CN110805951A - 基于物联网技术的热能边缘服务系统 - Google Patents

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    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
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    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网技术的热能边缘服务系统，涉及智能暖通控制技术领域。该基于物联网技术的热能边缘服务系统包括热能边缘服务站，用于连接机组集群并监控所有机组设备的运行状态，热能边缘服务站连接至本地局域网内，通过边缘服务站内置的路由器或交换机将数据传输至本地的监控中心，还设有无线传输模块，用于远程传输数据，热能边缘服务站包括热能数据通讯网关模块和通讯接口转换板，以及用于连接二者并分析处理数据的工控主机和处理本地数据中转的路由器，这种热能边缘服务系统能够针对每个供热机组群中的任意机组进行实施远程查看和监控，故障发生时能够迅速确定故障机组；还能够根据末端供暖用户的数量来控制机组的运行数量，避免产能浪费。

Description

基于物联网技术的热能边缘服务系统
技术领域
本发明涉及智能暖通控制技术领域，特别是涉及一种基于物联网技术的热能边缘服务系统。
背景技术
供暖是指向建筑物供给热量，保持室内一定温度，它是解决我国北方居民冬季采暖的基本生活需求的社会服务，供暖是人类最早发展起来的建筑环境控制技术。时至今日，供暖设备与系统在对人的舒适感和卫生、设备的美观和灵巧、系统和设备的自动控制、系统形式的多样化、能量的有效利用等方面都有着长足的进步。
在我国，北方供暖有城市集中供暖，农村散煤燃烧供暖，电锅炉供暖，燃气锅炉功能等多种方式；如图1所示，针对城市集中供暖的系统中，是由热力公司提供高温热水通过热力管网输送到各个供暖换热站，供暖换热站再通过二次侧系统输送到末端用户。
其中，热电厂主要以燃煤的方式对锅炉进行加热，随着近几年北方煤改电政策的推广和实施，越来越多的热力公司采用超低环温空气源热泵机组或水地源热泵机组或太阳能加热泵等多种能源复合系统后来进行加热，根据供暖区域面积的不同，可能采用从几台到几百台不等的机组数量。
在使用这些新能源设备进行供暖的过程中，设备提供商只负责提供设备，由工程商或系统集成商进行系统安装，但往往工程商和系统集成商都并不专业，导致了系统在实际使用中，存在很多问题，如无法远程监控并查看机组运行情况，故障发生时无法精确确定故障机组，无法实时或根据天晴情况调整供回水温度等，为供暖方对机组的控制和维修带来不便。
发明内容
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种基于物联网技术的热能边缘服务系统。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种基于物联网技术的热能边缘服务系统。
技术效果：1、能够针对每个供热机组群中的任意机组进行实施远程查看和监控，故障发生时能够迅速确定故障机组；
2、能够根据末端供暖用户的数量来控制机组的运行数量，避免产能浪费；
3、能够将不同类型的设备通过同一平台进行监控，并且能够将系统中的主要部件（电量，流量，热量，温度等）全部进行监控，还能将多个项目的运行状态集中在一个地方进行监控和管理；
4、可以随时根据末端供暖温度来实时调整供回水温度以及流量阀门大小，还能通过分析天气数据，根据未来一周天气预测情况来实施调整供回水温度，完全实现换热站的无人值守。
本发明进一步限定的技术方案是：一种基于物联网技术的热能边缘服务系统，包括：
热能边缘服务站，用于连接机组集群并监控所有机组设备的运行状态，记录包括温度,压力, 流量, 热量, 电量，水量，制冷量的实时数据、历史数据和故障记录；
热能边缘服务站连接至本地局域网内，通过边缘服务站内置的路由器或交换机将数据传输至本地的监控中心，还设有无线传输模块，用于远程传输数据；
热能边缘服务站包括热能数据通讯网关模块和通讯接口转换板，以及用于连接二者并分析处理数据的工控主机和处理本地数据中转的路由器，通讯接口转换板包括多路RS485或RS232通讯接口，分别连接记录机组内的温度, 压力, 流量, 热量, 电量，水量，制冷量数据。
进一步的，热能边缘服务站通过多路RS485通讯接口连接机组设备中的控制主板，用于监控机组内的运行状态（包括压缩机，泵阀，压力，温度，流量，电量）。
前所述的基于物联网技术的热能边缘服务系统，热能边缘服务站通过RS485通讯接口连接暖通系统中的压力变送器和温度传感器，用于监控系统的压力、温度、流量变化情况。
前所述的基于物联网技术的热能边缘服务系统，热能边缘服务站通过RS485通讯接口连接系统中的机组电表、循环泵电表和潜水泵电表，用于监控系统中的电量情况。
前所述的基于物联网技术的热能边缘服务系统，热能数据通讯网关模块包括远程4G模块，用于远程处理、接收和发送设备运行、故障信息，并且对用户末端设备 (室内温控器, 远程电磁阀, 热量表)进行远程数据采集、控制及计费管理。
前所述的基于物联网技术的热能边缘服务系统，热能边缘服务站连接至本地气象部门，用于接收分析本地气象数据并对天气进行推算预测。
本发明的有益效果是：
（1）本发明中，能够针对每个供热机组群中的任意机组进行实施远程查看和监控，故障发生时能够迅速确定故障机组；能够根据末端供暖用户的数量来控制机组的运行数量，避免产能浪费；能够将不同类型的设备通过同一平台进行监控，并且能够将系统中的主要部件（电量，流量，热量，温度等）全部进行监控，还能将多个项目的运行状态集中在一个地方进行监控和管理；可以随时根据末端供暖温度来实时调整供回水温度以及流量阀门大小，还能通过分析天气数据，根据未来一周天气预测情况来实施调整供回水温度，完全实现换热站的无人值守；
