CN104776489A - 一种换热站智能控制器 - Google Patents

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Shaanxi Haidian energy power Co.,Ltd.
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Abstract

本发明属于市政换热站集中供暖系统节能技术领域，具体涉及一种换热站智能控制器，适用于住宅小区、办公楼、学校、企业单位，包括心控制底板、电源模块、LED显示面板、通讯模块、供水温控模块、AI模拟量采集模块、AO模拟量输出模块、温度检测模块、变频循环泵、补水泵控制模块和GPRS数据远传模块，以智能化的控制方式来代替传统的人为操控，结构简单，设计合理，使用操作便捷，工作可靠性高，实现了按需智能供热，节能环保，实用性强，推广价值高。

Description

一种换热站智能控制器
技术领域
本发明属于市政换热站集中供暖系统节能技术领域，具体涉及一种换热站智能控制器，适用于住宅小区、办公楼、学校、企业单位。
背景技术
城市供暖一般采用市政换热站集中供暖的形式，集中供热拥有节约能源、改善城市环境、提高经济效益等多方面的作用，而在这个构成中换热站起着相当重要的作用，随着我经济建设的发展，集中供热成为我国城市公共事业重要的组成部分，随着我国城市的扩大集中二次供热也在不断地发展壮大。
现有的换热站主要由板式换热器、循环泵、一二次线除污器、补水泵、水箱、计量表、控制阀门等组成，能够完成供暖系统的基本热交换功能，保证集中供暖的高效进行。
但是大多数供暖换热站原控制系统都是比较粗犷的管理模式，是采用现场人为根据供回水温度，通过人工进行调节手动阀的开度，来控制供水温度和人为通过变频泵调节供水的流量。系统的压力、温度、流量、故障等信号，以及用户采暖情况、管网状态、实时数据无法上传到监控中心，造成监控人员不能实时掌握现场的工作情况，无法进行合理的调配热源以及发出指令，换热站系统不能根据系统的压力、温度、流量的实时变化自动进行跟踪处理数据，无法实现整个供暖系统的质调节、量调节。
发明内容
本发明的目的是设计一种以智能化的控制方式来代替传统的人为操控，能按需智能供热的换热站控制器。
为此，本发明提供了一种换热站智能控制器，包括核心控制底板、用于供电的电源模块，还包括，
LED显示面板，显示系统的运行状态和数据监控；
通讯模块，用以和其他控制器或上位机联机使用；
供水温控模块，控制换热站一次供水温度；
AI模拟量采集模块，采集一次供水温度、一次供水压力、一次回水温度、一次回水压力、二次供水温度、二次供水压力、二次回水温度、二次回水压力、室外温度、循环泵频率反馈、补水泵频率反馈信息；
AO模拟量输出模块，控制一次调节阀开度、旁路调节阀开度、循环泵频率给定量、补水泵频率给定量；
温度检测模块，对一次供回水管网的温度，压力数据检测，温控模块发出控制信号给AO模拟量输出模块；
变频循环泵、补水泵控制模块，调节系统循环泵的转速改变管网供水流量，控制补水泵转速实现系统的自动补水；
GPRS数据远传模块，用来接收室外或室内温度传感器进行无线数据远传。
所述LED显示面板下方设置有4个按键，分别为：
ENTEP按键，在任何页面按下进入阶层或进入功能索引设定；
SHIFT按键，在量测页面按下后超过1秒可进入使用者阶层，在目录面按下1秒可回到上一层，超过1秒以上可回到量测页面；
UP按键，在功能索引界面按下回到上一索引层；
DOWN按键，在功能索引界面按下进入到下一层索引层。
上述换热站智能控制器还包括3种LED系统指示灯，分别为：
绿色的电源指示灯，灯亮表示控制器通电正常，若不正常灯不亮；
黄色的电源指示灯，灯亮表示控制器的通讯正常，若不正常灯不亮；
红色的电源指示灯，当控制器发生硬件错误，或者换热站系统超压、低压故障时灯亮。
上述的换热站智能控制器还包括LED数据指示灯，由多组LED信号灯组成，通过采集连接在AI模拟量采集模块或AO模拟量输出模块的传感器或电动阀执行器、变频器反馈信号，各数据通道会亮起相应的LED指示灯。
所述的通讯模块包括：
rs232通讯接口，与上位机或者HMI触摸屏进行连接，通过触摸屏后可以直观地显示系统的运行状态和数据监控；
rs485通讯接口，和其他控制器进行联机使用。
所述的LED显示面板采用像素间距小于3mm的高密度LED屏幕。
