CN107272561A - 换热站集中供热设备远程监控装置 - Google Patents

Abstract

本发明所述的换热站集中供热设备远程监控装置连接现场设备和监控工作终端，按照现场设备、可编程逻辑控制器、交换机、VPN终端、监控工作终顺序设置。可编程逻辑控制器的数字量处理模块与模拟量处理模块分别与现场设备的数字量处理模块以及模拟量处理模块连接。能够准确监控换热站的环境参数和设备运行状态、并且能够对现场设备进行有效控制，通过实时监测、自动远程控制的方式可以取代过去的人为操作的方式，使得监测和控制更加准确，解决了各换热站的耦合影响，消除热网水利失调，以能够平衡供热效果，同时提高了设备运行的稳定性的同时，也延长设备的使用寿命。

Description

换热站集中供热设备远程监控装置

技术领域

本发明涉及设备远程监控技术领域，具体地说，涉及一种用于远程对集中供热设备进行监控的换热站集中供热设备远程监控装置。

背景技术

集中供热，是指以热水或蒸汽作为热媒，由一个或多个热源通过热网向城市、镇或其中某些区域热用户供应热能的方式。随着社会的发展和金属的进步，人们对于节能环保的意识也逐渐增强，尤其是在工业自动化技术进步的驱使和要求下，集中供热的方式已经逐渐取代早先技术中采用的分散供热的方式，目前已成为现代化城镇的重要基础设施之一，是城镇公共事业的重要组成部分。

相较于早先技术中的分散供热，集中供热的方式除了具有较好的经济效益的优势以外，还具有能够大幅度减少供热对大气环境的污染的优点。集中供热的供暖温度调节采用自动控制调节的方式，其能够实现实时地根据室外温度的变化而自动调节供暖的相关参数，以满足人们随着室外温度变化对室内温度的需要，另外，又因为这样的自动控制调节的方式，集中供暖的方式可以显著地降低操作人员的劳动强度，且，机器自动调节的方式能够保证设备调节的准确性和稳定性，降低了供热设备的故障率，降低了运行和维护成本。

经过近几年集中供热方式的实际使用和推广发展，人们对集中供热的舒适性和稳定性的要求也不断提升。现有使用中的集中供热系统的监控装置已经相对落后，难以满足人们日益提升的使用要求，温度调节的精度较低，响应速度较慢。且现有技术系的集中供热设备的监控装置设定的监控步骤较为繁琐，监控周期长，且获得的监控数据准确性较低，也缺乏统一的数据管理，使得系统无法在一个相对集中的时间内对大量数据进行处理和响应，最终导致监控设备实时性难以得到保证。

为了满足人们不断提升的要求，也为了进一步发挥集中供热方式在节能减排、提升设备稳定性以及实时调节方面的优势，应当对现有技术中的集中供热设备的远程监控设备进行改进，以满足人们对集中供热设备不断提升的使用要求。

发明内容

本发明是为了解决上述技术问题而做出的，其目的是提供一种能够准确监控换热站的环境参数和设备运行状态、并且能够对现场设备进行有效控制，通过实时监测、自动远程控制的方式可以取代过去的人为操作的方式，使得监测和控制更加准确，解决了各换热站的耦合影响，消除热网水利失调，以能够平衡供热效果，同时提高了设备运行的稳定性的同时，也延长设备的使用寿命，另外，设备还能够保存设备运行的数据，在一个采暖期结束后，将运行数据与前期数据进行比较，以便于为进一步技术改造提供支持。

为了实现上述目的，本发明提供了一种换热站集中供热设备远程监控装置,该装置用于连接现场设备与监控工作终端，该装置包括可编程逻辑控制器、交换机以及VPN终端，按照现场设备、可编程逻辑控制器、交换机、VPN终端、监控工作终端的顺序顺次连接，其中，所述可编程逻辑控制器包括：处理器；通讯模块，所述通讯模块与所述现场设备连接；数字量处理模块，该模块包括数字量输入模块和数字量输出模块，所述数字量输入模块和所述数字量输出模块分别与所述现场设备的数字量输入模块和数字量输出模块对应连接，所述现场设备的数字量输入模块用于监视现场设备中电气设备的工作状态，所述现场设备的数字量输出模块用于控制所述电气设备的工作状态；模拟量处理模块，该模块包括模拟量输入模块和模拟量输出模块，所述模拟量输入模块和所述模拟量输出模块分别与所述现场设备的模拟量输入模块和模拟量输出模块对应连接，所述现场设备的模拟量输入模块用于监视所述现场设备中的仪表参数，所述现场设备的模拟量输出模块用于设定和调控所述仪表的参数。

