本發(fā)明屬于換熱站智能化技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種換熱站智能化測控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在我國北方地區(qū)，由于天氣寒冷，每年冬季都需要由熱電公司負(fù)責(zé)向所屬行政區(qū)內(nèi)的公建、居民熱用戶進(jìn)行供熱。在供熱系統(tǒng)中，僅一次線管線長度就高達(dá)數(shù)百公里，民用換熱站數(shù)百座，民用換熱機(jī)組數(shù)百臺(tái),且每年不斷增長的新增負(fù)荷。隨著管網(wǎng)覆蓋的范圍越來越廣泛,換熱站的數(shù)量也越來越多,而運(yùn)營人員總數(shù)變化不大，這就導(dǎo)致了每位運(yùn)營人員需要巡檢的換熱站數(shù)量越來越多，目前管理換熱站最多的運(yùn)營人員每天需要巡視14座換熱站。另外，隨著運(yùn)營一體化改革的深化實(shí)施,運(yùn)營人員需要在每天巡視換熱站的同時(shí)兼顧戶內(nèi)問題處理與經(jīng)營收費(fèi)工作，因此可能造成巡檢不及時(shí)或站內(nèi)巡視項(xiàng)目不全面等情況。

目前全部民用換熱站及絕大部分公建站已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了對(duì)換熱機(jī)組主管的溫度、壓力、流量、補(bǔ)水量、用電量等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程檢測以及對(duì)一次調(diào)節(jié)閥的遠(yuǎn)程自動(dòng)控制功能，但現(xiàn)有數(shù)據(jù)和自動(dòng)控制程度不足以為換熱站在較長時(shí)間間隔內(nèi)無人巡檢的情況下的安全運(yùn)行提供數(shù)據(jù)依據(jù)和安全保障。

為保證換熱站的資產(chǎn)完整及采暖季安全穩(wěn)定運(yùn)行，就必須做到每時(shí)每刻都能對(duì)換熱站內(nèi)的全部重要數(shù)據(jù)及環(huán)境情況進(jìn)行監(jiān)控與記錄，發(fā)生突發(fā)事件時(shí)能夠進(jìn)行簡單的緊急處理并發(fā)出報(bào)警信息。因此必須對(duì)無人值守?fù)Q熱站進(jìn)行智能化升級(jí)改造。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種換熱站智能化測控系統(tǒng)。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供的換熱站智能化測控系統(tǒng)包括：主控制器、電控箱采集器、溫度測量裝置、失電測量裝置、機(jī)組采集器、壓力測量裝置、流量測量裝置、水箱液位測量裝置、閥門開度測量裝置、環(huán)境采集器、溫濕度測量裝置、入侵監(jiān)測器、煙霧測量裝置、淹泡測量裝置、循環(huán)泵控制器、補(bǔ)水泵控制器、排風(fēng)扇控制器、照明控制器、通信模塊和移動(dòng)通信模塊；其中：主控制器分別與電控箱采集器、機(jī)組采集器、環(huán)境采集器、循環(huán)泵控制器、補(bǔ)水泵控制器、排風(fēng)扇控制器、照明控制器、通信模塊和移動(dòng)通信模塊相連接，電控箱采集器分別與溫度測量裝置和失電測量裝置連接，機(jī)組采集器分別與壓力測量裝置、流量測量裝置、水箱液位測量裝置和閥門開度測量裝置連接，環(huán)境采集器分別與溫濕度測量裝置、入侵監(jiān)測器、煙霧測量裝置和淹泡測量裝置連接，通信模塊與上位機(jī)連接，移動(dòng)通信模塊與用戶手機(jī)連接。

所述的通信模塊為有線或無線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通信電路，其通過有線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)或無線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)連接。

所述的移動(dòng)通信模塊為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)電路，其通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與用戶手機(jī)連接。