（2）本发明中，支持多路RS485总线监控所有机组设备运行状态, 包括温度, 压力, 流量, 热量, 电量，水量，制冷量等实时数据, 历史数据, 故障记录等信息，支持实时数据二次处理及数据可视化呈现(大屏展示)等定制服务, 设备故障信息实时推送(短信或APP方式)；
（3）本发明中，支持机组设备数据本地监控(内网监控服务), 方便相关甲方管理,维护人员实时了解系统工作状况，支持用户末端设备 (室内温控器, 远程电磁阀, 热量表等)远程数据采集,控制及计费管理，支持通过WEB(电脑浏览器),APP(手机端)登录, 对多个独立系统进行远程监控及管；
（4）本发明中，支持不同厂家，不同种类，不同协议的新能源设备的接入，确保智能热能边缘服务站的兼容性，能够兼容从几台到几百台设备的同时接入，还能接入气象数据，分析本地气象数据并对天气进行推算预测以实时调节供暖。
附图说明
图1为背景技术中附图；
图2为实施例1中的连接框图；
图3为实施例1的使用框图。
具体实施方式
本实施例提供的一种基于物联网技术的热能边缘服务系统，结构如图所示，包括有用于连接机组集群并监控所有机组设备的运行状态的热能边缘服务站，能够记录包括温度, 压力, 流量, 热量, 电量，水量，制冷量的实时数据、历史数据和故障记录；
热能边缘服务站连接至本地局域网内，通过边缘服务站内置的路由器或交换机将数据传输至本地的监控中心，还设有无线传输模块，用于远程传输数据；热能边缘服务站包括热能数据通讯网关模块和通讯接口转换板，以及用于连接二者并分析处理数据的工控主机和处理本地数据中转的路由器。
通讯接口转换板包括多路RS485或RS232通讯接口，能够支持多路RS485总线监控所有机组设备运行状态，分别连接记录机组内的温度, 压力, 流量, 热量, 电量，水量，制冷量数据。热能边缘服务站提供以“热能云平台”核心及配套的 “远程及本地APP, WEB端 ”软件解决方案。
热能边缘服务站通过多路RS485通讯接口连接机组设备中的控制主板，用于监控机组内的运行状态（包括压缩机，泵阀，压力，温度，流量，电量）；热能边缘服务站通过RS485通讯接口连接暖通系统中的压力变送器和温度传感器，用于监控系统的压力、温度、流量变化情况；热能边缘服务站通过RS485通讯接口连接系统中的机组电表、循环泵电表和潜水泵电表，用于监控系统中的电量情况。
热能数据通讯网关模块包括远程4G模块，用于远程处理、接收和发送设备运行、故障信息，并且对用户末端设备 (室内温控器, 远程电磁阀, 热量表)进行远程数据采集、控制及计费管理。热能边缘服务站还能够连接至本地气象部门，用于接收分析本地气象数据并对天气进行推算预测。
本申请中，能够实现机组设备数据本地监控(内网监控服务), 方便相关甲方管理,维护人员实时了解系统工作状况，可以对用户末端设备 (室内温控器, 远程电磁阀,热量表等)进行远程数据采集,控制及计费管理，还能通过WEB(电脑浏览器),APP(手机端)登录, 对多个独立系统进行远程监控及管理；
同时支持不同厂家，不同种类，不同协议的新能源设备的接入，确保智能热能边缘服务站的兼容性；支持单机或系统能耗分析与计算，支持单机故障和系统故障推送，并可根据选择推送方式；支持通过平台或系统进行单机或系统的维保订单派修和费用支付，支持商家或供热公司或政府公益广告植入。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种基于物联网技术的热能边缘服务系统，其特征在于，包括：
热能边缘服务站，用于连接机组集群并监控所有机组设备的运行状态，记录包括温度,压力, 流量, 热量, 电量，水量，制冷量的实时数据、历史数据和故障记录；
热能边缘服务站连接至本地局域网内，通过边缘服务站内置的路由器或交换机将数据传输至本地的监控中心，还设有无线传输模块，用于远程传输数据；
热能边缘服务站包括热能数据通讯网关模块和通讯接口转换板，以及用于连接二者并分析处理数据的工控主机和处理本地数据中转的路由器，通讯接口转换板包括多路RS485或RS232通讯接口，分别连接记录机组内的温度, 压力, 流量, 热量, 电量，水量，制冷量数据。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的热能边缘服务系统，其特征在于：所述热能边缘服务站通过多路RS485通讯接口连接机组设备中的控制主板，用于监控机组内的运行状态（包括压缩机，泵阀，压力，温度，流量，电量）。
3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的热能边缘服务系统，其特征在于：所述热能边缘服务站通过RS485通讯接口连接暖通系统中的压力变送器和温度传感器，用于监控系统的压力、温度、流量变化情况。
4.根据权利要求1所述的基于物联网技术的热能边缘服务系统，其特征在于：所述热能边缘服务站通过RS485通讯接口连接系统中的机组电表、循环泵电表和潜水泵电表，用于监控系统中的电量情况。
5.根据权利要求1所述的基于物联网技术的热能边缘服务系统，其特征在于：所述热能数据通讯网关模块包括远程4G模块，用于远程处理、接收和发送设备运行、故障信息，并且对用户末端设备 (室内温控器, 远程电磁阀, 热量表)进行远程数据采集、控制及计费管理。
6.根据权利要求1所述的基于物联网技术的热能边缘服务系统，其特征在于：所述热能边缘服务站连接至本地气象部门，用于接收分析本地气象数据并对天气进行推算预测。
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