CN108870529A - 一种基于换热站的数据分析系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于换热站的数据分析系统及方法，所述的系统包括：前端采集装置，包括若干传感器，用于采集热力站的供热状态，并将采集到的数据上传至前端控制器；前端控制器，用于接收前端采集装置采集到的数据，并通过数显装置显示出来。所述的方法包括：S1：结合水泵电流、频率，判断水泵故障的产生原因；S2：结合室外环境温度，分析热力站的供热策略；S3：统计并分析热力站电量与热量的消耗量及比值。本发明能够对换热站的终端数据进行全面采集，并根据采集到的数据进行分析和调整。

Description

一种基于换热站的数据分析系统及方法

技术领域

本发明属于大数据技术领域，具体涉及一种基于换热站的数据分析系统及方法。

背景技术

换热站，按供热形式分直供站和间供站，其中间供站原理为：电厂为一次线，小区为二次线，热源(电厂)热网(一二次线管网)热用户(居民楼和单位)连接处为热力站。间供站包含的设备有：板式换热器，循环泵、一二次线除污器、补水泵、水箱、计量表、控制阀门等。

目前，间供站在向小区居民供热过程中，热力公司会监控设备的运行状态和阀门的情况，检测供热网络是否发生故障，但是，当供热网络中水压、温度等发生变化时，热力公司并不能及时发现问题，只能被动地接收用户的投诉。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种基于换热站的数据分析系统，能够对换热站的终端数据进行全面采集。此外，还提出了一种基于换热站的数据分析方法，根据采集到的数据进行分析和调整。

本发明的技术方案是按以下方式实现的：

本发明实施例提供了一种基于换热站的数据分析系统，所述的系统包括：

前端采集装置，包括若干传感器，用于采集热力站的供热状态，并将采集到的数据上传至前端控制器；

前端控制器，用于接收前端采集装置采集到的数据，并通过数显装置显示出来。

进一步的，所述的系统还包括：

后台分析系统，用于获取前端控制器的数据，分析并调整供热控制策略。

进一步的，所述的前端采集装置包括：

第一压力传感器，安装在热媒入口的管道处，测量热媒进入热力站的压力；

第一温度传感器，安装在热媒出口的管道上，用于测量热媒流出时的温度；

第二压力传感器，安装在二次水出口的管道处，用于测量而出水出口处的压力；

第二温度传感器，安装在二次水进口的管道处，用于测量二次水回流是的温度。

进一步的，所述的前端采集器还包括：

第三温度传感器，用于测量室外环境温度。

进一步的，所述的前端采集器还包括：

水泵电流采集电路，用于采集水泵的实时电流值；

水泵频率采集电路，用于采集水泵的实时频率。

进一步的，所述的后台分析系统包括云服务器，以及设置云服务器内的分析单元。

基于上述系统，本发明实施例还提供了一种基于换热站的数据分析方法，所述的方法包括：

S1：结合水泵电流、频率，判断水泵故障的产生原因；

S2：结合室外环境温度，分析热力站的供热策略；

S3：统计并分析热力站电量与热量的消耗量及比值。

进一步的，步骤S1的具体实现原理为：

当出现水泵故障时，采集水泵故障时前2分钟的电流、频率，若电流、频率2分钟内平稳，则排除电机过电流故障，若2分钟内电流增大，则故障原因为水泵过电流；

在过电流的基础上采集水泵故障时前后5分钟二次供回水压力数据查看是否有异常数据产生，若有，则二次回水压力忽高忽低则是由于压力不稳定造成的水泵故障。

进一步的，步骤S2的实现原理为：

当室外温度低于-10℃时，后台分析系统直接提高机组出水温度设定值为70℃；若室外温度高于0℃时，后台分析系统降低机组出水温度设定值为60度。

进一步的，步骤S3的实现原理为：

统计分析每天机组用电量与热量的消耗量及比值，并自动按天、月、年显示出消耗量与比值，若连续5天用电量与热量趋于平稳值，则先判别为基本正常值，在5天前后的某一天用电量与热量大于或小于5天中平稳值后，则把大于或小于5天中平稳值存储。

