CN106768079A - 一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统 - Google Patents

一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及清洗设备领域，具体为一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统，在低温和高温介质输入和输出端设置若干无线传感器，无线传感器用于检测温度、压力、流量、粘度、pH或各种模拟和数字形式的数据，检测数据实时上传云端，并与手机等移动设备直连；手机APP内置专家库判断系统，对数据进行分析判断并及时提出危险趋势预警(个人也可以设定警示阈值，告警危险值)；当处理的数据超过警示阈值时，提醒手机APP使用者立即判断并设定复位时间，否则设定短信通知，发送至相关操作人员；当处理的数据有持续向告警危险值发展的趋势，即向调度室和公司高层发送预警危险告警；管道端、云端和移动端三者联动，共同构成远程监测系统，可远程查看和控制。

Description

一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统
技术领域
本发明涉及清洗设备领域，具体为一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统。
背景技术
啤酒瓶清洗机器，用到被加热到85度的碱液，这个碱液就是本次热交换入水口，开始温度在30度以下，流过热交换装置后，被150度高压高温蒸汽热交换后，可以把温度升高到85度的额定要求。由于碱液容易堵塞管道，所以只能用直管道将碱液限制在内部，防止堵塞(碱垢)。因此150度高压高温蒸汽通过直管道外面进行热交换，这种方法热损耗较大。
中国专利库中一种带流速检测和温度检测的可反冲式热交换系统(CN201310522582.5)，所述系统包括冷水进水管(5)、热水出水管(6)、废水进水管(7)、废水出水管(8)、喷头(25)、上热交换水槽(1)和下热交换水槽(2)，所述上热交换水槽(1)和所述下热交换水槽(2)中分别设有上热交换装置(3)与下热交换装置(4)；所述热水出水管(6)上还设有一加热器(13)，所述下热交换水槽(2)中设有一检测器(15)，所述检测器(15)用于检测水流速；所述检测器(15)与一控制器(14)相连接；所述控制器(14)包括分别与设定模块(144)、检测器(15)和温度传感器(27)连接的比较模块(143)，本发明解决了污渍容易在热交换装置内部聚集不能自动清洗的技术问题。
中国专利库中公开了一种带水质检测和温度检测的可反冲式热交换系统(CN201310522583.X)，所述系统包括冷水进水管(5)、热水出水管(6)、废水进水管(7)、废水出水管(8)、喷头(25)、上热交换水槽(1)和下热交换水槽(2)，所述上热交换水槽(1)和所述下热交换水槽(2)中分别设有上热交换装置(3)与下热交换装置(4)；所述热水出水管(6)上还设有一加热器(13)，所述下热交换水槽(2)中设有一检测器(15)，所述检测器(15)用于检测水质；所述检测器(15)与一控制器(14)相连接；所述控制器(14)包括分别与设定模块(144)、检测器(15)和温度传感器(25)连接的比较模块(143)，本发明解决了污渍容易在热交换装置内部聚集不能自动清洗的技术问题。
由于管道壁溶液出现碱垢，不仅使得热交换效率下降，造成碱液无法升温到85度，达不到清洗效果，而且容易导致管道堵死，造成生产停工和设备报废。但是操作人员由于责任心，有意或无意的，不能及时观察和清洗。结果造成该设备实用寿命远低于实际标准。因此设备投资和维护管理高层非常急切要求，当出现设备损害，温度不足，管道压力差接近临界附近时候，必须通过移动终端手机提醒，由老板或设备科长直接电话给操作人员，要求维修或清洗管道(用高压水流)。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统，在碱液和蒸汽输入和输出端设置若干无线传感器，无线传感器用于检测温度、压力、流量、粘度、pH、或各种模拟和数字形式的数据，检测数据实时上传云端，并与手机等移动设备直连；手机APP内置专家库判断系统，对数据进行分析判断并及时提出危险趋势预警(个人也可以设定警示阈值，告警危险值)；当处理的数据超过警示阈值时，提醒手机APP使用者立即判断并设定复位时间，否则设定短信通知，发送至相关操作人员；当处理的数据有持续向告警危险值发展的趋势，即向调度室和公司高层发送预警危险告警。
