CN105258100A - 基于物联网的锅炉监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明适用于锅炉技术领域，特别是涉及一种基于物联网的锅炉监控系统。其包括：锅炉；连接于锅炉用于采集其工作指标参数的感应器；连接于传感器用于处理该工作指标参数的控制器；连接于控制器以传输已处理的工作指标参数的通信模块；与通信模块互联用以监控锅炉工作状态的中央控制计算机；与中央控制计算机互联用以查询锅炉监控结果的移动终端。通过各类传感器采集锅炉的各个工作指标参数，控制器将接收的各个工作指标参数数模转换经处理后，通过通信模块发送至中央控制计算机显示，便于及时准确的监测各个锅炉，避免了安全事故的发生，提高了锅炉的安全系数和工作效率。

Description

基于物联网的锅炉监控系统

技术领域

本发明涉及锅炉技术领域，特别是涉及一种基于物联网的锅炉监控系统。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。

由于工业生产以及民用采暖的需要，锅炉是极其重要的基础设施，对其进行维护也是一个重要的工作。然而，传统的锅炉维护工作主要是由人工来完成。这种方式费时费力而且不能及时发现锅炉运行时的隐患，往往是在锅炉停止运行或出现故障较长时间后维护人员才发现问题，比如干烧，一方面降低锅炉使用寿命，二方面可能导致严重事故，造成不可挽回的损失。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于物联网的锅炉监控系统，用于解决现有技术中用户不能实时监控锅炉工作状态，导致锅炉寿命低、易出事故的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于物联网的锅炉监控系统，包括：

锅炉；

连接于所述锅炉用以采集其工作指标参数的感应器；连接于所述传感器用于处理该工作指标参数的控制器；连接于所述控制器以传输经该控制器处理的工作指标参数的通信模块；与所述通信模块互联用以监控所述锅炉工作状态的中央控制计算机；与所述中央控制计算机互联用以查询所述锅炉监控结果的移动终端。

作为优选地一种方案，所述感应器至少包括液位传感器、压力传感器、温度传感器或火焰传感器中的一种或多种。

作为优选地一种方案，所述控制器为单片机、可编程逻辑控制器、数字信号处理器与ARM处理器中任意一种。

作为优选地一种方案，所述通信模块为GPS模块、GPRS模块、GSM模块和WIFI模块的一种或多种。

作为优选地一种方案，所述中央控制计算机包含地理信息子系统，适用于接收的工作指标参数按照所述锅炉的地理位置信息分类，根据分类结果以图表方式对应显示每个地理位置信息不同的锅炉工作指标参数。

作为优选地一种方案，所述中央控制计算机与所述控制器中均包含人工智能子系统，适用于根据接收的工作指标参数按其类别分类累加，判断每类工作指标参数是否在预设时间内累加值呈趋势性增加，如果该累加值呈趋势性增加，则将该工作指标参数发送至所述中央控制计算机；如果该累加值在预设时间内未呈趋势性增加，则不处理。

作为优选地一种方案，所述中央控制计算机包含专家子系统，适用于当检测到所述工作指标参数变化时，根据故障信息样本模型调整所述工作指标参数。

作为优选地一种方案，所述专家子系统，适用于根据所述工作指标参数变化时，按照其调整方案与调整结果存储于中央控制计算机，达到系统自学习和自修正功能。

作为优选地一种方案，所述移动终端为手机、平板电脑、掌上电脑、MP4与MP5中的任意一种或多种。

如上所述，本发明的基于物联网的锅炉监控系统，具有以下有益效果：

通过各类传感器采集锅炉的各个工作指标参数，控制器将接收的各个工作指标参数数模转换经处理后，其中，还包括判断所述各个工作指标参数是否正常，当不正常时，则产生相应报警信号发送至中央控制计算机，通过通信模块发送至中央控制计算机显示；当某类工作指标参数出现变化时，根据中央控制计算机中专家系统对其进行相应调整。不仅避免了传统监控方式误报的可能，提高了监控的准确率，还达到自我修正的功能。

