CN104019923A

CN104019923A - 电伴热系统在线监测管理方案

Info

Publication number: CN104019923A
Application number: CN201410282073.4A
Authority: CN
Inventors: 李军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2014-06-23
Publication date: 2014-09-03

Abstract

本发明公开了一种电伴热系统在线监测管理方案，它涉及一种监测管理方案。它包括监控主机、光纤转换器、测温主机、感温光纤至炉检测仪表管路、报警输出单元和DCS报警输入系统，测温主机分别与光纤转换器、感温光纤至炉检测仪表管路、报警输出单元相连，光纤转换器与监控主机相连，报警输出单元与DCS报警输入系统相连。本发明通过设计具有远程监控功能的通讯平台。为监控系统提供了良好的应用基础。将光纤安装在被测仪表管路上，利用光纤测温精度高、反应快的特点，可以准确掌握仪表管路温度的变化。对经过路径进行分段定义、集中连续采集数据。根据实际需求在其工作范围内任意设定各报警输出点。从而实现伴热系统全过程管理目标。

Description

电伴热系统在线监测管理方案

技术领域

本发明涉及的是一种监测管理方案，具体涉及一种电伴热系统在线监测管理方案。

背景技术

电伴热系统，电伴热选用的主要控制参数为功率、最高维持温度、最高承受温度、最高表面温度、电热转换系数、电阻率温度系数、热稳定性能等。目前市面上的电伴热系统没有在线全过程管理系统和装置，这给人们的使用带了了很大的不便。

发明内容

针对现有技术上存在的不足，本发明目的是在于提供一种电伴热系统在线监测管理方案，从而实现伴热系统全过程管理目标。准确地监测伴热系统工作状态的变化并发出预警，能够为我们提前采取有力的措施，维护设备安全赢得宝贵时间。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：电伴热系统在线监测管理方案，包括监控主机、光纤转换器、测温主机、感温光纤至炉检测仪表管路、报警输出单元和DCS报警输入系统，测温主机分别与光纤转换器、感温光纤至炉检测仪表管路、报警输出单元相连，光纤转换器与监控主机相连，报警输出单元与DCS报警输入系统相连。

所述的管理方案为：A、将感温光缆敷设在监测仪表管路上，采用直线放置并固定牢靠；

B、测温监控主机采用中央报警控制柜的工控机在WINDOWS环境下由调试编程完成；设定区域长度及报警点以及系统校定等均可采用Windows XP以上版本软件ifox来完成；测温控制主机可通过通讯接口与主控机相连用于显示。在主控机上可实时显示光缆的温度轨迹，报警信号能突出显示，并能确定及显示光缆受损点实际位置；

C、当光缆受损，系统能及时定位受损点，并通过光纤熔接机对其进行熔接；

D、系统可对报警区域长度及报警点进行整体编程，报警点及区域长度能根据现场情况灵活调整，并与现场实际情况完全相符。

E、每一报警控制区可有多级定温报警（如5℃初报警，2℃二级报警，0℃采取措施等）及温降速率设定，并且可根据环境不同进行温度修正。温降速率的设定值可由现场监测情况确定；温降变化函数应可进行相应的调整；

F、系统具有良好的兼容性，可通过RS485标准接口与中央报警控制盘和其它控制设备进行互连，并提供多路继电器输出接口（输出继电器模块数量能根据需要设定），将有关信号送至相关的控制设备进行区域报警判定及声光报警；所有信号输出准确、完整；

G、为避免发生误报警，在定温报警的同时，系统可就温降速率进行报警，并提供相应开关量信号输出。

H、报警控制区可编程，可针对环境变化设置80～100个不同报警控制区域。

I、系统具有较好的扩展性，在其精度允许范围内，可对标准测量距离进行扩充。

J、系统设置两个报警区分段（汽路和水路）分级输出信号，分别进行监控。

K、系统具备安全记录功能，对于历史数据应能储存一年，并可进行有效审核。

L 、监测软件中的自动鉴别功能保证了在有光缆交叉的地方也能对报警区域进地准确定位。

作为优选，所述的测温主机实时接收测温光纤送来的携带有温度信息的光信号，并把其解调为温度数值，实现对被监测部位的温度测量。当实际测量值大于报警设定值时发出报警信号，进而可以对被检测物体的安全状况做出判断；测温主机采用ASIC运算处理芯片，并选用PowerPC和嵌入式操作系统，运算速度快、可靠性高、功耗小。主机配有高性能网络服务器及LBTSERVER服务器软件包，内嵌Web服务器，业内首家在光纤传感系统里采用先进的B/S架构，使系统组网和远程WEB访问方便、快捷。测温主机采用光纤测温主机是系统的主体，负责整个系统的信号采集、信号处理、数据分析、超温报警、温升速率报警、网络传输等功能。