为了实现上述目的，本发明采用以下方案
一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统，其包括，管道端、云端、移动端；
所述管道端包括：外管1、内管2、碱液入口3、封板4、碱液上出口5、碱液下出口6、直管7、扰流板8、蒸汽入口9、蒸汽出口10、蒸汽入口传感器组11、蒸汽出口传感器组12、碱液入口传感器组13、直管出口传感器组14、碱液上出口传感器组15、碱液下出口传感器组16、设备盒17、控制芯片18、数据收发模块19；
所述外管1设置有设备盒17，所述外管1两侧分别设置有碱液上出口5、碱液下出口6，所述外管1一端与封板4固定连接，所述外管1另一端与内管2固定连接，所述内管2一端与碱液入口3固定连接，所述内管2内部设置若干根直管7，所述内管2两端设置有密封板，所述直管7两端分别穿过密封板且与密封板固定连接，所述内管2两侧分别设置有蒸汽入口9、蒸汽出口10，所述直管7上等距设置有扰流板8，所述碱液入口3处设置有碱液入口传感器组13，所述内管2一端设置有直管出口传感器组14，所述碱液上出口5处设置有碱液上出口传感器组15，所述碱液下出口6处设置有碱液下出口传感器组16，所述蒸汽入口9处设置有蒸汽入口传感器组11，所述蒸汽出口10处设置有蒸汽出口传感器组12，所述设备盒17包括控制芯片18、数据收发模块19，所述控制芯片18分别与蒸汽入口传感器组11、蒸汽出口传感器组12、碱液入口传感器组13、直管出口传感器组14、碱液上出口传感器组15、碱液下出口传感器组16、数据收发模块19连接，所述数据收发模块19与云端、移动端连接；
所述云端包括云服务器和云管理系统，提供实时存储和访问功能；
所述移动端为基于移动终端开发的APP软件，其包括数据同步、数据分析、专家判断、预警分析和预警处理；
所述数据同步，移动APP周期性地与云端进行数据同步，获取管道端的测量数据并将分析处理结果上传至云端保存；
所述数据分析，移动APP根据测量的数据进行常规项目的分析，包括但不限于流量、流速、温度、压力；
所述专家判断，移动APP内置专家库判断系统，对数据进行分析判断并及时提出危险趋势预警；
所述预警分析，根据专家判断得出了危险趋势进行预警分析，判定预警时间节点和危险程度；
所述预警处理，当预警产生时，提醒手机APP使用者立即判断并设定复位时间；如果一段时间内使用者没有进行处理，则发送短信通知，发送至相关操作人员；当处理的数据有持续向告警危险值发展的趋势，即向调度室和公司高层发送预警危险告警；
所述管道端将测量数据上传至云端，所述云端与移动端进行周期性的数据同步，所述移动端根据测量数据进行分析判断并做出相应处理。
优选地，所述管道端包括警示灯，当预警产生时，移动端向管道端中的控制芯片18发送指令，警示灯点亮；当预警消除后，警示灯灭掉。
优选地，所述蒸汽入口传感器组11、蒸汽出口传感器组12、碱液入口传感器组13、直管出口传感器组14、碱液上出口传感器组15、碱液下出口传感器组16都包括无线流量传感器、无线流速传感器、无线压力传感器、无线温度传感器、无线pH传感器。
优选地，所述云端与移动端进行周期性的数据同步，同步周期为3-6h。
优选地，所述移动设备包括但不限于手机、移动PC、个人平板。
优选地，所述移动APP包括Windows版本、安卓版本、ios版本。
优选地，在预警分析中，使用者可自己设定预警阈值和告警危险值。
本发明的有益效果是：及时检测清洗溶液热交换管道中的各项数据；数据实时上传云端，方便随时访问；移动端根据检测数据进行分析判断和预警，及时预判危险情况，发出预警；可以及时发现并处理管道中的异常状况，延长热交换设备的使用寿命，提高清洗效率；管道端、云端和移动端三者联动，共同构成了远程监测系统，可远程查看和控制。
附图说明
图1为本发明的应用原理示意图；
图2为本发明的工作原理框图；
图3为本发明中管道端的结构示意图；
图4为本发明中移动端APP的架构示意图。
图3中，1-外管、2-内管、3-碱液入口、4-封板、5-碱液上出口、6-碱液下出口、7-直管、8-扰流板、9-蒸汽入口、10-蒸汽出口、11-蒸汽入口传感器组、12-蒸汽出口传感器组、13-碱液入口传感器组、14-直管出口传感器组、15-碱液上出口传感器组、16-碱液下出口传感器组、17-设备盒、18-控制芯片、19-数据收发模块。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本申请中的技术方案，下面将结合附图、实施例来对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本申请保护的范围。