同时，将各个工作指标参数处理后，通过通信模块发送至中央控制计算机显示，便于及时准确的监测各个锅炉，根据各个锅炉的工作状态，可实时了解锅炉内温度、炉内液位、炉内压强和炉外温度，避免了安全事故的发生。物联网锅炉监控系统是基于物联网和无线数据传输网络的实时监控系统，它集成了数据采集、人工智能算法、数据的无线传输、远程控制以及对锅炉运行的智能化分析(俗称锅炉体检)等功能。它将较好地解决锅炉维护工作中的使用寿命和安全性问题，同时，通过对运行数据的分析为合理地分配锅炉运行模式提供了科学依据。

附图说明

图1显示为本发明实施例中的一种基于物联网的锅炉监控系统结构框图；

图2显示为本发明实施例中的一种基于物联网的锅炉监控系统第一实施例结构框图。

元件标号说明：

1、锅炉，2、感应器，3、控制器，4、通信模块，5、中央控制计算机，6、移动终端。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

请参阅图1至图2。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应落在本发明所揭示的技术内容所能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

如图1所示，本发明提供一种基于物联网的锅炉监控系统，包括：

锅炉1；

连接于所述锅炉1用于采集其工作指标参数的感应器2；连接于所述传感器用于处理该工作指标参数的控制器3；连接于所述控制器3以传输已处理的工作指标参数的通信模块4；与所述通信模块4互联用以监控所述锅炉1工作状态的中央控制计算机5，所述中央控制计算机5将接收到的工作指标参数以图表和地图方位的形式显示给用户，方便用户随时了解不同地理位置的锅炉1工作状态。

实施例1

如图2所示，为本发明实施例中的一种基于物联网锅炉1监控系统第一实施例结构框图。

所述感应器2至少包括液位传感器、压力传感器、温度传感器或火焰传感器中的一种或多种，依次通过上述传感器采集锅炉1的液位、压力、炉内温度和火焰光谱参数，发送至控制器3。

具体地，所述液位传感器安装于炉内，所述压力传感器也安装于炉内，所述温度传感器也安装于炉内，它们的输出端分别连接控制器；所述火焰传感器安装于炉外靠近所述锅炉加热处以采取火焰的光谱。

所述控制器3为单片机、可编程逻辑控制器3、数字信号处理器与ARM处理器中任意一种，所述控制器3是对接收到的工作指标参数进行模数转换，通过已知的人工智能算法处理该工作指标参数。

所述通信模块4为GPS模块、GPRS模块、GSM模块和WIFI模块的一种或多种，所述通信模块4为无线通信模块4，方便锅炉1在野外作业时，随时随地将工作指标参数发送至中央控制计算机5，所述中央控制计算机5包括地理信息子系统、专家子系统和人工智能子系统，实现了自动将工作指标参数生成相应图表功能。

其中，所述中央控制计算机5包含地理信息子系统，适用于接收的工作指标参数按照所述锅炉1的地理位置信息分类，根据分类结果以图表方式对应显示每个地理位置信息不同的锅炉1工作指标参数。

在本实施例中，所述地理信息子系统内置高德地图，通过高德地图获取该锅炉1地理位置信息，根据地理位置信息分类区分不同的锅炉1，在该地理位置信息基础下以图表的形式显示该锅炉1所对应所有的工作指标参数。

所述中央控制计算机5与所述控制器3中均包含人工智能子系统，适用于根据接收的工作指标参数按其类别分类累加，判断每类工作指标参数是否在预设时间内累加值呈趋势性增加，如果该累加值呈趋势性增加，则将该工作指标参数发送至所述中央控制计算机5；如果该累加值在预设时间内未呈趋势性增加，则不处理。

在本实施例中，所述感应器2中的各传感器采集的工作指标参数传输到控制器3，经过A/D转化，在控制器3进行分析判断，判断项目为是否为扰动信号。现在的监控产品对信息的采集使用的是脉冲触发式的报警，即当监测对象产生触发信号时，以高电平或编码信息发送到中央控制计算机；但是，实际上脉冲触发式的报警信息80％都是由于各种各样的扰动(比如：元器件性能不稳定、电压不稳定或监控参数的偶然变化)造成的，并不是真正的报警或信息。这种简单的判断会产生大量的错误判断和误报，造成智能监控产品功能的不稳定。

控制器3在工作指标参数采集阶段，会进行持续的信号采集而不仅仅是扑捉触发，采集后对各个工作指标参数进行累加算法，如果是扰动，在累加一定的时间后，会出现正负值抵消或者累加值为零；再或者，当出现脉冲信号之前或之后的一段时间里，不再出现，都可以视为偶发扰动，而非真正的信号。只有在连续出现一定时间，或则向一个方向的趋势值越来越大，才可视为真正的信号，用于报警。