优选地，所述装置还可以包括变频器、通信转换器、UPS电源，所述变频器可以与所述通讯模块连接，所述通信转换器可以与所述现场设备的热量表、智能电表以及所述通讯模块分别连接，所述UPS电源可以为所述装置提供电力。

进一步优选地，所述通讯模块可以与所述现场设备上的RS485输入端子以及分别连接。

优选地，所述装置还可以包括监控器，所述监控器为可触摸显示屏。

优选地，所述现场设备可以包括热交换器和供回水设备。

进一步优选地，所述模拟量输入模块可以分别与所述热交换器的温度传感器、压力传感器、流量传感器连接，所述模拟量输出模块可以与所述热交换器的热水交换器电动阀连接，所述通讯模块可以与所述热交换器的热水循环泵连接，监控所述热水循环泵的电流、频率、开关状态以及开关控制。

又进一步优选地，所述温度传感器可以包括热源供水温度传感器、热源回水温度传感器、循环热水供水温度传感器、循环热水回水温度传感器以及室外温度传感器；所述压力传感器包括热源供水压力传感器、热源回水压力传感器、循环热水供水压力传感器、循环热水回水压力传感器、循环热水泄压后供水压力传感器以及循环热水循环泵后供水压力传感器；所述流量传感器包括热源供水流量传感器、循环热水补水流量传感器。

更进一步优选地，所述模拟量输入模块还可以与所述热交换器中的液位传感器连接、所述数字量输入模块可以与所述供回水设备中水位传感器的第一电控箱连接，所述数字量输出模块可以与所述供回水设备中的第二电控箱连接。

进一步优选地，所述液位传感器监控所述热交换器的补水箱的液位，所述水位传感器的第一电控箱监视所述热交换器的水泵开/关状态、水泵就地/远程状态、水泵故障报警状态；所述供回水设备的第二电控箱包括所述供回水设备的水泵开/关控制、补水箱补水电磁阀的开/关控制以及泄压电磁阀的开/关控制。

优选地，所述现场设备可以通过信号线与所述可编程逻辑控制器连接，所述可编程逻辑控制器可以通过双绞线与所述交换机连接，所述交换机通过网线与所述VPN终端连接，所述VPN终端通过网线与所述监控工作终端连接。

根据上面的描述和实践可知，本发明所述的换热站集中供热设备远程监控装置，通过增加可编程逻辑控制器、并且将上说可编程逻辑控制器的不同输入输出端口与现场设备对应的输入输出连接，再通过VPN与远程设备进行连接，能够准确监控换热站的环境参数和设备运行状态、并且能够对现场设备进行有效控制，通过实时监测、自动远程控制的方式可以取代过去的人为操作的方式，使得监测和控制更加准确，解决了各换热站的耦合影响，消除热网水利失调，以能够平衡供热效果，同时提高了设备运行的稳定性的同时，也延长设备的使用寿命，另外，设备还能够保存设备运行的数据，在一个采暖期结束后，将运行数据与前期数据进行比较，以便于为进一步技术改造提供支持。

附图说明

图1为示意图，示出了本发明所述的换热站集中供热设备远程监控装置的结构。

图2为示意图，示出了图1所示的换热站集中供热设备远程监控装置中可编程逻辑控制器的连接结构。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的换热站集中供热设备远程监控装置的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

图1为示意图，示出了本发明所述的换热站集中供热设备远程监控装置的结构。如图1所示，本发明所述的换热站集中供热设备远程监控装置连接现场设备1和监控工作终端2，其包括可编程逻辑控制器3、交换机4以及VPN终端5，按照现场设备1、可编程逻辑控制器3、交换机4、VPN终端5、监控工作终端2的顺序设置。具体地说，在本发明的实施例中，现场设备1通过信号线与可编程逻辑控制器3连接，可编程逻辑控制器3再通过双绞线与交换机4连接，然后交换机4通过网线与VPN终端5连接，最后VPN终端5通过网线与监控工作终端2连接。当然，此处仅提供一种较为简便的实施方式，在本发明的其他实施例中，设备之间的网络连接也可以采用其他方式，例如无线方式，但本发明的实施例不限于此。另外，该装置还可以包括变频器6、通信转换器7、UPS电源8，其中变频器6与可编程逻辑控制器3连接，通信转换器7分别与现场设备1的热量表、智能电表以及可编程逻辑控制器3连接，其中，在本发明的该实施例中，将交换机4、可编程逻辑控制器3以及VPN终端5进行整合，并安装在机柜中，这样，一方面可以保护这些精密数字设备不受到环境的不利影响，另一方面也使得设备更加集中，便于管理。