如图1所示，本发明基于物联网理念，采用大量传感器进行热交换设备运行参数的监测，监测数据实时上传云端服务器，云端服务器进行保存，移动设备利用定制开发的APP对设备进行远程管理，采用线下监测，线上管理的远端管理模式。
如图2所示，所述管道端设置有蒸汽入口传感器组11、蒸汽出口传感器组12、碱液入口传感器组13、直管出口传感器组14、碱液上出口传感器组15、碱液下出口传感器组16，分别检测高温管和低温管端口的流量、流速、压力和温度等数据，所述管道端将测量数据上传至云端，所述云端与移动端进行周期性的数据同步，所述移动端根据测量数据进行分析判断并做出相应处理。
如图3所示，所述管道端包括：外管1、内管2、碱液入口3、封板4、碱液上出口5、碱液下出口6、直管7、扰流板8、蒸汽入口9、蒸汽出口10、蒸汽入口传感器组11、蒸汽出口传感器组12、碱液入口传感器组13、直管出口传感器组14、碱液上出口传感器组15、碱液下出口传感器组16、设备盒17、控制芯片18、数据收发模块19；
所述外管1设置有设备盒17，所述外管1两侧分别设置有碱液上出口5、碱液下出口6，所述外管1一端与封板4固定连接，所述外管1另一端与内管2固定连接，所述内管2一端与碱液入口3固定连接，所述内管2内部设置若干根直管7，所述内管2两端设置有密封板，所述直管7两端分别穿过密封板且与密封板固定连接，所述内管2两侧分别设置有蒸汽入口9、蒸汽出口10，所述直管7上等距设置有扰流板8，所述碱液入口3处设置有碱液入口传感器组13，所述内管2一端设置有直管出口传感器组14，所述碱液上出口5处设置有碱液上出口传感器组15，所述碱液下出口6处设置有碱液下出口传感器组16，所述蒸汽入口9处设置有蒸汽入口传感器组11，所述蒸汽出口10处设置有蒸汽出口传感器组12，所述设备盒17包括控制芯片18、数据收发模块19，所述控制芯片18分别与蒸汽入口传感器组11、蒸汽出口传感器组12、碱液入口传感器组13、直管出口传感器组14、碱液上出口传感器组15、碱液下出口传感器组16、数据收发模块19连接，所述数据收发模块19与云端、移动端连接。
如图4所示，所述移动端为基于移动终端开发的APP软件，其包括数据同步、数据分析、专家判断、预警分析和预警处理；
所述数据同步，移动APP周期性地与云端进行数据同步，获取管道端的测量数据并将分析处理结果上传至云端保存；
所述数据分析，移动APP根据测量的数据进行常规项目的分析，包括但不限于流量、流速、温度、压力；
所述专家判断，移动APP内置专家库判断系统，对数据进行分析判断并及时提出危险趋势预警；
所述预警分析，根据专家判断得出了危险趋势进行预警分析，判定预警时间节点和危险程度；
所述预警处理，当预警产生时，提醒手机APP使用者立即判断并设定复位时间；如果一段时间内使用者没有进行处理，则发送短信通知，发送至相关操作人员；当处理的数据有持续向告警危险值发展的趋势，即向调度室和公司高层发送预警危险告警。
预警处理可分三个过程，APP使用者发现后进行远程处理；一段时间后没有处理，通知近端的操作人员进行处理；当处理的数据有持续向告警危险值发展的趋势，即向调度室和公司高层发送预警危险告警。
本发明中自动控制三要素：
输入：检测装置；输出：工作执行和报警执行装置；控制：控制策略；
检测装置：检测位置，检测信号特征，信号传输方式；
报警执行装置：如果超出设备范围或产生告警，需要警示灯和报警喇叭；
控制策略：(设定程序和专家程序)
1、远程监测热交换装置各项数据，确保热交换设备正常运行；
2、碱液流量、流速、压力、流量和pH，蒸汽流量、流速、压力和pH是考核值，碱液流量、流速不足时可能会造成管道堵塞，温度不符合标准时会影响后续的清洗效果，蒸汽的流量、流速和温度不足都影响碱液热交换后的温度；
3、压力波动可减少碱垢沉积；
4、pH值是管道破损提示，当蒸汽出口处的pH值有变动，而且超过7，说明碱液管道有泄漏；
5、分级告警，告警产生后，提示使用者处理，APP使用者发现后进行远程处理；一段时间后没有处理，通知近端的操作人员进行处理；当处理的数据有持续向告警危险值发展的趋势，即向调度室和公司高层发送预警危险告警。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换，只要不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统，其特征在于，其包括，管道端、云端、移动端；其中，