所述的電控箱采集器與溫度測量裝置和失電測量裝置構(gòu)成電控箱檢測系統(tǒng)，其中：電控箱采集器通過有線或無線的方式與溫度測量裝置和失電測量裝置相連接，電控箱采集器通過串行總線與主控制器連接；溫度測量裝置為安裝在電控箱內(nèi)部的溫度信息采集模塊，所述的電控箱檢測系統(tǒng)包括多個(gè)溫度測量裝置，分別安裝在包括控制箱、儀表箱、電源箱在內(nèi)的多個(gè)電控箱內(nèi)部；失電測量裝置為安裝在電源箱內(nèi)的主電源斷電監(jiān)測模塊。

所述的機(jī)組采集器與壓力測量裝置、流量測量裝置、水箱液位測量裝置和閥門開度測量裝置構(gòu)成換熱機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng)，其中：機(jī)組采集器通過有線或無線的方式與壓力測量裝置、流量測量裝置、水箱液位測量裝置和閥門開度測量裝置相連接，機(jī)組采集器通過串行總線與主控制器連接；壓力測量裝置為設(shè)置在換熱機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng)管道上的壓力信息采集模塊，其通過壓力傳感器采集監(jiān)測系統(tǒng)管道上的壓力信息；所述的換熱機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng)包括多個(gè)壓力測量裝置，分別安裝在換熱機(jī)組一二次供回水母管位置、除污器前后、板式換熱器一二次出入口和循環(huán)泵前后位置上；流量測量裝置為安裝在二次供水母管位置的流量信息采集模塊，其通過電磁流量計(jì)采集二次網(wǎng)流量信息；水箱液位測量裝置為安裝在換熱站水箱內(nèi)的液位信息采集模塊，其通過壓力式液位變送器采集水箱液位信息，當(dāng)換熱站存在多個(gè)水箱時(shí)，設(shè)置多個(gè)水箱液位測量裝置；閥門開度測量裝置為監(jiān)視用于調(diào)節(jié)一次流量的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度信息的閥門開度信息采集模塊，安裝在電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的本體上。

所述的環(huán)境采集器、溫濕度測量裝置、入侵監(jiān)測器、煙霧測量裝置、淹泡測量裝置構(gòu)成換熱站環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中：環(huán)境采集器通過有線或無線的方式與溫濕度測量裝置、入侵監(jiān)測器、煙霧測量裝置、淹泡測量裝置相連接，環(huán)境采集器通過串行總線與主控制器連接；溫濕度測量裝置為安裝在換熱站內(nèi)的環(huán)境溫濕度信息采集模塊；入侵監(jiān)測器為安裝在換熱站內(nèi)門窗附近的紅外光柵報(bào)警裝置；所述的換熱站環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)包括多個(gè)入侵監(jiān)測器；煙霧測量裝置為安裝在換熱站內(nèi)的煙感監(jiān)測模塊，所述的換熱站環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)包括多個(gè)煙霧測量裝置；淹泡測量裝置為安裝在地下站換熱機(jī)組附近位置較低處的水侵報(bào)警模塊，所述的換熱站環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)包括多個(gè)淹泡測量裝置。

本發(fā)明提供的換熱站智能化測控系統(tǒng)具有如下有益效果：

1、便于更換換熱站內(nèi)老舊設(shè)備、線路，，提高自控投入效率，有助于降低電氣故障風(fēng)險(xiǎn)，防止線路混亂引起的觸電、火災(zāi)等安全事故，降低熱耗和節(jié)約成本；

2、完善壓力測點(diǎn)能夠提高換熱站內(nèi)自控水平，完善遠(yuǎn)控系統(tǒng)，能夠直觀了解換熱站內(nèi)壓力變化及設(shè)備使用情況，使管理人員能夠盡早發(fā)現(xiàn)并修復(fù)換熱站內(nèi)故障，減少由供熱質(zhì)量引起的信訪和退費(fèi)。

3、可減少換熱站巡視次數(shù)，運(yùn)營人員工可將更多的時(shí)間與精力用于營業(yè)收費(fèi)工作以及調(diào)節(jié)二次網(wǎng)平衡工作中，以提高收費(fèi)率與節(jié)省能耗。