图2为示意图，示出了图1所示的换热站集中供热设备远程监控装置中可编程逻辑控制器的连接结构。可编程逻辑控制器3包括处理器31、通讯模块32、数字量处理模块、模拟量处理模块以及监控器33。其中通讯模块32与变频器6、通信转换器7以及现场设备1分别连接，通讯模块32与现场设备1通过RS485输入端子连接。数字量处理模块包括数字量输入模块34和数字量输出模块35，数字量输入模块34和数字量输出模块35分别与现场设备1的数字量输入模块和数字量输出模块对应连接，数字量输入模块34用于监视现场设备1中电气设备的工作状态，数字量输出模块35用于控制电气设备的工作状态；模拟量处理模块包括模拟量输入模块36和模拟量输出模块37，模拟量输入模块36和模拟量输出模块37分别与现场设备1的模拟量输入模块和模拟量输出模块对应连接，模拟量输入模块36用于监视现场设备1中的仪表参数，模拟量输出模块37用于设定和调控仪表的参数。另外，在本发明的该实施例中，监控器33为可触摸显示屏。

具体地说，在本发明的该实施例中，现场设备1包括热交换器和供回水设备。模拟量输入模块36分别与热交换器的温度传感器、压力传感器、流量传感器，模拟量输出模块37与热交换器的热水交换器电动阀001连接，通讯模块32通过变频器6与热水循环泵002连接，监控热水循环泵002的电流、频率、开关状态以及开关控制。温度传感器包括热源供水温度传感器003、热源回水温度传感器004、循环热水供水温度传感器005、循环热水回水温度传感器006以及室外温度传感器007；压力传感器包括热源供水压力传感器008、热源回水压力传感器009、循环热水供水压力传感器010、循环热水回水压力传感器011、循环热水泄压后供水压力传感器012以及循环热水循环泵002后供水压力传感器013；流量传感器包括热源供水流量传感器014、循环热水补水流量传感器015。模拟量输入模块36还与热交换器中的液位传感器016连接，数字量输入模块34与供回水设备中水位传感器的第一电控箱017连接，数字量输出模块35与供回水设备中的第二电控箱018连接。液位传感器016监控热交换器的补水箱的液位，水位传感器的第一电控箱017监视热交换器的水泵开/关状态、水泵就地/远程状态、水泵故障报警状态；回水设备的第二电控箱018包括供回水设备的水泵开/关控制、补水箱补水电磁阀的开/关控制以及泄压电磁阀的开/关控制。通讯模块32记录水泵的运行状态、故障情况、转换状态以及运行时间，当监测到压力传感器显示循环热水回水压力过低时，启动水泵，当监测到压力传感器显示循环热水回水压力过高时，即停止水泵。当监测到补水箱液位过低时，则打开电磁阀，反之则关闭电磁阀。当泄压完成后，当监测到循环热水回水压力过高时，则打开泄压电磁阀，反之则关闭泄压电磁阀。

根据上面的描述和实践可知，本发明所述的换热站集中供热设备远程监控装置，通过增加可编程逻辑控制器、并且将上述可编程逻辑控制器的不同输入输出端口与现场设备对应的输入输出连接，再通过VPN与远程设备进行连接，能够准确监控换热站的环境参数和设备运行状态、并且能够对现场设备进行有效控制，通过实时监测、自动远程控制的方式可以取代过去的人为操作的方式，使得监测和控制更加准确，解决了各换热站的耦合影响，消除热网水利失调，以能够平衡供热效果，同时提高了设备运行的稳定性的同时，也延长设备的使用寿命，另外，设备还能够保存设备运行的数据，在一个采暖期结束后，将运行数据与前期数据进行比较，以便于为进一步技术改造提供支持。

