CN112286126A - 一种多功能热网远程监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多功能热网远程监控系统，包括：报警模块和监控模块，报警模块和监控模块通信连接，监控模块用于接收所有监测点发送的检测数据，并提取异常检测数据，报警模块用于接收监控模块发送的异常检测数据，其中，异常检测数据包括仪表组态被修改的数据、预付费系统中用户金额不足时的金额预警数据、远程通讯网络故障数据、非法打开仪表柜触发接触式报警器的接触式报警数据和交流电断电报警的断电报警数据，报警模块包括监控中心报警模块，用于在接收异常检测数据时，进行显示通知异常情况，报警模块还用于当接收到异常检测数据时，通过短信进行异常情况提醒。本发明通过实时监控可及时发现问题，提高了远程监控的效率。

Description

一种多功能热网远程监控系统

技术领域

本发明涉及GPRS监控管理系统技术领域，尤其涉及一种多功能热网远程监控系统。

背景技术

热网监控系统可以在被控对象距离较远的情况下，及时获取被控对象的工作状态，必要时进行远程操作控制或者报警提示。热网监控系统可以实现现场运行数据的实时采集和快速集中，获得现场监控数据，为远程故障诊断技术提供了物质基础，通过远程监控，技术人员无须亲临现场或恶劣的环境就可以监视并控制生产系统和现场设备的运行状态及各种参数。在远程监控的无线传输过程中，针对生产系统和现场设备的运行状态及各种参数异常的提示至关重要。然而在现有技术中，通常是对仪表的超标进行报警提示，还需要相关的技术人员在现场进行接收处理，降低了远程监控的效率。

发明内容

本发明目的在于，提供一种多功能热网远程监控系统，通过实时监测可及时发现现场的计量仪表是否正常运行，从而提高计量的准确性，及时发现问题，提高远程监控的效率。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种多功能热网远程监控系统，包括：报警模块和监控模块，所述报警模块和所述监控模块通信连接；

所述监控模块，用于接收所有监测点发送的一个或多个检测数据，并从所述一个或多个检测数据中提取异常检测数据；

所述报警模块，用于接收所述监控模块发送的所述异常检测数据；其中，所述异常检测数据包括仪表组态被修改的数据、预付费系统中用户金额不足时的金额预警数据、远程通讯网络故障数据、非法打开仪表柜触发接触式报警器的接触式报警数据和交流电断电报警的断电报警数据；

所述报警模块，包括监控中心报警模块，所述监控中心报警模块用于在接收所述异常检测数据时，进行显示通知异常情况；

所述报警模块，还用于当接收到所述异常检测数据时，通过短信进行异常情况提醒。

可选地，所述报警模块，用于在检测到用户余额值低于预先设置的报警值时，生成预付费系统中用户金额不足时的金额预警数据，在接收到所述金额预警数据时，通过余额不足的提醒短信进行异常情况提醒。

可选地，所述监控模块，用于接收所述检测数据进行分析和处理，提取所述异常检测数据，自动生成历史检测数据曲线，并将所述异常检测数据发送至所述监控中心报警模块，进行显示通知异常情况。

可选地，监控中心报警模块，包括将所述异常检测数据自动记入数据库，以便故障处理和分析。

可选地，所述监控中心报警模块，包括用户的权限设置和各项参数曲线查询，还包括实时显示并记录所述异常检测数据、实时显示各热用户用汽情况。

本发明实施例的一种多功能热网远程监控系统中，通过对仪表组态被修改的情况、预付费系统中用户金额不足时的金额预警情况、远程通讯网络故障情况、非法打开仪表柜触发接触式报警器的接触式报警情况和交流电断电报警的断电报警情况进行实时监测可及时发现现场的计量仪表是否正常运行，从而提高计量的准确性，及时发现问题，提高远程监控的效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明某一实施例提供的一种多功能热网远程监控系统的结构示意图；