4、能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)安全隱患或在事故發(fā)生初期第一時(shí)間發(fā)出警告，減少或避免不必要的經(jīng)濟(jì)損失；

5、杜絕人為的盜取或惡意破壞，避免企業(yè)財(cái)產(chǎn)的損失，一旦發(fā)生破壞或被盜，為案情提供有利證據(jù)，為企業(yè)挽回財(cái)產(chǎn)損失。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的換熱站智能化測控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明提供的換熱站智能化測控系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供的換熱站智能化測控系統(tǒng)包括：

主控制器1、電控箱采集器2、溫度測量裝置21、失電測量裝置22、機(jī)組采集器3、壓力測量裝置31、流量測量裝置32、水箱液位測量裝置33、閥門開度測量裝置34、環(huán)境采集器4、溫濕度測量裝置41、入侵監(jiān)測器42、煙霧測量裝置43、淹泡測量裝置44、循環(huán)泵控制器5、補(bǔ)水泵控制器6、排風(fēng)扇控制器7、照明控制器8、通信模塊9和移動(dòng)通信模塊10；其中：主控制器1分別與電控箱采集器2、機(jī)組采集器3、環(huán)境采集器4、循環(huán)泵控制器5、補(bǔ)水泵控制器6、排風(fēng)扇控制器7、照明控制器8、通信模塊9和移動(dòng)通信模塊10相連接，電控箱采集器2分別與溫度測量裝置21和失電測量裝置22連接，機(jī)組采集器3分別與壓力測量裝置31、流量測量裝置32、水箱液位測量裝置33和閥門開度測量裝置34連接，環(huán)境采集器4分別與溫濕度測量裝置41、入侵監(jiān)測器42、煙霧測量裝置43和淹泡測量裝置44連接，通信模塊9與上位機(jī)11連接，移動(dòng)通信模塊10與用戶手機(jī)12連接。

所述的上位機(jī)11為設(shè)置在換熱站控制中心的監(jiān)控計(jì)算機(jī)；所述的用戶手機(jī)12為指定用戶隨身攜帶的移動(dòng)通信設(shè)備。

所述的主控制器1為本系統(tǒng)的核心控制器，用于實(shí)現(xiàn)信息采集、數(shù)據(jù)收發(fā)以及控制各部協(xié)調(diào)工作在內(nèi)的功能；

電控箱采集器2為電控箱信息集中采集器，用于通過溫度測量裝置21和失電測量裝置22采集電控箱內(nèi)部的電控箱監(jiān)測信息；

機(jī)組采集器3為機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)信息集中采集器，用于通過壓力測量裝置31、流量測量裝置32、水箱液位測量裝置33和閥門開度測量裝置34采集換熱機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)信息；

環(huán)境采集器4為換熱站環(huán)境監(jiān)測集中采集器，用于通過溫濕度測量裝置41、入侵監(jiān)測器42、煙霧測量裝置43和淹泡測量裝置44采集換熱站周圍的環(huán)境信息；

循環(huán)泵控制器5為與換熱站循環(huán)水泵控制回路相連接的控制接口電路，用于根據(jù)主控制器1的指令控制循環(huán)水泵的工作。

補(bǔ)水泵控制器6為與換熱站補(bǔ)水泵控制回路相連接的控制接口電路，用于根據(jù)主控制器1的指令控制補(bǔ)水泵的工作。

排風(fēng)扇控制器7為與換熱站排風(fēng)扇控制回路相連接的控制接口電路，用于根據(jù)主控制器1的指令控制排風(fēng)扇的工作。

照明控制器8為與換熱站照明控制回路相連接的控制接口電路，用于根據(jù)主控制器1的指令控制照明燈的開閉。

通信模塊9為有線或無線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)通信電路，其通過有線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)或無線數(shù)字網(wǎng)絡(luò)與上位機(jī)11連接。

移動(dòng)通信模塊10為移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)收發(fā)電路，其通過移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)與用戶手機(jī)12連接。