所述管道端包括：外管(1)、内管(2)、碱液入口(3)、封板(4)、碱液上出口(5)、碱液下出口(6)、直管(7)、扰流板(8)、蒸汽入口(9)、蒸汽出口(10)、蒸汽入口传感器组(11)、蒸汽出口传感器组(12)、碱液入口传感器组(13)、直管出口传感器组(14)、碱液上出口传感器组(15)、碱液下出口传感器组(16)、设备盒(17)、控制芯片(18)、数据收发模块(19)；
所述外管(1)设置有设备盒(17)，所述外管(1)两侧分别设置有碱液上出口(5)、碱液下出口(6)，所述外管(1)一端与封板(4)固定连接，所述外管(1)另一端与内管(2)固定连接，所述内管(2)一端与碱液入口(3)固定连接，所述内管(2)内部设置若干根直管(7)，所述内管(2)两端设置有密封板，所述直管(7)两端分别穿过密封板且与密封板固定连接，所述内管(2)两侧分别设置有蒸汽入口(9)、蒸汽出口(10)，所述直管(7)上等距设置有扰流板(8)，所述碱液入口(3)处设置有碱液入口传感器组(13)，所述内管(2)一端设置有直管出口传感器组(14)，所述碱液上出口(5)处设置有碱液上出口传感器组(15)，所述碱液下出口(6)处设置有碱液下出口传感器组(16)，所述蒸汽入口(9)处设置有蒸汽入口传感器组(11)，所述蒸汽出口(10)处设置有蒸汽出口传感器组(12)，所述设备盒(17)包括控制芯片(18)、数据收发模块(19)，所述控制芯片(18)分别与蒸汽入口传感器组(11)、蒸汽出口传感器组(12)、碱液入口传感器组(13)、直管出口传感器组(14)、碱液上出口传感器组(15)、碱液下出口传感器组(16)、数据收发模块(19)连接，所述数据收发模块(19)与云端、移动端连接；
所述云端包括云服务器和云管理系统，提供实时存储和访问功能；
所述移动端为基于移动终端开发的APP软件，其包括数据同步、数据分析、专家判断、预警分析和预警处理；
所述数据同步，移动APP周期性地与云端进行数据同步，获取管道端的测量数据并将分析处理结果上传至云端保存；
所述数据分析，移动APP根据测量的数据进行常规项目的分析，包括但不限于流量、流速、温度、压力；
所述专家判断，移动APP内置专家库判断系统，对数据进行分析判断并及时提出危险趋势预警；
所述预警分析，根据专家判断得出了危险趋势进行预警分析，判定预警时间节点和危险程度；
所述预警处理，当预警产生时，提醒手机APP使用者立即判断并设定复位时间；如果一段时间内使用者没有进行处理，则发送短信通知，发送至相关操作人员；当处理的数据有持续向告警危险值发展的趋势，即向调度室和公司高层发送预警危险告警；
所述管道端将测量数据上传至云端，所述云端与移动端进行周期性的数据同步，所述移动端根据测量数据进行分析判断并做出相应处理。
2.根据权利要求1所述的一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统，其特征在于，所述管道端包括警示灯，当预警产生时，移动端向管道端中的控制芯片(18)发送指令，警示灯点亮；当预警消除后，警示灯灭掉。
3.根据权利要求1所述的一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统，其特征在于，所述蒸汽入口传感器组(11)、蒸汽出口传感器组(12)、碱液入口传感器组(13)、直管出口传感器组(14)、碱液上出口传感器组(15)、碱液下出口传感器组(16)都包括无线流量传感器、无线流速传感器、无线压力传感器、无线温度传感器、无线pH传感器。
4.根据权利要求1所述的一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统，其特征在于，所述云端与移动端进行周期性的数据同步，同步周期为3-6h。
5.根据权利要求1所述的一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统，其特征在于，所述移动设备包括但不限于手机、移动PC、个人平板。
6.根据权利要求1所述的一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统，其特征在于，所述移动APP包括Windows版本、安卓版本、ios版本。
7.根据权利要求1所述的一种用于清洗溶液热交换智能远程监测系统，其特征在于，在预警分析中，使用者可自己设定预警阈值和告警危险值。
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