如上参照附图以示例的方式描述了根据本发明所述的换热站集中供热设备远程监控装置。但是，本领域技术人员应当理解，对于上述本发明所提出的换热站集中供热设备远程监控装置，还可以在不脱离本发明内容的基础上做出各种改进。因此，本发明的保护范围应当由所附的权利要求书的内容确定。

Claims (10)

1.一种换热站集中供热设备远程监控装置，该装置用于连接现场设备与监控工作终端，其特征在于，该装置包括可编程逻辑控制器、交换机以及VPN终端，按照现场设备、可编程逻辑控制器、交换机、VPN终端、监控工作终端的顺序顺次连接，其中，所述可编程逻辑控制器包括：

处理器；

通讯模块，所述通讯模块与所述现场设备连接；

数字量处理模块，该模块包括数字量输入模块和数字量输出模块，所述数字量输入模块和所述数字量输出模块分别与所述现场设备的数字量输入模块和数字量输出模块对应连接，所述现场设备的数字量输入模块用于监视现场设备中电气设备的工作状态，所述现场设备的数字量输出模块用于控制所述电气设备的工作状态；

模拟量处理模块，该模块包括模拟量输入模块和模拟量输出模块，所述模拟量输入模块和所述模拟量输出模块分别与所述现场设备的模拟量输入模块和模拟量输出模块对应连接，所述现场设备的模拟量输入模块用于监视所述现场设备中的仪表参数，所述现场设备的模拟量输出模块用于设定和调控所述仪表的参数。

2.如权利要求1所述的换热站集中供热设备远程监控装置，其特征在于，所述装置还包括变频器、通信转换器、UPS电源，所述变频器与所述通讯模块连接，所述通信转换器与所述现场设备的热量表、智能电表以及所述通讯模块分别连接，所述UPS电源为所述装置提供电力。

3.如权利要求2所述的换热站集中供热设备远程监控装置，其特征在于，所述通讯模块与所述现场设备上的RS485输入端子连接。

4.如权利要求1所述的换热站集中供热设备远程监控装置，其特征在于，所述装置还包括监控器，所述监控器为可触摸显示屏。

5.如权利要求1至4任一项所述的换热站集中供热设备远程监控装置，其特征在于，所述现场设备包括热交换器和供回水设备。

6.如权利要求5所述的换热站集中供热设备远程监控装置，其特征在于，所述模拟量输入模块分别与所述热交换器的温度传感器、压力传感器、流量传感器连接，所述模拟量输出模块与所述热交换器的热水交换器电动阀连接，所述通讯模块与所述热交换器的热水循环泵连接，监控所述热水循环泵的电流、频率、开关状态以及开关控制。

7.如权利要求6所述的换热站集中供热设备远程监控装置，其特征在于，所述温度传感器包括热源供水温度传感器、热源回水温度传感器、循环热水供水温度传感器、循环热水回水温度传感器以及室外温度传感器；所述压力传感器包括热源供水压力传感器、热源回水压力传感器、循环热水供水压力传感器、循环热水回水压力传感器、循环热水泄压后供水压力传感器以及循环热水循环泵后供水压力传感器；所述流量传感器包括热源供水流量传感器、循环热水补水流量传感器。

8.如权利要求6所述的换热站集中供热设备远程监控装置，其特征在于，所述模拟量输入模块还与所述热交换器中的液位传感器连接、所述数字量输入模块与所述供回水设备中水位传感器的第一电控箱连接，所述数字量输出模块与所述供回水设备中的第二电控箱连接。

9.如权利要求8所述换热站集中供热设备远程监控装置，其特征在于，所述液位传感器监控所述热交换器的补水箱的液位，所述水位传感器的第一电控箱监视所述热交换器的水泵开/关状态、水泵就地/远程状态、水泵故障报警状态；所述供回水设备的第二电控箱包括所述供回水设备的水泵开/关控制、补水箱补水电磁阀的开/关控制以及泄压电磁阀的开/关控制。

10.如权利要求1所述换热站集中供热设备远程监控装置，其特征在于，所述现场设备通过信号线与所述可编程逻辑控制器连接，所述可编程逻辑控制器通过双绞线与所述交换机连接，所述交换机通过网线与所述VPN终端连接，所述VPN终端通过网线与所述监控工作终端连接。