熱供水遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

摘 要：目前大部分廠區(qū)、院校集中熱供水特點(diǎn)是監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量大、分布散、面積廣，一般安裝在樓面，目前常用的人工巡查，一方面浪費(fèi)人力，熱供水管理人員每天巡查所有熱供水箱的溫度水位5次以上；另一方面在出現(xiàn)事故隱患時(shí)操作人員難以發(fā)現(xiàn)。熱供水遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)時(shí)檢測(cè)，自動(dòng)記錄分析，建立與現(xiàn)場(chǎng)傳感器、控制器等監(jiān)控設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行參數(shù)的采集、處理、分析、計(jì)算，構(gòu)造實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)熱供水系統(tǒng)水溫水位的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)。

關(guān)鍵詞：熱供水工程；水溫水位；智能遠(yuǎn)程系統(tǒng)

引言

目前大部分廠區(qū)、院校集中熱供水特點(diǎn)是監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)量大、分布散、面積廣，而傳統(tǒng)的鋪設(shè)電纜難度大。目前常用的人工巡查，一方面浪費(fèi)人力，熱供水管理人員每天巡查所有熱供水箱的溫度水位5次以上；另一方面在出現(xiàn)事故隱患時(shí)操作人員難以發(fā)現(xiàn)，易造成設(shè)備事故。同時(shí)，熱供水系統(tǒng)都是在每棟樓頂獨(dú)立運(yùn)行，覆蓋區(qū)域比較分散，難以架設(shè)電纜，要做到實(shí)時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，提高監(jiān)控能力，靠過去傳統(tǒng)的辦法是難以滿足要求的。全年環(huán)境溫度變化較大，人均每天用熱水量變化也較大，冬季環(huán)境溫度較低，人均每天用熱水量較大，夏季環(huán)境溫度較高，人均每天用熱水量較小。熱泵補(bǔ)水控制設(shè)定后，春夏秋冬補(bǔ)水量是相同的（人工調(diào)節(jié)除外），夏季人均每天用熱水量較小，熱泵加熱的熱水用不完，放到第二天水溫下降10℃左右，需要再加熱，浪費(fèi)能源。

當(dāng)今已進(jìn)入信息化時(shí)代，計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、無線、有線通信技術(shù)已經(jīng)走向成熟和穩(wěn)定，與此相結(jié)合的無線三遙系統(tǒng)（遙測(cè)、遙控、遙信）已經(jīng)越來越多地在各行各業(yè)中得到應(yīng)用。我們采用的方案是整合這項(xiàng)技術(shù)：遠(yuǎn)程無線測(cè)控整個(gè)區(qū)域的所有的熱供水系統(tǒng)。適用范圍：院校、廠區(qū)等多點(diǎn)熱供水箱管理系統(tǒng)，遠(yuǎn)程自動(dòng)檢測(cè)、集中移動(dòng)顯示。

1 系統(tǒng)主要技術(shù)特點(diǎn)

（1）智能化。采用單片機(jī)管理、具有體積小、具有較高的數(shù)據(jù)處理和運(yùn)算能力、存儲(chǔ)能力。（2）多點(diǎn)檢測(cè)。同時(shí)檢測(cè)熱供水水箱溫度、水位，并且最多同時(shí)檢測(cè)256個(gè)點(diǎn)的水箱。（3）遠(yuǎn)程檢測(cè)。通過無線把各點(diǎn)熱供水箱的溫濕度數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)數(shù)據(jù)采集中心，通過服務(wù)器統(tǒng)一管理，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程檢測(cè)。（4）移動(dòng)顯示。數(shù)據(jù)采集集中顯示器采用移動(dòng)方式，方便管理人員管理。隨時(shí)隨地了解各供熱點(diǎn)的水箱重要參數(shù)。

2 主要技術(shù)指標(biāo)

測(cè)量范圍：溫度：0-70℃、水位：0-5m；測(cè)量精度：溫度：0.1℃、水位：0.2m；測(cè)控點(diǎn)工作電源：AC220V，移動(dòng)接收主機(jī)：DC6V；數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)接收距離：1000m內(nèi)；服務(wù)器：無限距離（手機(jī)覆蓋的范圍），界面切換，24小時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)。

工作環(huán)境：監(jiān)測(cè)點(diǎn)：露天安裝，-15℃-50℃；濕度0-95%RH；

主機(jī)：-15℃-50℃；濕度0-95%RH。

3 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

3.1 溫度水位數(shù)據(jù)采集

把水箱溫度傳換模塊、水位檢測(cè)模塊檢測(cè)數(shù)據(jù)集中到數(shù)據(jù)采集器變成數(shù)據(jù)量輸出?？梢赃M(jìn)行脈沖信號(hào)、開關(guān)信號(hào)、電平信號(hào)等的采集。主要應(yīng)用于遠(yuǎn)程集中采集數(shù)據(jù)，一臺(tái)采集器可以抄收18塊基表的表數(shù)，管理器自動(dòng)尋址采集。

