CN106838629A - 一种新型的智能热管网定位检测系统及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及供热技术领域，尤其涉及一种新型的智能热管网定位检测系统及检测方法。该智能热管网定位检测系统包括检测信号站、通讯接口、无线发射器及监控站，在热管网管道上布局了多个信号站,实现了地下热管网的温湿度和管道泄漏定位的实时监测,检测信号站通过通讯接口与无线发射器连接，以进行物理量信息的传递和发送，无线发射器与监控总站连接，以向所述监控总站发送检测的物理量信息，实现实时的管道温湿度数据采集和泄漏监测，提高了供热管网监测的效率和精确泄漏位置来提高安全性和管理水平；通过总线技术的传输，提高系统运行的稳定性。

Description

一种新型的智能热管网定位检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及供热技术领域，尤其涉及一种新型的智能热管网定位检测系统及检测方法。

背景技术

目前，国内外的研究情况来看,在现有供热管道监测技术中,监测管道泄漏的技术已非常普遍,但精确的管道泄漏位置并没有完善的解决方案,管道泄漏的问题无法实时地掌握到准确的位置,就目前的技术在寻找正确泄露位置和等待维修泄露管道的时间上造成了很多水资源的浪费、设备耗损和钱财损失,无法提供实时的监控来提高热管网的管理水平、安全性和稳定性，不利于提高热管网产业的社会效益、经济效益和环境效益。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供一种新型的智能热管网定位检测系统及检测方法，以解决现有技术存在的无法提供实时的定位监控，人力、物力和资源损耗较大的问题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明一方面提供了一种新型的智能热管网定位检测系统，包括检测信号站、通讯接口、无线发射器及监控站，多个所述检测信号站分别布置于供热管网的多个管道衔接处；每个所述检测信号站内设置检测传感器，以定位检测管道衔接处的物理量信息；每个所述检测信号站通过所述通讯接口与所述无线发射器连接，以进行物理量信息的传递和发送；所述无线发射器与监控总站连接，以向所述监控总站发送检测的物理量信息。

其中，还包括RS485总线，所述RS485总线与所述无线发射器通过通讯接口连接，多个所述检测信号站均通过通讯接口连接到所述RS485总线上。

其中，所述通讯接口为RS485通讯接口。

其中，所述检测传感器包括湿度传感器和温度传感器，所述湿度传感器和温度传感器分别通过所述通讯接口与所述RS485总线连接。

其中，所述无线发射器为无线射频发射器，所述无线射频发射器发射信息的形式为4G信号。

其中，所述监控总站包括集成于上位机中的通讯接收单元、控制处理单元和显示单元，所述通讯接收单元收到检测的物理量信息并传递给控制处理单元，控制处理单元将处理结果发送至显示单元进行显示。

其中，还包括与所述控制处理单元连接的报警单元，管道泄漏时，控制处理单元向报警单元发出报警指令。

其中，所述报警单元为报警显示器或报警蜂鸣器。

其中，还包括与控制处理单元连接的存储单元，所述存储单元存储有历史检测数据、物理量变化趋势图、检测数据报表信息及管线位置信息，所述显示单元包括物理量变化趋势显示模块、历史检测数据查询显示模块、检测数据报表显示模块及管线位置显示模块。

本发明另一方面还提供了一种智能热管网定位检测方法，其包括以下步骤：

S1、将多个检测信号站分别布置于供热管网的多个管道衔接处，检测管道湿度信息和管道周围土壤的温度信息；

S2、采用Modbus通讯协议将湿度信息和温度信息由信号站传输到DTU发射器，信号站和DTU发射器之间通过RS485通讯接口连接；

S3、由DTU发射器通过4G信号快速将湿度信息和温度信息发送至PC上位机；

S4、在PC上位机上使用工业组态软件对管道上各个位置进行湿度信息和温度信息的监控，在管道泄漏时，根据检测到的湿度信息进行自动报警；通过工业组态软件的显示单元进行历史检测数据、物理量变化趋势图、检测数据报表信息及管线位置信息的查看。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下优点：