所述中央控制计算机5包含专家子系统，适用于当检测到所述工作指标参数变化时，根据故障信息样本模型调整所述工作指标参数。

所述专家子系统，适用于根据所述工作指标参数变化时，按照其调整方案与调整结果存储于中央控制计算机，达到专家子系统自学习和自修正功能。

还包括移动终端6，与所述中央控制计算机5互联用于监控所述锅炉1工作状态的移动终端6，所述移动终端6为手机、平板电脑、掌上电脑、MP4与MP5中的任意一种或多种。在本实施例中，通过移动终端6登录相应APP程序，在移动终端6上查询或监控中央控制计算机5的显示结果。

当用户需要了解全国各地的锅炉1的工作状态，只需坐在监控室通过中央控制计算机5，即可查询到各个锅炉1的根据其工作指标参数生成的相应图表，或者依靠移动终端6的APP程序与中央控制计算机5互联，实现查询结果的共享。

综上所述，通过各类传感器采集锅炉1的各个工作指标参数，控制器3将接收的各个工作指标参数数模转换经处理后，其中，还包括判断所述各个工作指标参数是否正常，当不正常时，则产生相应报警信号发送至中央控制计算机5，通过通信模块4发送至中央控制计算机5显示；当某类工作指标参数出现变化时，根据中央控制计算机5中专家系统对其进行相应调整。不仅避免了传统监控方式误报的可能，提高了监控的准确率，还达到自我修正的功能。

同时，将各个工作指标参数处理后，通过通信模块4发送至中央控制计算机5显示，便于及时准确的监测各个锅炉1，根据各个锅炉1的工作状态，可实时了解锅炉内温度、炉内液位、炉内压强和炉外温度，避免了安全事故的发生。物联网锅炉1监控系统是基于物联网和无线数据传输网络的实时监控系统，它集成了数据采集、人工智能算法、数据的无线传输、远程控制以及对锅炉运行的智能化分析(俗称锅炉体检)等功能。它将较好地解决锅炉1维护工作中的使用寿命和安全性问题，同时，通过对运行数据的分析为合理地分配锅炉1运行模式提供了科学依据。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (9)

1.一种基于物联网的锅炉监控系统，其特征在于，包括：

锅炉；

连接于所述锅炉用以采集其工作指标参数的感应器；连接于所述传感器用于处理该工作指标参数的控制器；连接于所述控制器以传输经该控制器处理的工作指标参数的通信模块；与所述通信模块互联用以监控所述锅炉工作状态的中央控制计算机；与所述中央控制计算机互联用以查询所述锅炉监控结果的移动终端。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉监控系统，其特征在于，所述感应器至少包括液位传感器、压力传感器、温度传感器或火焰传感器中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉监控系统，其特征在于，所述控制器为单片机、可编程逻辑控制器、数字信号处理器与ARM处理器中任意一种。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉监控系统，其特征在于，所述通信模块为GPS模块、GPRS模块、GSM模块和WIFI模块的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉监控系统，其特征在于，所述中央控制计算机包含地理信息子系统，适用于接收的工作指标参数按照所述锅炉的地理位置信息分类，根据分类结果以图表方式对应显示每个地理位置信息不同的锅炉工作指标参数。

6.根据权利要求5所述的基于物联网的锅炉监控系统，其特征在于，所述中央控制计算机与所述控制器中均包含人工智能子系统，适用于根据接收的工作指标参数按其类别分类累加，判断每类工作指标参数是否在预设时间内累加值呈趋势性增加，如果该累加值呈趋势性增加，则将该工作指标参数发送至所述中央控制计算机；如果该累加值在预设时间内未呈趋势性增加，则不处理。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉监控系统，其特征在于，所述中央控制计算机包含专家子系统，适用于当检测到所述工作指标参数变化时，根据故障信息样本模型调整所述工作指标参数。

8.根据权利要求7所述的基于物联网的锅炉监控系统，其特征在于，所述专家子系统，适用于根据所述工作指标参数变化时，按照其调整方案与调整结果存储于中央控制计算机，达到系统自学习和自修正功能。

9.根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉监控系统，其特征在于，所述移动终端为手机、平板电脑、掌上电脑、MP4与MP5中的任意一种或多种。