远距离传输通信方案，实现数据的无线传输功能，能够较好地实现与计算机组态软件的集成应用，符合工业数据传输的要求；上位机通过计算机串口接收温度数据，通过MFC框架调用API函数实现功能，温度数据通过实时曲线图显示。最后，在系统具体实现时，数据采集模块中，本文采用K型热电偶作为温度传感器，通过低功耗微控制器STM32控制模数转换芯片MAX6675的时序采集旋转炉内部多路温度数据；利用基于RS-485接口带有SimpliciTI协议的低功耗CC1110无线传输模块进行温度数据的传输；热电转换模块，本文设计了基于热电转换的温差发电装置，对比不同温差情况下的电压、电流、功耗情况；电能管理模块，针对温差发电输出电压不稳定情况，利用开关稳压电路输出稳定的电压，使用锂离子电池作为储能设备，利用充电电路给锂离子电池充电，并用锂离子电池给系统供电，同时设计一个电源管理方案，使整个系统的电源持续供应得到保证。研究结果表明，本文设计和实现的系统，有效解决高温防爆旋转炉环境下，炉内温度采集及数据采集仪器持续供电的难题，真正实现节能和环保，并免除了现场布线，为温差发电的研发工作打下基础。