本发明提供的新型的智能热管网定位检测系统及检测方法中，在广大的热管网管道上布局了多个信号站,实现了地下热管网的温湿度和管道泄漏定位的实时监测,检测信号站通过通讯接口与无线发射器连接，以进行物理量信息的传递和发送，无线发射器与监控总站连接，以向所述监控总站发送检测的物理量信息，实现实时的管道温湿度数据采集和泄漏监测，提高了供热管网监测的效率和精确泄漏位置来提高安全性和管理水平；通过总线技术的传输，提高系统运行的稳定性；通讯部分通过无线发射器无线射频技术进行无线传输，相较于有线传输,此无线通讯方式具备方便、快速、低损坏率，节省了人力、物力和资源,并有助于提高供热管网产业的社会效益、经济效益和环境效益。

附图说明

图1为本发明新型的智能热管网定位检测系统的结构示意图；

图2为本发明新型的智能热管网定位检测系统中信号站的构成示意图；

图3为本发明新型的智能热管网定位检测系统中监控总站的界面示意图。

图中：1、管道；2、信号站；3、总线；4、无线发射器；5、监控总站。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图2所示，本发明提供的新型的智能热管网定位检测系统包括检测信号站2、通讯接口、无线发射器4及监控站，多个所述检测信号站2分别布置于供热管网的多个管道1衔接处；每个所述检测信号站2内设置检测传感器，以定位检测管道1衔接处的物理量信息；每个所述检测信号站2通过所述通讯接口与所述无线发射器4连接，以进行物理量信息的传递和发送；所述无线发射器4与监控总站5连接，以向所述监控总站5发送检测的物理量信息；具体地，还包括RS485总线3，RS485总线3与无线发射器4通过通讯接口连接，多个所述检测信号站2均通过通讯接口连接到所述RS485总线3上；通讯接口为RS485通讯接口。

上述实施例中，监控总站5与各点信号站2所组成的通信网路，多个检测信号站2分别布置于供热管网的多个管道1衔接处，实现管网泄漏的准确定位；检测信号站2通过通讯接口与无线发射器4连接，以进行物理量信息的传递和发送，无线发射器4与监控总站5连接，以向所述监控总站5发送检测的物理量信息，实现实时的管道1温湿度数据采集和泄漏监测；通讯部分通过无线发射器4无线射频技术进行无线传输，相较于有线传输,此无线通讯方式具备方便、快速、低损坏率。

具体地，检测传感器包括湿度传感器和温度传感器，所述湿度传感器和温度传感器分别通过所述通讯接口与RS485总线3连接。每个信号站2上具有高精度的温度传感器和湿度传感器来检测管道1每个热网管道1位置的温度变化数据和管道1周围的土壤湿度数据来检测管道1是否泄漏；各信号站2所得到之数据通过RS485总线3和Modbus通讯协议方式传递给无线发射器4，以往的串联方式存在着很大的问题,当一个信号站2发生故障时,在此信号站2之后站点的传输将会中断,导致数据无法传输,这样本方案采用总线3技术来克服此问题,总线3的设计与工作方式,不会因为其中一个信号站2故障而影响到其他站点的数据传输,此技术的应用对管道1的维护具有重要意义，提高系统监控的稳定性。

具体地，无线发射器4为无线射频发射器，无线射频发射器发射信息的形式为4G信号；监控总站5包括集成于上位机中的通讯接收单元、控制处理单元和显示单元，所述通讯接收单元收到检测的物理量信息并传递给控制处理单元，控制处理单元将处理结果发送至显示单元进行显示。

如图3所示，进一步地，还包括与控制处理单元连接的报警单元，报警单元也集成在上位机上，管道1泄漏时，控制处理单元向报警单元发出报警指令，进行温湿度数据的异常报警提示；所述报警单元为报警显示器或报警蜂鸣器。

进一步地，还包括与控制处理单元连接的存储单元，存储单元也集成于上位机上，存储单元存储有历史检测数据、物理量变化趋势图、检测数据报表信息及管线位置信息，所述显示单元包括物理量变化趋势显示模块、历史检测数据查询显示模块、检测数据报表显示模块及管线位置显示模块。

操作者能通过操作监控总站5对管道1上各个位置进行数据采集和监控,同时各信号站2的物理数据采集也能实时的显示于组态软件屏幕上,操作者可通过PC上位机的画面来定位监控所有管道1所在位置的实时数据，发生泄露时信号站2的数据变化经过软件计算和判定后PC上位机的软件上会自动报警,软件也提供报表功能、趋势图和历史数据查询功能让监控者简单的掌握热管网的数据变化,在24小时全天监控的情况下,对于热管网的监控提高了安全性和稳定性。

