CN105258103A - 全自动锅炉智能报警提醒系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种全自动锅炉智能报警提醒系统及方法，该提醒系统设置在锅炉控制系统上，包括检测节点、路由节点、报警终端和服务器终端；检测节点通过电器接口与锅炉控制系统的报警单元连接，检测节点与路由节点连接，路由节点与报警终端连接，路由节点与服务器终端连接。检测节点通过电器接口接入，降低成本并保留锅炉设备原有的可靠性。路由节点可以接收多个检测节点的数据，并将数据进行转发至报警模块和/或服务器终端，扩大的无线自组网络传输距离，一个路由节点可以支持多个检测节点，降低硬件成本。报警终端随时接受检测节点或路由节点的数据，在锅炉设备发生报警时，将报警信息反馈给运行人员，无需人员随时守在锅炉房，释放劳动力。

Description

全自动锅炉智能报警提醒系统及方法

技术领域

本发明涉及锅炉安全监控领域，更具体地，涉及一种全自动锅炉智能报警提醒系统及方法。

背景技术

现行的《锅炉安全技术监察规程》对全自动锅炉的使用管理进行了规定，其中：B级及以下全自动锅炉可以不设跟班锅炉运行操作人员，但是应当建立定期巡回检查制度。现有的定期巡回检查制度的时间间隔约为2小时。

若锅炉系统在无人值守的巡查间隔时间内发生运行故障并引发报警，锅炉操作人员则无法及时获知锅炉报警通知以及进行人工操作解除警报，从而导致锅炉系统能耗过高、设备受损、生产停滞等，若锅炉的自动保护装置也出现故障，则可能引发安全事故。

目前的全自动锅炉在运行故障等情况下会发出声光形式的报警，但是声光形式的影响范围十分有限，若操作人员不在锅炉房则无法观察到光形式的报警，在距离锅炉房超出50米的范围后，声音形式的报警也将无法察觉到，为了获取到报警信息，锅炉操作人员要一直守在锅炉房附件，造成劳动力的浪费。

现有的工业锅炉远程监测系统可以将锅炉的运行参数进行采集，并通过互联网远程传输到服务器，再经过数据处理后，将能耗等信息传输到现场的显示装置上，这种形式也可以获得锅炉的报警信息，但是这种系统必须依赖互联网进行信息传输，脱离互联网则无法进行。

此外，现有的锅炉运行过程中没有一个对锅炉操作人员操作能力的监测评价系统，因此不能对锅炉操作人员的操作导致的结果（是否出现报警及报警的次数）进行记录。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷（不足），首先提供一种基于无线自组网络传输技术的全自动锅炉智能报警提醒系统。

本发明还提出一种应用于基于无线自组网络传输技术的全自动锅炉智能报警提醒系统的方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种全自动锅炉智能报警提醒系统，设置在锅炉控制系统上，包括检测节点、路由节点、报警终端和服务器终端；所述检测节点通过电器接口与锅炉控制系统的报警单元连接，检测节点通过无线自组网络与路由节点连接，路由节点通过无线自组网络与报警终端连接，路由节点与服务器终端连接。

检测节点通过电器接口接入到锅炉设备的报警模块中，不需要对锅炉的控制系统进行改造，降低成本并保留锅炉设备原有的可靠性。路由节点可以接收多个检测节点的数据，并将数据进行转发至报警模块和/或服务器终端，扩大的无线自组网络传输距离，一个路由节点可以支持多个检测节点，降低硬件成本。报警终端随时接受检测节点或路由节点通过无线自组网络传输的数据，在锅炉设备发生报警时，第一时间将报警信息反馈给运行人员，这允许锅炉运行人员无需随时守在锅炉房，释放劳动力。

优选的，所述检测节点包括第一微处理器、信号采集模块、电源模块和第一无线自组网络模块；电源模块向第一微处理器、信号采集模块和第一无线自组网络模块供电，信号采集模块的输入端与锅炉控制系统的报警单元连接，信号采集模块的输出端与第一微处理器的输入端连接，第一微处理器的输出端与第一无线自组网络模块连接。

优选的，所述路由节点包括第二微处理器，以及与第二微处理器连接的第二无线自组网络模块和网络模块，路由节点通过第二无线自组网络模块与检测节点和报警终端连接，路由节点通过网络模块与服务器终端连接。

优选的，所述报警终端包括有第三微处理器、显示模块、警示模块、电源模块和第三无线自组网络模块，电源模块向第三微处理器、显示模块、警示模块和第三无线自组网络模块供电，显示模块、警示模块和第三无线自组网络模块均与第三微处理器连接，报警终端通过第三无线自组网络模块与路由节点连接。