本发明的有益效果：本发明的这种换热站智能控制器，以智能化的控制方式来代替传统的人为操控，结构简单，设计合理，使用操作便捷，工作可靠性高，实现了按需智能供热，节能环保，实用性强，推广价值高。
以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。
附图说明
图1是本发明产品硬件构成示意图。
图2是本发明元器件连接示意图。
附图标记说明：1、核心控制底板；2、电源模块；3、LED显示面板；4、rs232通讯接口；5、rs485通讯接口；6、ENTEP按键；7、SHIFT按键；8、UP按键；9、DOWN按键；10、AO模拟量输出模块；11、LED系统指示灯；12、LED数据指示灯；13、供水温控模块；14、温度检测模块；15、变频循环泵、补水泵控制模块；16、GPRS数据远传模块；17、AI模拟量采集模块。
具体实施方式
大多数供暖换热站原控制系统都是比较粗犷的管理模式，是采用现场人为根据供回水温度，通过人工进行调节手动阀的开度，来控制供水温度和人为通过变频泵调节供水的流量。系统的压力、温度、流量、故障等信号，以及用户采暖情况、管网状态、实时数据无法上传到监控中心，造成监控人员不能实时掌握现场的工作情况，无法进行合理的调配热源以及发出指令，换热站系统不能根据系统的压力、温度、流量的实时变化自动进行跟踪处理数据，无法实现整个供暖系统的质调节、量调节。
为了解决上述问题，以智能化的控制方式来代替传统的人为操控，并能按需智能供热，本发明提供了如下一种换热站智能控制器，如图1所示，包括核心控制底板1、为控制器其他原器件供电的电源模块2，还包括：
LED显示面板3，显示系统的运行状态和数据监控；
通讯模块，用以和其他控制器或上位机联机使用；
供水温控模块13，控制换热站一次供水温度；
AI模拟量采集模块17，采集一次供水温度、一次供水压力、一次回水温度、一次回水压力、二次供水温度、二次供水压力、二次回水温度、二次回水压力、室外温度、循环泵频率反馈、补水泵频率反馈信息；
AO模拟量输出模块10，控制一次调节阀开度、旁路调节阀开度、循环泵频率给定、补水泵频率给定；
温度检测模块14，对一次供回水管网的温度，压力数据检测，温控模块发出控制信号给AO模拟量输出模块，其主体为温度传感器；
变频循环泵、补水泵控制模块15，调节系统循环泵的转速改变管网供水流量，控制补水泵转速实现系统的自动补水；
GPRS数据远传模块16，用来接收室外或室内温度传感器进行无线数据远传。
所述的通讯模块包括：rs232通讯接口4和rs485通讯接口5，
rs232通讯接口4，与上位机或者HMI触摸屏进行连接，通过触摸屏后可以直观地显示系统的运行状态和数据监控；
rs485通讯接口5，和其他控制器进行联机使用。
所述的LED显示面板采用像素间距小于3mm的高密度LED屏幕。
LED显示面板3下方设置有4个按键，分别为：
ENTEP按键6，在任何页面按下进入阶层或进入功能索引设定；
SHIFT按键7，在量测页面按下后超过1秒可进入使用者阶层，在目录面按下1秒可回到上一层，超过1秒以上可回到量测页面；
UP按键8，在功能索引界面按下回到上一索引层；
DOWN按键9，在功能索引界面按下进入到下一层索引层。
换热站系统中有很多用于检测各种数据的传感器，检测到系统内部的何种实时数据，如图2所示，通过AO模拟量输出模块10和AI模拟量采集模块17(需要先通过隔离器转换信号)后在LED显示面板3中进行显示，工作人员可以实时掌握系统中的各种数据。
本发明中有用到集成了单片机组为核心中央处理器件的核心控制底板1，这样的底板，能够对采集的各种数据进行分析处理和命令，通过LED显示面板3下方设置的4个按键，工作人员可以进行各种参数设定，其中设置内容有模拟量输入通道选择、数据类型、数据参数范围、通讯模式、奇偶校正、供水温度设定、时段控制模式等参数，参数设置完毕以后，单片机组为核心中央处理器件的核心控制底板1自动进行保存，核心控制底板1可以结合采集的数据与设置的参数进行对比后，实施各种命令，通过控制供水温控模块13、温度检测模块14、变频循环泵、补水泵控制模块15等，对热换站系统中各种数据进行调控；GPRS数据远传模块16，可以将实时数据进行无线传输，实现监控中心的实时监控。
换热站智能控制器还包括3种LED系统指示灯11，分别为：
绿色的电源指示灯，灯亮表示控制器通电正常，若不正常灯不亮；
黄色的电源指示灯，灯亮表示控制器的通讯正常，若不正常灯不亮；
红色的电源指示灯，当控制器发生硬件错误，或者换热站系统超压、低压故障时灯亮。