本发明另一方面提供的智能热管网定位检测方法包括以下步骤：

S1、将多个检测信号站2分别布置于供热管网的多个管道1衔接处，检测管道1湿度信息和管道1周围土壤的温度信息；

S2、采用Modbus通讯协议将湿度信息和温度信息由信号站2传输到DTU发射器，信号站2和DTU发射器之间通过RS485通讯接口连接；

S3、由DTU发射器通过4G信号快速将湿度信息和温度信息发送至PC上位机；

S4、在PC上位机上使用工业组态软件对管道1上各个位置进行湿度信息和温度信息的监控，在管道1泄漏时，根据检测到的湿度信息进行自动报警；通过工业组态软件的显示单元进行历史检测数据、物理量变化趋势图、检测数据报表信息及管线位置信息的查看。

综上所述，本发明提供的新型的智能热管网定位检测系统及检测方法，实现了地下热管网的温湿度和管道1泄漏定位的实时监测,并实现了智能的控管系统来提供管道1公司对于供热管网的管理和实时监测，提高了供热管网监测的效率和精确泄漏位置来提高安全性和管理水平，同时节省了人力、物力和资源,并有助于提高供热管网产业的社会效益、经济效益和环境效益。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型的智能热管网定位检测系统，其特征在于，包括检测信号站、通讯接口、无线发射器及监控站，多个所述检测信号站分别布置于供热管网的多个管道衔接处；每个所述检测信号站内设置检测传感器，以定位检测管道衔接处的物理量信息；每个所述检测信号站通过所述通讯接口与所述无线发射器连接，以进行物理量信息的传递和发送；所述无线发射器与监控总站连接，以向所述监控总站发送检测的物理量信息。

2.如权利要求1所述的新型的智能热管网定位检测系统，其特征在于，还包括RS485总线，所述RS485总线与所述无线发射器通过通讯接口连接，多个所述检测信号站均通过通讯接口连接到所述RS485总线上。

3.如权利要求2所述的新型的智能热管网定位检测系统，其特征在于，所述通讯接口为RS485通讯接口。

4.如权利要求2所述的新型的智能热管网定位检测系统，其特征在于，所述检测传感器包括湿度传感器和温度传感器，所述湿度传感器和温度传感器分别通过所述通讯接口与所述RS485总线连接。

5.如权利要求1所述的新型的智能热管网定位检测系统，其特征在于，所述无线发射器为无线射频发射器，所述无线射频发射器发射信息的形式为4G信号。

6.如权利要求1-5任一项所述的新型的智能热管网定位检测系统，其特征在于，所述监控总站包括集成于上位机中的通讯接收单元、控制处理单元和显示单元，所述通讯接收单元收到检测的物理量信息并传递给控制处理单元，控制处理单元将处理结果发送至显示单元进行显示。

7.如权利要求6所述的新型的智能热管网定位检测系统，其特征在于，还包括与所述控制处理单元连接的报警单元，管道泄漏时，控制处理单元向报警单元发出报警指令。

8.如权利要求7所述的新型的智能热管网定位检测系统，其特征在于，所述报警单元为报警显示器或报警蜂鸣器。

9.如权利要求6所述的新型的智能热管网定位检测系统，其特征在于，还包括与控制处理单元连接的存储单元，所述存储单元存储有历史检测数据、物理量变化趋势图、检测数据报表信息及管线位置信息，所述显示单元包括物理量变化趋势显示模块、历史检测数据查询显示模块、检测数据报表显示模块及管线位置显示模块。

10.一种新型的智能热管网定位检测方法，其特征在于，其包括以下步骤：

S1、将多个检测信号站分别布置于供热管网的多个管道衔接处，检测管道湿度信息和管道周围土壤的温度信息；

S2、采用Modbus通讯协议将湿度信息和温度信息由信号站传输到DTU发射器，信号站和DTU发射器之间通过RS485通讯接口连接；

S3、由DTU发射器通过4G信号快速将湿度信息和温度信息发送至PC上位机；

S4、在PC上位机上使用工业组态软件对管道上各个位置进行湿度信息和温度信息的监控，在管道泄漏时，根据检测到的湿度信息进行自动报警；通过工业组态软件的显示单元进行历史检测数据、物理量变化趋势图、检测数据报表信息及管线位置信息的查看。