图2是本发明另一实施例提供的一种多功能热网远程监控系统的结构示意图；

图3是本发明又一实施例提供的一种多功能热网远程监控系统中预收费IC卡管理系统的示意图；

图4是本发明某一实施例提供的一种多功能热网远程监控系统中历史数据查询的示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不对作为对步骤执行先后顺序的限定。

应当理解，在本发明说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本发明。如在本发明说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1，本发明实施例提供一种多功能热网远程监控系统，包括报警模块102和监控模块101，所述报警模块102和所述监控模块101通信连接。

其中，所述监控模块101，用于接收所有监测点发送的一个或多个检测数据，并从所述一个或多个检测数据中提取异常检测数据，所有的监测点包括系统中的计量仪表以及通讯设备是否正常运行，并从中提取异常检测数据，具体的，仪表的组态是否被修改的数据、仪表柜是否被修改的数据、交流电是否断电的情况、通讯网络是否正常运行和预付费系统是否存在欠费的情况。监控模块101还用于接收所述检测数据进行分析和处理，提取所述异常检测数据，自动生成历史检测数据曲线，并将所述异常检测数据发送至所述监控中心报警模块11，进行显示通知异常情况。

报警模块102用于接收所述监控模块101发送的所述异常检测数据，其中，所述异常检测数据包括仪表组态被修改的数据、预付费系统中用户金额不足时的金额预警数据、远程通讯网络故障数据、非法打开仪表柜触发接触式报警器的接触式报警数据和交流电断电报警的断电报警数据。

其中，报警模块102包括监控中心报警模块11，所述监控中心报警模块用于在接收所述异常检测数据时，进行显示通知异常情况，所述报警模块102，还用于当接收到所述异常检测数据时，通过短信进行异常情况提醒。监控中心报警模块11，包括将所述异常检测数据自动记入数据库，以便故障处理和分析。监控中心报警模块11，包括用户的权限设置和各项参数曲线查询，还包括实时显示并记录所述异常检测数据、实时显示各热用户用汽情况。

在本实施例中，区别于现有技术，提供一种多功能热网远程监控系统，通过对仪表组态被修改的情况、预付费系统中用户金额不足时的金额预警情况、远程通讯网络故障情况、非法打开仪表柜触发接触式报警器的接触式报警情况和交流电断电报警的断电报警情况进行实时监测可及时发现现场的计量仪表是否正常运行，从而提高计量的准确性，及时发现问题，提高远程监控的效率。

请参阅图1、图2、图3和图4，在某一实施例中，本发明提供一种多功能热网远程监控系统，包括系统主站和系统子站。

其中，系统主站包括服务器、操作终端和移动终端，服务器和操作终端连接，操作终端和移动终端通信，报警模块102包括操作终端和移动终端，系统子站包括一次计量仪表、二次仪表、GPRS通信终端和DTU设备，DTU设备与二次仪表连接，其中，一次计量仪表与二次仪表连接，DTU设备与GPRS通信终端连接，用于接收二次仪表发送的检测数据，再通过GPRS通信终端进行发送到系统主站，其中，DTU设备分别与温度变送器、压力变送器和流量仪连接，用于接收接触式报警所产生的报警数据。

监控模块101还包括一次计量仪表，其中所述一次计量仪表包括涡街流量计或差压流量计、压力变送器、测温设备、电动执行机构，监控模块还包括DTU设备，用于接收检测数据，检测数据为通过二次仪表显示和记录所述一次计量仪表的瞬时流量值、累积流量值、温度值、压力值、密度值、差压值、频率值、日夜累积流量值、焓值、当前时间和断电起止时间，还包括接收接触式报警器产生的开关量信号。

监控模块101使用UCOS II实时嵌入式操作系统，TCP/IP协议栈等，通过PPP协议，与移动的4G网络建立起TCP/IP数据通信通道。保持GPRS通信终端的实时在线，保证系统子站和系统主站之间的快速、高效的连接。能够提供高速、永远在线、透明数据传输的虚拟专用数据通信网络。利用4G(5G)网络平台实现数据信息的透明传输，同时考虑到组网方面的需要，在网络结构上实现虚拟数据专用网。

