CN115654564A - 一种用于供热系统的平衡调节机器人 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种用于供热系统的平衡调节机器人，属于供热调节机器人技术领域。本发明提供的平衡调节机器人，包括机器人主机单元、第一调节执行单元、压力测量单元、温度测量单元、第二调节执行单元和电源系统；机器人主机单元分别与压力测量单元、温度测量单元、第一调节执行单元和第二调节执行单元通信连接；机器人主机单元根据采集到的温度数据和压力数据平衡调节位于其内的运算单元，并将运算单元处理后的指令传输至第一调节执行单元和第二调节执行单元。本发明提供的平衡调节机器人，可以根据实时的数据对二网平衡作出有效快速的响应调整。

Description

一种用于供热系统的平衡调节机器人

技术领域

本发明涉及供热调节机器人技术领域，尤其涉及一种用于供热系统的平衡调节机器人。

背景技术

集中供热是一种较为安全经济、节能环保的供热方式，在国内改供热方式被大多数城市所采用。目前集中供热系统采用了热电联产、集中锅炉房等多种供热方式，而供热二网的热平衡问题是普遍难题。目前仍存在目前仍存在供热二网平衡失调的现象。

供热二网平衡失调现象是供热系统中常见的问题，也是一个尚未完全解决的技术难题，从失衡原因分析造成供热二网热平衡失调现象的原因主要包括水力失调、分支阀门开度调节不一致、各分支阻力差距大、管理人员不负责任等，因此供热二网的热平衡问题是个复杂的系统问题，需要綜合考虑多方面的因素才可得到解决。

发明内容

有鉴于此，为解决现有技术中存在供热二网平衡失调的技术问题，本发明提供了一种用于供热系统的平衡调节机器人，可以根据实时的数据对二网平衡作出有效快速的响应调整。当系统工况发生变化时,机器人会作出及时的响应.对二网平衡作出调整动作，避免二网不平衡度增加.经过周期性跟踪,会逐渐减少二网不平衡度,最终达到系统平衡的要求。

为实现上述目的，本发明提供了如下的技术方案：

一种用于供热系统的平衡调节机器人，包括：

机器人主机单元，其设置于热力站内；

第一调节执行单元，其设置于管网主分支上并用于调节管网主分支上的阀门的开度；

压力测量单元，其设置于管网各分支节点上,将采集到的压力数据上传至所述机器人主机单元；

温度测量单元，其设置于管网各分支节点上,将采集到的温度数据上传至所述机器人主机单元；

第二调节执行单元，其设置于管网各分支节点上,并用于调节管网各分支上的阀门的开度；

电源系统，用于为所述机器人主机单元、所述第一调节执行单元、所述压力测量单元、所述温度测量单元和所述第二调节执行单元供电；所述机器人主机单元采用220v交流市电供电,所述压力测量单元、所述温度测量单元、所述第一调节执行单元和所述第二调节执行单元采用12v锂电池供电；

所述机器人主机单元分别与所述压力测量单元、所述温度测量单元、所述第一调节执行单元和所述第二调节执行单元通信连接。

优选地，所述机器人主机单元与所述压力测量单元、所述温度测量单元、所述第一调节执行单元和所述第二调节执行单元通过WIFI、LAN、5G中的一种通信连接。

优选地，所述机器人主机单元与所述压力测量单元、所述温度测量单元、所述第一调节执行单元和所述第二调节执行单元通过IOT物联网通信连接。

优选地，所述压力测量单元为压力传感器，所述温度测量单元为温度传感器。

优选地，所述压力测量单元、所述温度测量单元和所述第二调节执行单元均置于楼前井内。

本发明相对于现有技术，具有如下的有益效果：

1.本发明提供的用于供热系统的平衡调节机器人，可以根据实时的数据对二网平衡作出有效快速的响应调整。当系统工况发生变化时,机器人会作出及时的响应.对二网平衡作出调整动作，避免二网不平衡度增加.经过周期性跟踪,会逐渐减少二网不平衡度,最终达到系统平衡的要求。

2.在采用用于供热系统的平衡调节机器人后，通过调节产生了良好的经济效益和社会效益，安装方便，可移动，可携带，试水期就可以调节二网平衡，较传统方式带温运行后调节可节约宝贵时间，降低供热初期的投诉率。

附图说明

图1为本发明的示意图；

图2为本发明装配于管网上的结构示意图；

图中，1.机器人主机单元，2.压力测量单元，3.温度测量单元，4.第一调节执行单元，5.第二调节执行单元，6.管网主分支，7.管网各分支。

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做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。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

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”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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1-2所示，本发明提供了一种用于供热系统的平衡调节机器人，包括：

机器人主机单元1，其设置于热力站内；

第一调节执行单元4，其设置于管网主分支6上并用于调节管网主分支上的阀门的开度；

压力测量单元2，其设置于管网各分支7节点上,将采集到的压力数据上传至所述机器人主机单元；

温度测量单元3，其设置于管网各分支7节点上,将采集到的温度数据上传至所述机器人主机单元；

第二调节执行单元5，其设置于管网各分支7节点上,并用于调节管网各分支上的阀门的开度；

电源系统，用于为所述机器人主机单元1、所述第一调节执行单元4、所述压力测量单元2、所述温度测量单元3和所述第二调节执行单元5供电；所述机器人主机单元1采用220v交流市电供电,所述压力测量单元2、所述温度测量单元3、所述第一调节执行单元4和所述第二调节执行单元5采用12v锂电池供电；