一种应用于所述全自动锅炉智能报警提醒系统的方法，检测节点通过电器接口接入锅炉控制系统的报警单元，读取报警信息，并通过无线自组网络发送报警信息至路由节点和/或报警终端；路由节点接受检测节点的数据，并将数据转发至服务器终端和/或报警终端；报警终端由锅炉运行人员随身携带，及时接受检测节点的报警信息；服务器终端接收并汇总锅炉报警信息，形成历史数据并存储。

优选的，所述检测节点和路由节点每隔T1对外广播一次当前信息，当锅炉运行状态发生改变或者间隔时间总和超过设定的时间T2时，路由节点与服务器终端进行一次通讯。

优选的，所述检测节点设有设置模式和运行模式两种工作状态；当处于设置模式时，用户通过路由节点对检测节点的节点ID和通讯频率进行设置；当处于运行模式时，检测节点实时发送锅炉的运行状态至路由节点和/或报警终端。

优选的，所述路由节点接收到检测节点的数据时，先对数据进行校验，对于校验无误的数据，路由节点通过无线自组网络模块再次将数据发送出去。

优选的，所述报警终端每隔T3时，唤醒一次并接受无线自组网络信号，当接收到锅炉运行正常的信号时，报警终端将进入休眠状态，当接收到锅炉异常的信息时，报警终端将通过警示模块提醒锅炉运行人员及时做出相应。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：该全自动锅炉智能报警提醒系统的报警终端随时接受检测节点或路由节点通过无线自组网络传输的数据，在锅炉设备发生报警时，第一时间将报警信息反馈给运行人员，这允许锅炉运行人员无需随时守在锅炉房，释放劳动力。

此外，服务器终端汇总锅炉设备的运行状态，形成历史数据，为锅炉设备的评估与多台锅炉设备横向对比等提供有利的数据支持，相关人员可以通过网页和手持终端随时访问查看。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

一种全自动锅炉智能报警提醒系统，主要有检测节点、路由节点、报警终端和服务器终端组成。检测节点通过电器接口接入锅炉控制系统的报警单元，读取报警信息，并通过无线自组网络发送报警信息；路由节点接受检测节点的数据，并将数据通过无线自组网络和GPRS远程转发；报警终端由锅炉运行人员随身携带，及时接受检测节点的报警信息；服务器终端接收并汇总锅炉报警信息，形成历史数据，方便查看，并对后期锅炉设备评估提供有力的数据支持。

本系统结构如图1所示，检测节点通过电器接口接入到锅炉设备的报警模块中，不需要对锅炉的控制系统进行改造，降低成本并保留锅炉设备原有的可靠性。路由节点可以接收多个检测节点的数据，并将数据进行转发，扩大的无线自组网络传输距离，同时将报警信息进行筛选处理之后，通过GPRS传输到服务器终端，一个路由节点可以支持多个检测节点，降低硬件成本，对数据进行筛选降低冗余之后传输，降低传输成本。报警终端随时接受检测节点或路由节点通过无线自组网络传输的数据，在锅炉设备发生报警时，第一时间将报警信息反馈给运行人员，这允许锅炉运行人员无需随时守在锅炉房，释放劳动力。服务器终端汇总锅炉设备的运行状态，形成历史数据，为锅炉设备的评估与多台锅炉设备横向对比等提供有利的数据支持，相关人员可以通过网页和手持终端随时访问查看。

检测节点主要由第一微处理器、信号采集模块、电源模块和无线自组网络通讯模块组成。目前现有的工业锅炉报警模块主要为声光报警系统，即通过灯光闪烁和铃声提醒锅炉运行人员，信号采集模块通过和报警系统并联，将报警系统的电平转换为第一微处理器模块可以识别的电信号，实现提取报警信号。第一微处理器间歇性的将锅炉的运行状态通过无线自组网络模块对外广播。

路由节点主要由第二微处理器、无线自组网络模块和网络模块组成。路由节点的主要功能包括转发广播信号，延长无线自组网络信号的广播半径，同时将锅炉的报警信号通过网络发送到服务器终端进行保存，网络传输的方式包括Wi-Fi和GPRS。

报警终端主要有低功耗的第三微处理器、显示模块、警示模块、电源模块和无线自组网络通讯模块组成。第三微处理器间歇性的唤醒，然后接受路由节点或检测节点的数据。当信号异常时，通过警示模块以震动和发声的形式发出提醒。

路由节点间的通讯分为无线自组网络通讯和网络通讯，检测节点和路由节点默认每隔5ms则就通过无线自组网络模块对外广播一次当前信息，当锅炉运行状态发声改变或者间隔时间超过0.5小时，则通过网络和服务器终端进行一次通讯，降低网络流量，同时校验设备的正常工作。