报警模块102用于接收所述监控模块101发送的所述异常检测数据，其中，所述异常检测数据包括仪表组态被修改的数据、预付费系统中用户金额不足时的金额预警数据、远程通讯网络故障数据、非法打开仪表柜触发接触式报警器的接触式报警数据和交流电断电报警的断电报警数据。其中，非法打开仪表柜触发接触式报警器时，非法打开仪表柜触发接触式报警器的接触式报警数据直接通过监控模块101中的DTU设备上传数据，进行报警。

其中，异常检测数据包括远程通讯网络故障数据，具体的，GPRS通信终端正常工作的性能指标如下，支持GPRS、GSM、USSD、RS485、RS232、IRDA等多种通信接口：

待机功耗小于125mW；通信时功耗小于2.5W；发射增益：3dB；工作电压：Un±20﹪；工作温度：-20℃–75℃；无线通信频率：900MHZ/1800MHZ。

异常检测数据还包括交流电断电报警的断电报警数据，具体的，电池组段采用锂电池组供电，并且具有自动在线切换功能和系统级欠压保护、短路保护、其它超限保护等安全设计。供电电压：24V；供电功率：10W；电池容量：1500MAH。电池组分三路出线供电，一路GPRS通信终端供电；一路监控模块段供电。正常UPS不间断电源及性能指标如下：

输入电压：220V±20﹪；输出电压：220V±5﹪；输出功率：50W；电池型号：2组12V24AH；持续供电时间：>48小时。

在热用户的220V电源停止供电时，UPS供电系统切换到电池供电，此次系统会触发直流供电报警，并把信号发送到监控系统上，系统会自动显示报警情况，并记录该报警信息，这样可以提醒相关使用人员尽早恢复220V供电，以防蓄电池的电放完，影响系统仪表的使用。

异常检测数据还包括仪表组态被修改的数据，具体的，热用户仪表的所有组态参数被修改后，会自动将该报警信息发送到监控模块101中，系统会记录该报警信息以及报警时间，以供系统管理人员去分析判断该次组态修改是否存在非法修改的情况。

其中，一次计量仪表主要由涡街流量计或差压流量计、压力变送器、测温设备、电动执行机构组成。

一次计量仪表性能指标如下：

准确度等级：1.0级；公称压力：2.5Mpa；被测介质温度：-40℃—300℃；压力损失：阻力系数cd≤2.4；表体材质：不锈钢304,；探头材质：不锈钢316；供电电压：12-24V DC；输出信号：脉冲输出或4-20Mma电流输出；量程比：1:20，参比条件20℃，101325Pa状态下空气；配备配套10米专用线。

二次仪表为智能流量积算仪，可以测量各种气体、液体、饱和蒸汽和过热蒸汽的流量、温度、压力等参量，实现压力自动补偿密度，温度自动补偿密度，温度、压力自动补偿密度等。仪表可随时显示和记录瞬时流量、累积流量、温度、压力、密度、差压、频率、日夜累积流量、焓值、当前时间和断电起止时间等等；仪表可以涡街流量计、孔板流量计配套使用，使用简洁方便，仪表可根据实际累积量的使用情况，再根据汽价实现自动实时扣费。多种累计方式(下限流量、超流量)，累计系数(百分数)可设置。可设定当流量小于某值时，则固定按此定值进行下限流量累计，也可设定当流量大于量程的某一百分数时(如110％)，则超出的流量按设定的倍率进行超流量累计，从而解决了小流量、超流量测量时，流量偏低的问题，满足热网计算的实际需要。

智能流量积算仪正常工作时的主要性能指标如下：

流量信号输入信号类型：0-10mA、4-20mA或0-5000Hz(V低≤1V、V高≥5V)；补偿方式：温度信号输入补偿、压力信号输入补偿；测量精度:模拟量优于0.2％,频率优于0.1％；通信功能：RS485通信接口；显示功能：可显示瞬时流量、累积流量、温度、压力、密度、差压、频率、日夜累积流量、焓值、当前时间和断电起止时间等；其他功能：小信号切除、小流量设置、超流量设置、停电记录等等；工作电源：AC：220V±15％；功耗：小于5W。