作为优选，所述的感温光纤至炉检测仪表管路中的采温光缆需采用分布式铠装抗拉抗压型光纤，光缆内部有不锈钢保护管和抗拉钢丝网保护光纤不受损害，具有抗水性，要求具有铠装、坚固、柔韧、抗拉抗压性好，便于安装和维护、抗腐蚀等特点。符合室外使用要求，并应有一定的耐磨性和防普通化学腐蚀的性能。

本发明的有益效果：通过设计具有远程监控功能的通讯平台。为监控系统提供了良好的应用基础。将光纤安装在被测仪表管路上，利用光纤测温精度高、反应快的特点，可以准确掌握仪表管路温度的变化。对经过路径进行分段定义、集中连续采集数据。根据实际需求在其工作范围内任意设定各报警输出点。从而实现伴热系统全过程管理目标。准确地监测伴热系统工作状态的变化并发出预警，能够为我们提前采取有力的措施，维护设备安全赢得宝贵时间。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式来详细说明本发明；

图1为本发明的结构框图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参照图1，本具体实施方式采用以下技术方案：电伴热系统在线监测管理方案，包括监控主机1、光纤转换器2、测温主机3、感温光纤至炉检测仪表管路4、报警输出单元5和DCS报警输入系统6，测温主机3分别与光纤转换器2、感温光纤至炉检测仪表管路4、报警输出单元5相连，光纤转换器2与监控主机1相连，报警输出单元5与DCS报警输入系统6相连。

本具体实施方式在主控室布置1台上位监控PC机、1台光纤测温主机（含机柜）通过采温光纤监测伴热系统工作状态。主机有2个通道，每通道测量距离为2Km；系统的数据通过通讯光缆传送到监控PC机上；光纤测温主机通过报警输出单元上的继电器端口把报警信号传送给DCS自动报警系统。

本具体实施方式运用铠装光纤的坚固、柔韧、抗拉抗压性、抗水性，具有耐高温、电绝缘、本质安全、不受电磁干扰等特性，便于安装和维护、抗腐蚀等特点。适合于室外使用。将光纤安装在被测仪表管路上。对经过路径进行分段定义、集中连续采集数据。根据实际需求在其工作范围内任意设定各报警输出点。从而实现伴热系统全过程管理目标。准确地监测伴热系统工作环境温度的变化并发出预警，能够为我们提前采取有力的措施，维护设备安全赢得宝贵时间。满足了企业获得最大利润要求，同时提升了设备管理的标准，改变了感温电缆只报警不测温的应用历史。

采用线型光纤采温探测系统是集计算机、光纤传感、光纤传输、光电控制等技术于一体，具有实时在线，测温精度高，本质安全，长期可靠，不受电磁干扰等优点，适应于大范围多点温度的监测。是一种实时、在线、连续的分布式光纤温度传感系统，简称DTS (Distributed Temperature Sensor) 系统。

线型光纤感温探测采用先进的光电结合技术，依据后向拉曼散射效应测得光纤上每个点的温度；利用光时域反射技术（OTDR）对温度点进行定位，从而实现对光纤沿线温度场的分布式测量。

线型光纤采温探测由测温主机、监控主机、信号处理器、报警输出单元和采温光缆组成。采温光缆用作信号传输载体，又作为温度传感单元。信号处理器实时地从采温光缆获得温度信息，并将每个分区的温度与相应的报警设定值进行对比，一旦检测到有报警发生，主机会立即发出报警提示，并发出报警声音。还有自诊断功能，当系统出现硬件故障，网络故障和断纤故障时会及时发出报警信号。