本发明的有益效果是：

所有数据分析不在基于人工判断，所有数据都在云计算大数据分析平台进行分析后直接给予人工运行结果，所有的故障发生处理都经过大数据平台分析判断后自行处理而不需要人工处理故障，此种类型的分析提高了换热机组产品的运行效率、减少了人工的操作次数、降低了设备的故障率、提高了数据的分析精准力，为设备及人工预知提前做出准确且有效的判断。

附图说明

图1为本发明实施例系统的原理图；

图2为本发明实施例方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图详细说明本发明的具体实施方式，下文的公开提供了具体实施方式用来实现本发明的装置及方法，使本领域的技术人员更清楚地理解如何实现本发明。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例或设置之间的关系。应当注意，在附图中所图示的部件不一定按比例绘制。本发明省略了对公知组件和处理技术及工艺的描述以避免不必要地限制本发明。应当理解，尽管本发明描述了其优选的具体实施方案，然而这些只是对实施方案的阐述，而不是限制本发明的范围。

本发明实施例提供了一种基于换热站的数据分析系统，所述的系统包括前端采集装置、前端控制器、后台分析系统，如图1所示，实际应用的原理结构中，热力站的核心为换热机组，前端控制器和后台分析系统之间通过网络和智能网关进行数据交互。

所述的前端采集装置，包括若干传感器，用于采集热力站的供热状态，并将采集到的数据上传至前端控制器。

在本申请中，传感器包括：第一压力传感器，安装在热媒入口的管道处，测量热媒进入热力站的压力；第一温度传感器，安装在热媒出口的管道上，用于测量热媒流出时的温度；第二压力传感器，安装在二次水出口的管道处，用于测量而出水出口处的压力；第二温度传感器，安装在二次水进口的管道处，用于测量二次水回流是的温度。第三温度传感器，用于测量室外环境温度。

此外，前端采集器还包括：水泵电流采集电路，用于采集水泵的实时电流值；水泵频率采集电路，用于采集水泵的实时频率。

所述的前端控制器，用于接收前端采集装置采集到的数据，并通过数显装置显示出来。其中，数显装置可以采用传统的键盘电路、显示屏组成的人机交互界面。

所述的后台分析系统，包括云服务器，以及设置云服务器内的分析单元，用于获取前端控制器的数据，分析并调整供热控制策略。

基于上述系统，本发明实施例还提供了一种基于换热站的数据分析方法，如图2所示，所述的方法包括：

S1：结合水泵电流、频率，判断水泵故障的产生原因；具体实现原理为：

当机组出现水泵(如水泵功率为3KW)故障时，后台分析系统同时采集水泵故障时前2分钟(可是设定)电流、频率，若电流、频率2分钟内平稳，则排除电机过电流故障，若2分钟内电流增大则故障分析原因为水泵过电流，在过电流的基础上采集水泵故障时前后5分钟(可是设定)二次供回水压力数据查看是否有异常数据产生，异常数据产生的分析过程为：在5分钟内突然有某个时间点的数据大于或小区其他时间点数据则为异常数据，若二次回水压力忽高忽低则是由于压力不稳定造成的水泵故障，“后台分析系统”直接出结果：由于二次回水压力不稳定造成水泵过电流故障。

S2：结合室外环境温度，分析热力站的供热策略。具体原理为：当传感器传送至后台分析系统的室外温度低于-10℃时，后台分析系统直接提高机组出水温度设定值为70℃，若室外温度高于0℃时，后台分析系统降低机组出水温度设定值为60度，以此原理为准进行温度升高与降低自主设定运行。