3.2 公用無線通道上傳片區(qū)數(shù)據(jù)

溫度水位數(shù)據(jù)采集器的數(shù)據(jù)通過無線信號(hào)上傳到傳片區(qū)數(shù)據(jù)集中器，無線有效采集范圍大概在100米內(nèi)，工作在2.4-2.5GHZ世界通用ISM頻段的單片無線收發(fā)器芯片，我們只要在程序上設(shè)置這模塊的參數(shù)，就能實(shí)現(xiàn)此模塊數(shù)據(jù)發(fā)射-數(shù)據(jù)的傳送-數(shù)據(jù)的接收功能。管理器自動(dòng)尋址采集。軟件設(shè)計(jì)圖見圖2

3.3 GPRS通道上傳服務(wù)器

通過GPRS通道片區(qū)數(shù)據(jù)集中器數(shù)據(jù)上傳服務(wù)器，管理器自動(dòng)尋址采集。

3.4 服務(wù)器

管理計(jì)算機(jī)上運(yùn)行采集器配合使用的“中央熱水監(jiān)視系統(tǒng)”軟件。實(shí)時(shí)監(jiān)控。建立與現(xiàn)場(chǎng)傳感器、控制器等監(jiān)控設(shè)備連接，實(shí)現(xiàn)運(yùn)行參數(shù)的采集、處理、分析、計(jì)算，構(gòu)造實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)熱供水系統(tǒng)水溫水位的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)；使整個(gè)軟件部分按計(jì)劃運(yùn)行；應(yīng)用各種畫圖軟件對(duì)整個(gè)操作界面進(jìn)行設(shè)計(jì)和布局，并與編輯好的程序進(jìn)行鏈接；應(yīng)用數(shù)據(jù)后處理及報(bào)表功能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行數(shù)據(jù)的曲線生成，數(shù)據(jù)文件存檔，及報(bào)表的輸出、打印等[1]。

4 系統(tǒng)應(yīng)用

本系統(tǒng)非常根據(jù)部分使用中央熱水系統(tǒng)的學(xué)校企業(yè)的需要，經(jīng)過我研發(fā)團(tuán)隊(duì)與河源新時(shí)速科技有限公司二年多的共同研究，開發(fā)了中央熱水遠(yuǎn)程監(jiān)視管理系統(tǒng)。

第一套研發(fā)系統(tǒng)經(jīng)過在河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院ABC三個(gè)宿舍區(qū)60多個(gè)水箱的使用，中央熱水遠(yuǎn)程監(jiān)視管理系統(tǒng)，性能穩(wěn)定、安全可靠、操作方便、省工省時(shí)，方便及時(shí)檢測(cè)了解熱水系統(tǒng)水溫水位情況。

5 結(jié)束語

基于溫度水位數(shù)據(jù)采集，公用無線通道上傳片區(qū)數(shù)據(jù)， GPRS通道上傳服務(wù)器，客戶終端四級(jí)整個(gè)遠(yuǎn)程監(jiān)視，完成了中央熱水遠(yuǎn)程監(jiān)視管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、設(shè)備安裝與調(diào)試、編程、組態(tài)調(diào)試。結(jié)果顯示各項(xiàng)控制功能達(dá)到設(shè)計(jì)要求，技術(shù)先進(jìn)、人機(jī)界面生動(dòng)、操作簡(jiǎn)單、可視化強(qiáng)，滿足熱供水水溫水位遠(yuǎn)程檢測(cè)的目的[2][3]。針對(duì)這種現(xiàn)狀進(jìn)行設(shè)計(jì)的，具有實(shí)用的遠(yuǎn)程監(jiān)控和重啟設(shè)備的特點(diǎn)，其建設(shè)并投入使用，將大大減輕工作人員的負(fù)擔(dān)，提高工作效率。

參考文獻(xiàn)

[1]徐世洋，等.中央空調(diào)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的監(jiān)控設(shè)計(jì)與實(shí)施[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（22）.

[2]焦大威.企業(yè)能耗在線監(jiān)測(cè)與預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用分析[J].科技與企業(yè)，2013（15）.

[3]李敬，等.地震觀測(cè)站智能監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].中國(guó)西部科技，2014（13）.

作者簡(jiǎn)介：李春來（1968-），男，廣東河源市人，電氣工程副教授，河源職業(yè)技術(shù)學(xué)院節(jié)能控制高新技術(shù)研究開發(fā)中心主任，研究方向?yàn)殡娏鞲衅骱吐殬I(yè)教育。