所述机器人主机单元1分别与所述压力测量单元2、所述温度测量单元3、所述第一调节执行单元4和所述第二调节执行单元5通信连接。

本发明中，采集到的温度数据和压力数据传输给运算单元进行处理，并交由机器人单元传达指令，交由执行单元执行命令。

此处的温度数据和压力数据的采集由温度测量单元3和压力测量单元2来完成，执行单元指的是第一调节执行单元4和第二调节执行单元5。

常规系统流程为通过采集单元采集传感器数据，交由运算单元处理数据，交由机器人单元传达指令，交由执行单元执行命令。发明人将现有常规技术做了整合，在不改进原有程序的框架下进程整合。

温度测量单元3可选为常规的温度传感器；

压力测量单元2可选为常规的压力测量单元；

运算单元：将电信号转化为数字信号并按照需要进行编码，可选为常规的运算单元。

机器人主机：负责对编码进行判断处理，并将执行信号对应的传递给执行单元，选择常规的控制器即可。

执行单元：负责执行机器人主机下发的控制命令，对执行器进行控制。

以上温度测量单元3、压力测量单元2、运算单元、机器人主机和执行单元可选为常规的元器件，对此没有特殊要求，其程序选择其自带的常规控制程序即可，对此控制程序没有特殊要求，常规的控制程序即可完成。

在本发明中，所述机器人主机单元1与所述压力测量单元2、所述温度测量单元3、所述第一调节执行单元4和所述第二调节执行单元5通过WIFI、LAN、5G中的一种通信连接。

在本发明中，所述机器人主机单元1与所述压力测量单元2、所述温度测量单元3、所述第一调节执行单元4和所述第二调节执行单元5通过IOT物联网通信连接。

在本发明中，所述压力测量单元2为压力传感器，所述温度测量单元3为温度传感器。

在本发明中，所述压力测量单元2、所述温度测量单元3和所述第二调节执行单元7均置于楼前井内。

本发明中，通过平衡调节机器人在试水期对水量分配做最优化调节，使每栋楼的流量满足设计流量，在带温运行后,通过各传感器的反馈进行微调,该机器人还可以允许用户通过5G网络下发的指令进行补偿调节，以满足各种工况的需要。

平衡调节机器人，一般安装在热力站内，包含运算单元，采用220v交流电供电，内置显示单元用于显示各采集点的温度、压力、流量、调节执行单元开度等数据，在各管网主分支加装分支调节机构，利用原有阀门本体即可完成调节功能。在各管网入楼处加装压力测量单元、温度测量单元、以及调节执行单元，利用原有阀门本体即可完成调节功能。

其中，流量的调节根据阀门开度进行确认，同时也可以设置流量传感器，流量传感器将其监测的数据上传给机器人主机单元。

本发明中提到的管网指的是二网。

机器人主机单元与压力测量单元和温度测量单元均通过5G信号上传数据，时间间隔2s，机器人主机单元可以通过WIFI、LAN、5G等多种通讯方式接收压力测量单元、温度测量单元、第一调节执行单元和第二调节执行单元上传的数据，机器人主机单元根据上传的数据经过运算单元的运算，将指令传输给第一调节执行单元和第二调节执行单元。

本发明的调节流程如下：

传感器信标对接入网，机器人开机后会自动监听压力传感器和温度传感器上报的数据。设置好各传感器的位置信息，主要是远近端；

依据各建筑所需流量配置参数；

机器人通过压力传感器和温度传感器上报的数据与配置参数进行对比，根据偏差控制执行机构来调整各末端流量；

末端流量分配合理后调整管网主分支流量分配；

机器人可运行在试水期和带温运行期，试水期只调整流量分配。带温运行后根据实际回温在做站内质调节(调节供水温度)；

压力传感器和温度传感器以及第一调节执行单元和第二调节执行单元为分体设计，采用IOT物联网方式与机器人主机单元传输信号，数据实时性高，对改造投入小。平衡调试完成后机器人主机和各传感器执行单元可拆卸节约初期投资成本。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此。任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于供热系统的平衡调节机器人，其特征在于，包括：

机器人主机单元，其设置于热力站内；

第一调节执行单元，其设置于管网主分支上并用于调节管网主分支上的阀门的开度；

压力测量单元，其设置于管网各分支节点上,将采集到的压力数据上传至所述机器人主机单元；

温度测量单元，其设置于管网各分支节点上,将采集到的温度数据上传至所述机器人主机单元；

第二调节执行单元，其设置于管网各分支节点上,并用于调节管网各分支上的阀门的开度；

电源系统，用于为所述机器人主机单元、所述第一调节执行单元、所述压力测量单元、所述温度测量单元和所述第二调节执行单元供电；所述机器人主机单元采用220v交流市电供电,所述压力测量单元、所述温度测量单元、所述第一调节执行单元和所述第二调节执行单元采用12v锂电池供电；

所述机器人主机单元分别与所述压力测量单元、所述温度测量单元、所述第一调节执行单元和所述第二调节执行单元通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于供热系统的平衡调节机器人，其特征在于，所述机器人主机单元与所述压力测量单元、所述温度测量单元、所述第一调节执行单元和所述第二调节执行单元通过WIFI、LAN、5G中的一种通信连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于供热系统的平衡调节机器人，其特征在于，所述机器人主机单元与所述压力测量单元、所述温度测量单元、所述第一调节执行单元和所述第二调节执行单元通过IOT物联网通信连接。

4.根据权利要求1所述的一种用于供热系统的平衡调节机器人，其特征在于，所述压力测量单元为压力传感器，所述温度测量单元为温度传感器。

5.根据权利要求1所述的一种用于供热系统的平衡调节机器人，其特征在于，所述压力测量单元、所述温度测量单元和所述第二调节执行单元均置于楼前井内。

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