本具体实施方式的管理方案的装置由两大部分构成：

一是在控制室光纤测温主机设备和现场敷设的采温光纤。

二是要有服务器和软件构成，从功能来区分，有数据库服务器、监控服务器；软件主要有数据库和温度在线监测系统监控软件。

分布式光纤温度在线监测系统的硬件部分包括感温光纤、分布式光纤测温主机和根据项目规模配置的服务器等。

分布式光纤温度在线监测系统的管理层采用工业以太网协议，可与MIS、SCADA、DCS等实现无缝连接，组成一个功能更加完善的监控系统。

本具体实施方式实现的功能：

1、实时在线监测：24小时在线监测，低温预报警，真正实现无人值守；

2、准确测温：光纤测温精度高、反应快，可以准确掌握电缆温度的变化情况，

3、快速反应：系统可随时反映伴热电缆的温度变化，迅速发出报警；

4、报警设置：可按实际需要设置三级或多级报警温度，并辅助温降速率异常报警；

5、分区灵活：可任意把被测区域划分成若干个区域并分别设置报警温度，实现人性化管理。

6、数据共享：系统可以与厂内MIS网连接，在网内任意一台电脑上均可进行数据查询；

7、本质安全：从现场到控制室的传输线路全部以石英为工作介质，本质绝缘、抗电磁微波干扰，耐腐蚀、耐老化；

8、高压隔离：光纤是非常可靠的绝缘物质，可以起到很好的隔离作用，避免将现场的高电压引入控制室；

9、结构简单：整个系统由测温主机和感温光纤两大部分组成，没有繁多的中间环节和转换部件，大大降低了出现故障的机率以及日后的维护费用。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims

1.电伴热系统在线监测装置，其特征在于，包括监控主机(1)、光纤转换器(2)、测温主机(3)、感温光纤至炉检测仪表管路(4)、报警输出单元(5)和DCS报警输入系统(6)，测温主机(3)分别与光纤转换器(2)、感温光纤至炉检测仪表管路(4)、报警输出单元(5)相连，光纤转换器(2)与监控主机(1)相连，报警输出单元(5)与DCS报警输入系统(6)相连。

2.根据权利要求1所述的电伴热系统在线监测管理方案，其特征在于，所述的管理方案为：(A)、将感温光缆敷设在监测仪表管路上，采用直线放置并固定牢靠；

(B)、测温监控主机采用中央报警控制柜的工控机在WINDOWS环境下由调试编程完成；设定区域长度及报警点以及系统校定等均可采用Windows XP以上版本软件ifox来完成；测温控制主机可通过通讯接口与主控机相连用于显示，在主控机上可实时显示光缆的温度轨迹，报警信号能突出显示，并能确定及显示光缆受损点实际位置；

(C)、当光缆受损，系统能及时定位受损点，并通过光纤熔接机对其进行熔接；

(D)、系统可对报警区域长度及报警点进行整体编程，报警点及区域长度能根据现场情况灵活调整，并与现场实际情况完全相符；

(E)、每一报警控制区可有多级定温报警及温降速率设定，并且可根据环境不同进行温度修正；温降速率的设定值可由现场监测情况确定；温降变化函数应可进行相应的调整；

(F)、系统具有良好的兼容性，可通过RS485标准接口与中央报警控制盘和其它控制设备进行互连，并提供多路继电器输出接口（输出继电器模块数量能根据需要设定），将有关信号送至相关的控制设备进行区域报警判定及声光报警；所有信号输出准确、完整；

(G)、为避免发生误报警，在定温报警的同时，系统可就温降速率进行报警，并提供相应开关量信号输出；

(H)、报警控制区可编程，可针对环境变化设置80～100个不同报警控制区域；

(I)、系统具有较好的扩展性，在其精度允许范围内，可对标准测量距离进行扩充；

(J)、系统设置两个报警区分段（汽路和水路）分级输出信号，分别进行监控；

(K)、系统具备安全记录功能，对于历史数据应能储存一年，并可进行有效审核；

(L) 、监测软件中的自动鉴别功能保证了在有光缆交叉的地方也能对报警区域进地准确定位。

3.根据权利要求1所述的电伴热系统在线监测管理方案，其特征在于，所述的测温主机(3)实时接收测温光纤送来的携带有温度信息的光信号，并把其解调为温度数值，实现对被监测部位的温度测量；当实际测量值大于报警设定值时发出报警信号，进而可以对被检测物体的安全状况做出判断；测温主机(3)采用ASIC运算处理芯片，并选用PowerPC和嵌入式操作系统，运算速度快、可靠性高、功耗小，主机配有高性能网络服务器及LBTSERVER服务器软件包，内嵌Web服务器，业内首家在光纤传感系统里采用先进的B/S架构，使系统组网和远程WEB访问方便、快捷，测温主机采用光纤测温主机是系统的主体，负责整个系统的信号采集、信号处理、数据分析、超温报警、温升速率报警、网络传输等功能。

4.根据权利要求1所述的电伴热系统在线监测管理方案，其特征在于，所述的感温光纤至炉检测仪表管路(4)中的采温光缆需采用分布式铠装抗拉抗压型光纤，光缆内部有不锈钢保护管和抗拉钢丝网保护光纤不受损害，具有抗水性。