上述的换热站智能控制器还包括LED数据指示灯12，由多组LED信号灯组成，通过采集连接在AI模拟量采集模块或AO模拟量输出模块的传感器或电动阀执行器、变频器反馈信号，各数据通道会亮起相应的LED指示灯。
控制器中出现的一些模块类的元器件，例如电源模块2、AO模拟量输出模块10、供水温控模块13(智能控制器)、温度检测模块14(传感器)、变频循环泵、补水泵控制模块15(智能控制器)、AI模拟量采集模块17等，在市场中均可以买得到，只要符合其功能的即可，在此不做特别说明。
综上所述，本发明的这种换热站智能控制器，相比于传统的人工控制更加智能化，结构简单，设计合理，使用操作便捷，工作可靠性高，实现了按需智能供热，节能环保，实用性强，推广价值高。
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种换热站智能控制器，其特征在于：包括核心控制底板(1)、用于供电的电源模块(2)，还包括，
LED显示面板(3)，显示换热站换热系统的运行状态和数据监控；
通讯模块，用以和其他控制器或上位机联机使用；
供水温控模块(13)，控制换热站一次供水温度；
AI模拟量采集模块(17)，采集一次供水温度、一次供水压力、一次回水温度、一次回水压力、二次供水温度、二次供水压力、二次回水温度、二次回水压力、室外温度、循环泵频率反馈、补水泵频率反馈信息；
AO模拟量输出模块(10)，控制一次调节阀开度、旁路调节阀开度、循环泵频率给定量、补水泵频率给定量；
温度检测模块(14)，对一次供回水管网的温度、压力数据检测，发出控制信号给AO模拟量输出模块；
变频循环泵、补水泵控制模块(15)，调节系统循环泵的转速改变管网供水流量，控制补水泵转速实现系统的自动补水；
GPRS数据远传模块(16)，用来接收室外或室内温度传感器进行无线数据远传。
2.如权利要求1所述的换热站智能控制器，其特征在于：所述LED显示面板下方设置有4个按键，分别为，
ENTEP按键(6)，在任何页面按下进入阶层或进入功能索引设定；
SHIFT按键(7)，在量测页面按下后超过1秒可进入使用者阶层，在目录面按下1秒可回到上一层，超过1秒以上可回到量测页面；
UP按键(8)，在功能索引界面按下回到上一索引层；
DOWN按键(9)，在功能索引界面按下进入到下一层索引层。
3.如权利要求1所述的换热站智能控制器，其特征在于：所述的换热站智能控制器还包括3种LED系统指示灯(11)，分别为
绿色的电源指示灯，灯亮表示控制器通电正常，若不正常灯不亮；
黄色的电源指示灯，灯亮表示控制器的通讯正常，若不正常灯不亮；
红色的电源指示灯，当控制器发生硬件错误，或者换热站系统超压、低压故障时灯亮。
4.如权利要求1或3所述的换热站智能控制器，其特征在于：所述的换热站智能控制器还包括LED数据指示灯(12)，由多组LED信号灯组成，通过采集连接在AI模拟量采集模块(17)或AO模拟量输出模块(10)的传感器或电动阀执行器、变频器反馈信号，各数据通道会亮起相应的LED指示灯。
5.如权利要求1所述的换热站智能控制器，其特征在于：所述的通讯模块包括
rs232通讯接口(4)，与上位机或者HMI触摸屏进行连接，通过触摸屏后可以直观地显示系统的运行状态和数据监控；
rs485通讯接口(5)，和其他控制器进行联机使用。
6.如权利要求1所述的换热站智能控制器，其特征在于：所述的LED显示面板采用像素间距小于3mm的高密度LED屏幕。
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PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: An Intelligent Controller for Heat Exchange Station

Effective date of registration: 20221215

Granted publication date: 20180821

Pledgee: Shaanxi Changan financing guarantee Limited by Share Ltd.

Pledgor: Shaanxi Haidian energy power Co.,Ltd.

Registration number: Y2022610000809

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