正常工作状态中的压力变送器性能指标如下：

量程：0-2.0Mpa；精度：±0.2％；反应时间：≤1S；供电电压：24VDC±5％；输出电流：4—20mA DC；被测介质温度：0-80℃；配备弯管和焊接基座垫子。

正常工作状态中的测温设备性能指标如下：

采用WZP封装的铂电阻。要求精度A级，带焊接基座和。

正常工作状态中的电动执行机构性能指标如下：

选用知名厂家的电动阀门，供电电压：220V AC±10％。

参阅图2和图3，异常检测数据还包括预付费系统中用户金额不足时的金额预警数据。热网预收费管理功能是每个热用户先预存相应值的汽费，仪表根据设置的汽价实时进行扣费处理，当用户余额触发相应的报警值时，及时发送余额不足的提醒短信给指定手机号码。财务人员收到用户蒸汽款项，及时充值汽费，并同时发送相关充值短信给指定手机号码。可实现欠费自动关闭(或不关闭)汽阀，异常情况远程关闭汽阀，非法侵入自动关闭汽阀、断电自动关闭汽阀等远程控制功能，预收费仪表还可以为不同用户在不同时间段中设定不同的用汽价格，甚至丰谷价(做多5个时段)。热网财务管理还可以根据公司热网的不同情况，设定年度和月度不同的结算日。每个热用户的蒸汽单价可在仪表上设置，扣费过程在仪表中直接完成，这样可以保证在监控系统出现故障情况下，现场的扣费正常执行。蒸汽单价可通过上位机系统软件进行统一调整(可设置一户一价)。每个热用户绑定一张含有唯一编号的IC加密卡，每次充值，必须先读取该绑定的IC卡，这样确保出现错误充值情况的发生。

异常检测数据还包括非法打开仪表柜触发接触式报警器的接触式报警数据，具体的，在热用户仪表柜安装接触式报警器，一旦有人非法打开仪表柜，接触式报警器就会报警，并把信号发送到监控模块101的DTU设备上，DTU设备发送到监控中心报警模块11上就会自动弹出报警界面，并记录非法打开仪表柜和关闭仪表柜的时间，精确到秒。可以有效地监管仪表柜安全，杜绝人为的破坏修改仪表参数值等行为。

若以上性能指标被修改，即与正常工作状态下的指标不一致，则为异常情况。则通过监控模块101将异常检测数据发送到报警模块102进行报警，报警模块102通过接收监控模块101的异常检测数据，通过监控中心报警模块11进行显示通知异常情况，还通过当接收到预付费系统中用户金额不足时的金额预警数据时，进行短信通知进行预警。

参照图2和图4，报警模块102包括操作终端和移动终端，其中，操作终端用于接收所述检测数据进行分析和处理，自动生成历史曲线和进行超标报警并自动记入数据库，以便故障处理和分析。系统可以提供用户详细资料查看，以及该用户各种供热参数(温度、压力、流量、用汽量等)的实时、历史曲线显示。不同的参数曲线，用不同的颜色表示，在同一坐标下实时显示流量、压力、温度等各项数据及曲线。同时系统还支持打印曲线趋势统计报表(包括用户的温度趋势、压力趋势、流量趋势)。可查询任意热用户、任意参数、任意时段的历史数据并且支持统计报表、分析曲线的导出、打印功能；丰富的报表订制打印、存档功能，可以打印热用户日(月、年)用汽明细报表、母管日(月、年)汇总报表，并可以存档为EXCEL形式文件(*.xls)。