所述的電控箱采集器2與溫度測量裝置21和失電測量裝置22構(gòu)成電控箱檢測系統(tǒng)，其中：電控箱采集器2通過有線或無線的方式與溫度測量裝置21和失電測量裝置22相連接，電控箱采集器2通過串行總線與主控制器1連接；主控制器1通過電控箱采集器2采集溫度測量裝置21和失電測量裝置22所監(jiān)測到的電控箱監(jiān)測信息并進(jìn)行相應(yīng)的處理。

溫度測量裝置21為安裝在電控箱內(nèi)部的溫度信息采集模塊，所述的電控箱檢測系統(tǒng)包括多個(gè)溫度測量裝置21，分別安裝在包括控制箱、儀表箱、電源箱在內(nèi)的多個(gè)電控箱內(nèi)部，用于采集各電控箱內(nèi)部的溫度信息；失電測量裝置22為安裝在電源箱內(nèi)的主電源斷電監(jiān)測模塊，用于監(jiān)測主電源停電信息。

所述的溫度測量裝置21和失電測量裝置22通過自身的通信組件將采集信息傳送給電控箱采集器2。

所述的機(jī)組采集器3與壓力測量裝置31、流量測量裝置32、水箱液位測量裝置33和閥門開度測量裝置34構(gòu)成換熱機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng)，其中：機(jī)組采集器3通過有線或無線的方式與壓力測量裝置31、流量測量裝置32、水箱液位測量裝置33和閥門開度測量裝置34相連接，機(jī)組采集器3通過串行總線與主控制器1連接；主控制器1通過機(jī)組采集器3采集壓力測量裝置31、流量測量裝置32、水箱液位測量裝置33和閥門開度測量裝置34所采集到的換熱機(jī)組運(yùn)行狀態(tài)信息并進(jìn)行相應(yīng)的處理。

壓力測量裝置31為設(shè)置在換熱機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng)管道上的壓力信息采集模塊，其通過壓力傳感器采集監(jiān)測系統(tǒng)管道上的壓力信息；所述的換熱機(jī)組監(jiān)測系統(tǒng)包括多個(gè)壓力測量裝置31，分別安裝在換熱機(jī)組一二次供回水母管位置、除污器前后、板式換熱器一二次出入口和循環(huán)泵前后位置上，用于通過換熱機(jī)組中各點(diǎn)位的壓力值初步判斷機(jī)組設(shè)備的堵塞狀況；

流量測量裝置32為安裝在二次供水母管位置的流量信息采集模塊，其通過電磁流量計(jì)采集二次網(wǎng)流量信息；

水箱液位測量裝置33為安裝在換熱站水箱內(nèi)的液位信息采集模塊，其通過壓力式液位變送器采集水箱液位信息，當(dāng)換熱站存在多個(gè)水箱時(shí)，設(shè)置多個(gè)水箱液位測量裝置33，以實(shí)現(xiàn)對(duì)各水箱液位進(jìn)行監(jiān)控。

閥門開度測量裝置34為監(jiān)視用于調(diào)節(jié)一次流量的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開度信息的閥門開度信息采集模塊，安裝在電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的本體上，用于監(jiān)視電動(dòng)調(diào)節(jié)閥的開度變化情況，以便及時(shí)更換發(fā)生故障或無法準(zhǔn)確執(zhí)行調(diào)節(jié)指令的調(diào)節(jié)閥執(zhí)行器或發(fā)生故障而無法進(jìn)行調(diào)節(jié)的電動(dòng)調(diào)節(jié)閥，從而保證管網(wǎng)安全準(zhǔn)確穩(wěn)定運(yùn)行；

所述的壓力測量裝置31、流量測量裝置32、水箱液位測量裝置33和閥門開度測量裝置34通過自身的通信組件將采集信息傳送給機(jī)組采集器3。

所述的環(huán)境采集器4、溫濕度測量裝置41、入侵監(jiān)測器42、煙霧測量裝置43、淹泡測量裝置44構(gòu)成換熱站環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)，其中：環(huán)境采集器4通過有線或無線的方式與溫濕度測量裝置41、入侵監(jiān)測器42、煙霧測量裝置43、淹泡測量裝置44相連接，環(huán)境采集器4通過串行總線與主控制器1連接；主控制器1通過環(huán)境采集器4采集溫濕度測量裝置41、入侵監(jiān)測器42、煙霧測量裝置43、淹泡測量裝置44所監(jiān)測到的環(huán)境信息，并進(jìn)行相應(yīng)的處理。