检测节点有设置模式和运行模式两种工作状态，两种状态通过一个开关来进行切换。当处于设置模式时，用户可以通过路由节点对检测节点的节点ID和通讯频率进行设置。当处于运行模式时，检测节点会实时的通过无线自组网络模块发送锅炉的运行状态。

路由节点接收到检测节点的无线自组网络数据时，会对数据进行校验，对于校验无误的数据路由节点会通过无线自组网络模块再次将数据发送出去，起到一个扩展广播半径的作用，同时路由节点会根据通讯协议规则，间隔的和服务器终端进行通讯，在消耗较低网络流量的情况下，确保系统的稳定性。

报警终端每隔30秒会唤醒一次并接受无线自组网络信号，当接收到锅炉运行正常的信号时，终端将进入休眠状态，以降低设备功耗，延长电池使用寿命，接收到锅炉异常的信息时，报警终端将通过警示模块以震动和发声的形式提醒锅炉运行人员及时做出相应。

如果报警终端连续3次唤醒后没有接收到正确的无线自组网络信号时，报警终端同样会发出警报，提醒锅炉运行人员已经离开无线自组网络信号区域或系统发生故障。

为了降低报警终端唤醒时等待无线自组网络信号的时间，降低功耗，检测节点对外广播的频率应该处在较高的水平。

在服务器终端上布置有工业锅炉运行状态检测报警系统，管理员可以通过网页平台随时登陆查看、分析各锅炉运行数据。

服务器终端主要完成两方面的工作：一是接收各地路由节点的网络请求，并且将数据存储到数据中；二是接收页面平台的查询请求，将数据整理汇总之后按要求呈现给管理员。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种全自动锅炉智能报警提醒系统，设置在锅炉控制系统上，其特征在于，包括检测节点、路由节点、报警终端和服务器终端；所述检测节点通过电器接口与锅炉控制系统的报警单元连接，检测节点通过无线自组网络与路由节点连接，路由节点通过无线自组网络与报警终端连接，路由节点与服务器终端连接。

2.根据权利要求1所述的全自动锅炉智能报警提醒系统，其特征在于，所述检测节点包括第一微处理器、信号采集模块、电源模块和第一无线自组网络模块；电源模块向第一微处理器、信号采集模块和第一无线自组网络模块供电，信号采集模块的输入端与锅炉控制系统的报警单元连接，信号采集模块的输出端与第一微处理器的输入端连接，第一微处理器的输出端与第一无线自组网络模块连接。

3.根据权利要求2所述的全自动锅炉智能报警提醒系统，其特征在于，所述路由节点包括第二微处理器，以及与第二微处理器连接的第二无线自组网络模块和网络模块，路由节点通过第二无线自组网络模块与检测节点和报警终端连接，路由节点通过网络模块与服务器终端连接。

4.根据权利要求3所述的全自动锅炉智能报警提醒系统，其特征在于，所述报警终端包括有第三微处理器、显示模块、警示模块、电源模块和第三无线自组网络模块，电源模块向第三微处理器、显示模块、警示模块和第三无线自组网络模块供电，显示模块、警示模块和第三无线自组网络模块均与第三微处理器连接，报警终端通过第三无线自组网络模块与路由节点连接。

5.一种应用于权利要求4所述全自动锅炉智能报警提醒系统的方法，其特征在于，检测节点通过电器接口接入锅炉控制系统的报警单元，读取报警信息，并通过无线自组网络发送报警信息至路由节点和/或报警终端；路由节点接受检测节点的数据，并将数据转发至服务器终端和/或报警终端；报警终端由锅炉运行人员随身携带，及时接受检测节点的报警信息；服务器终端接收并汇总锅炉报警信息，形成历史数据并存储。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述检测节点和路由节点每隔T1对外广播一次当前信息，当锅炉运行状态发生改变或者间隔时间总和超过设定的时间T2时，路由节点与服务器终端进行一次通讯。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述检测节点设有设置模式和运行模式两种工作状态；当处于设置模式时，用户通过路由节点对检测节点的节点ID和通讯频率进行设置；当处于运行模式时，检测节点实时发送锅炉的运行状态至路由节点和/或报警终端。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述路由节点接收到检测节点的数据时，先对数据进行校验，对于校验无误的数据，路由节点通过无线自组网络模块再次将数据发送出去。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述报警终端每隔T3时，唤醒一次并接受无线自组网络信号，当接收到锅炉运行正常的信号时，报警终端将进入休眠状态，当接收到锅炉异常的信息时，报警终端将通过警示模块提醒锅炉运行人员及时做出相应。