操作终端，还包括用户的权限设置和各项参数曲线查询，还包括实时显示并记录流量测量系统的各种报警信息、系统实时显示各热用户用汽情况。

用户的权限设置，根据登录时的用户名判断用户权限，多级操作权限设置，防止不同级别的操作人员越权操作，保障公司热网系统安全独立运行。一般用户通过用户名和密码登录数据服务中心查询自己相关远程终端站的温度、压力、瞬时流量、累积流量以及状态等参数，管理员通过用户名和密码登录可以查询公司热网下属的所有热用户现场子站的实时运行参数、状态参数和设置参数等，可发送短消息报警信息到指定人员的手机，可控制远程终端站电动阀的开关以实现停送汽功能。财务销售人员通过用户名和密码登陆可以查询修改公司热网热用户资料、新用户开户、查询热用户账户资金、剩余用汽量以及为热用户进行充值等，充值完成后自动发送充值短信到指定人员的手机。

系统实时显示各热用户用汽情况，每隔30秒自动刷新页面，显示最新采集到的数据，可以对重要参数(温度、压力、瞬时流量等)进行超限判断并报警，可以显示趋势及数据，以图表方式显示用户某段时间内的详细情况，可以进行数据分析，自动生成各管线的实时管损值及总管损，并可查询任意管线、任意时段的管损分析记录，可以显示各种报警，如交流电断电报警、开箱报警、远程通讯网络故障报警等。

在本实施例中，本系统主要是对电厂的供蒸汽管网的所有监测点进行监控，每个监测点的数据通过仪表采集送入数据处理系统，然后通过传输网络系统把检测数据传输到系统主站进行显示和处理。监控模块101接收到数据以后进行分析和处理，自动生成历史曲线和进行超标报警并自动记入数据库，以便故障处理和分析。能够提供高速、永远在线、透明数据传输的虚拟专用数据通信网络。利用4G(5G)网络平台实现数据信息的透明传输，同时考虑到组网方面的需要，在网络结构上实现虚拟数据专用网。区别于现有技术，通过对仪表组态被修改的情况、预付费系统中用户金额不足时的金额预警情况、远程通讯网络故障情况、非法打开仪表柜触发接触式报警器的接触式报警情况和交流电断电报警的断电报警情况进行实时监测可及时发现现场的计量仪表是否正常运行，从而提高计量的准确性，及时发现问题，提高远程监控的效率。

以上所述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，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种多功能热网远程监控系统，其特征在于，包括：报警模块和监控模块，所述报警模块和所述监控模块通信连接；

所述监控模块，用于接收所有监测点发送的一个或多个检测数据，并从所述一个或多个检测数据中提取异常检测数据；

所述报警模块，用于接收所述监控模块发送的所述异常检测数据；其中，所述异常检测数据包括仪表组态被修改的数据、预付费系统中用户金额不足时的金额预警数据、远程通讯网络故障数据、非法打开仪表柜触发接触式报警器的接触式报警数据和交流电断电报警的断电报警数据；

所述报警模块，包括监控中心报警模块，所述监控中心报警模块用于在接收所述异常检测数据时，进行显示通知异常情况；

所述报警模块，还用于当接收到所述异常检测数据时，通过短信进行异常情况提醒。

2.根据权利要求1所述的一种多功能热网远程监控系统，其特征在于，

所述报警模块，用于在检测到用户余额值低于预先设置的报警值时，生成预付费系统中用户金额不足时的金额预警数据，在接收到所述金额预警数据时，通过余额不足的提醒短信进行异常情况提醒。

3.根据权利要求1所述的一种多功能热网远程监控系统，其特征在于，

所述监控模块，用于接收所述检测数据进行分析和处理，提取所述异常检测数据，自动生成历史检测数据曲线，并将所述异常检测数据发送至所述监控中心报警模块，进行显示通知异常情况。

4.根据权利要求3所述的一种多功能热网远程监控系统，其特征在于，

监控中心报警模块，包括将所述异常检测数据自动记入数据库，以便故障处理和分析。

5.根据权利要求4所述的一种多功能热网远程监控系统，其特征在于，

所述监控中心报警模块，包括用户的权限设置和各项参数曲线查询，还包括实时显示并记录所述异常检测数据、实时显示各热用户用汽情况。

Images