溫濕度測量裝置41為安裝在換熱站內(nèi)的環(huán)境溫濕度信息采集模塊，用于采集換熱站室內(nèi)的溫度和濕度信息，并上傳給環(huán)境采集器4；

入侵監(jiān)測器42為安裝在換熱站內(nèi)門窗附近的紅外光柵報(bào)警裝置，當(dāng)發(fā)生非法入侵事件時(shí)通過環(huán)境采集器4向主控制器1發(fā)送非法入侵信號(hào)；主控制器1將信號(hào)通過通信模塊9發(fā)送給上位機(jī)10，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)報(bào)警；在正常情況下，入侵監(jiān)測器42也用于記錄日常人員進(jìn)出情況；所述的換熱站環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)包括多個(gè)入侵監(jiān)測器42，根據(jù)需要安裝在不同位置；

煙霧測量裝置43為安裝在換熱站內(nèi)的煙感監(jiān)測模塊，當(dāng)因設(shè)備故障而出現(xiàn)濃煙或發(fā)生火災(zāi)時(shí)，煙霧測量裝置43及時(shí)通過環(huán)境采集器4向主控制器1發(fā)送煙霧報(bào)警信號(hào)；主控制器1立即通過通信模塊9向上位機(jī)10發(fā)出報(bào)警信息，所述的換熱站環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)包括多個(gè)煙霧測量裝置43，根據(jù)需要安裝在不同位置；

淹泡測量裝置44為安裝在地下站換熱機(jī)組附近位置較低處的水侵報(bào)警模塊，當(dāng)有積水時(shí)，淹泡測量裝置44通過環(huán)境采集器4向主控制器1發(fā)送淹泡報(bào)警信號(hào)；主控制器1立即通過通信模塊9向上位機(jī)10發(fā)出報(bào)警信息，所述的換熱站環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)包括多個(gè)淹泡測量裝置44，根據(jù)需要安裝在不同位置。

所述的溫濕度測量裝置41、入侵監(jiān)測器42、煙霧測量裝置43、淹泡測量裝置44通過自身的通信組件將采集信息傳送給環(huán)境采集器4。

所述的主控制器1將采集到的信息通過通信模塊9發(fā)送給上位機(jī)11，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和異常狀態(tài)下的遠(yuǎn)程報(bào)警；

所述的主控制器1實(shí)時(shí)監(jiān)測所采集到的信息，當(dāng)出現(xiàn)異常狀態(tài)時(shí)，將通過移動(dòng)通信模塊10向用戶手機(jī)12發(fā)送短消息形式的異常報(bào)警信息。

所述的主控制器1通過通信模塊9接收上位機(jī)11的指令，主控制器1根據(jù)采集到的信息，并依據(jù)上位機(jī)11的指令通過循環(huán)泵控制器5、補(bǔ)水泵控制器6、排風(fēng)扇控制器7和照明控制器8實(shí)施針對(duì)循環(huán)水泵、補(bǔ)水泵、排風(fēng)扇和照明燈開閉的控制。

本系統(tǒng)還包括系統(tǒng)電源部分，其為采用usp電源供電的直流供電電路，用于為本系統(tǒng)提供不間斷工作電源。

本發(fā)明提供的換熱站智能化測控系統(tǒng)針對(duì)由于人力不足或人為疏忽造成的換熱站巡視檢查工作不到位，從而可能造成不良影響的問題，利用上述技術(shù)手段，以減少或代替人工巡視檢查，采用遠(yuǎn)程監(jiān)控的方式，記錄換熱站在非巡視時(shí)間內(nèi)的運(yùn)行和現(xiàn)場情況，使換熱站運(yùn)行數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)相對(duì)全方位的實(shí)時(shí)記錄。