S3：统计并分析热力站电量与热量的消耗量及比值。

步骤S3的实现原理为：统计分析每天机组用电量与热量的消耗量及比值，并自动按天、月、年显示出消耗量与比值，若连续5天用电量与热量趋于平稳值，则先判别为基本正常值，在5天前后的某一天用电量与热量大于或小于5天中平稳值后，则把大于或小于5天中平稳值存储并把超出值与平稳值做对比。

此外，本发明的应用范围不局限于说明书中描述的特定实施例的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法及步骤。从本发明的公开内容，作为本领域的普通技术人员将容易地理解，对于目前已存在或者以后即将开发出的工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其中它们执行与本发明描述的对应实施方式大体相同的功能或者获得大体相同的结果，依照本发明可以对它们进行应用。因此，本发明所附权利要求旨在将这些工艺、机构、制造、物质组成、手段、方法或步骤包含在其保护范围内。

Claims (10)

1.一种基于换热站的数据分析系统，其特征在于，所述的系统包括：

前端采集装置，包括若干传感器，用于采集热力站的供热状态，并将采集到的数据上传至前端控制器；

前端控制器，用于接收前端采集装置采集到的数据，并通过数显装置显示出来。

2.根据权利要求1所述的一种基于换热站的数据分析系统，其特征在于，所述的系统还包括：

后台分析系统，用于获取前端控制器的数据，分析并调整供热控制策略。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于换热站的数据分析系统，其特征在于，所述的前端采集装置包括：

第一压力传感器，安装在热媒入口的管道处，测量热媒进入热力站的压力；

第一温度传感器，安装在热媒出口的管道上，用于测量热媒流出时的温度；

第二压力传感器，安装在二次水出口的管道处，用于测量而出水出口处的压力；

第二温度传感器，安装在二次水进口的管道处，用于测量二次水回流是的温度。

4.根据权利要求3所述的一种基于换热站的数据分析系统，其特征在于，所述的前端采集器还包括：

第三温度传感器，用于测量室外环境温度。

5.根据权利要求4所述的一种基于换热站的数据分析系统，其特征在于，所述的前端采集器还包括：

水泵电流采集电路，用于采集水泵的实时电流值；

水泵频率采集电路，用于采集水泵的实时频率。

6.根据权利要求2所述的一种基于换热站的数据分析系统，其特征在于，所述的后台分析系统包括云服务器，以及设置云服务器内的分析单元。

7.一种基于换热站的数据分析方法，基于权利要求1-6所述的系统实现，其特征在于，所述的方法包括：

S1：结合水泵电流、频率，判断水泵故障的产生原因；

S2：结合室外环境温度，分析热力站的供热策略；

S3：统计并分析热力站电量与热量的消耗量及比值。

8.根据权利要求7所述的一种基于换热站的数据分析方法，其特征在于，步骤S1的具体实现原理为：

当出现水泵故障时，采集水泵故障时前2分钟的电流、频率，若电流、频率2分钟内平稳，则排除电机过电流故障，若2分钟内电流增大，则故障原因为水泵过电流；

在过电流的基础上采集水泵故障时前后5分钟二次供回水压力数据查看是否有异常数据产生，若有，则二次回水压力忽高忽低则是由于压力不稳定造成的水泵故障。

9.根据权利要求7所述的一种基于换热站的数据分析方法，其特征在于，步骤S2的实现原理为：

当室外温度低于-10℃时，后台分析系统直接提高机组出水温度设定值为70℃；若室外温度高于0℃时，后台分析系统降低机组出水温度设定值为60度。

10.根据权利要求7所述的一种基于换热站的数据分析方法，其特征在于，步骤S3的实现原理为：

统计分析每天机组用电量与热量的消耗量及比值，并自动按天、月、年显示出消耗量与比值，若连续5天用电量与热量趋于平稳值，则先判别为基本正常值，在5天前后的某一天用电量与热量大于或小于5天中平稳值后，则把大于或小于5天中平稳值存储。