CN117168864B - 一种热网换热站用监测管理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及监测管理技术领域，特别是涉及一种热网换热站用监测管理方法及系统，该方法包括：采集板式换热器进出口温度差值与标准温度差值比对，判断换热是否异常；当判定换热异常时，采集板式换热器进口处的水质数据确定堵塞风险值；采集循环水泵的实时功率与标准功率进行比对，判断循环水泵是否工作异常；当判定循环水泵工作异常时，判定板式换热器内存在水垢造成堵塞，采集板式换热器内的流速数据与标准流速进行比对对堵塞风险值进行调整；采集板式换热器表面温度数据判断是否对调整后的堵塞风险值进行二次调整；根据最终堵塞风险值进行堵塞预警。本发明实现了水垢堵塞的精准预警，解决了大规模供热系统中监测繁重、结果不一致的问题。

Description

一种热网换热站用监测管理方法及系统

技术领域

本发明涉及监测管理技术领域，特别是涉及一种热网换热站用监测管理方法及系统。

背景技术

供热方式通常包括直供站和间供站，直供站由电厂直接向用户供热，但存在使用寿命短和低安全系数的问题。现如今常采用间供站的方式，间供站通过热换器完成与直供站的换热，再由间供站向二级管网供热，在实际使用过程中，换热器会出现不同程度的结垢现象，污垢的产生将造成板式热交换器传热性能降低，加大循环泵功耗，也会因此提高运行成本。在小型供热系统中，供热站的数量相对较少，因此技术人员可以根据他们的工程经验，定期对每台换热器进行检查。然而，在大型供热系统中，供热站的数量可能超过几百个，这使得监测污垢的任务变得相当繁重。同时，依赖技术人员的经验来进行监测容易导致结果不一致，监测效果不佳等问题。

因此，有必要提供一种热网换热站用监测管理方法及系统用以解决当前面临的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种热网换热站用监测管理方法及系统，本发明解决了当前技术中大型换热系统中换热器水垢检测费时费力，缺乏自动监控技术的问题。

一个方面，一种热网换热站用监测管理方法，包括：

采集板式换热器进出口温度差值△T=Tr-Tc，其中，Tr表示进口处的温度，Tc表示出口处的温度；将所述温度差值△T与标准温度差值△T0进行比对，根据比对结果判断换热是否异常；

当判定换热异常时，采集所述板式换热器进口处的水质数据，根据所述水质数据确定堵塞风险值；

当确定堵塞风险值后，采集循环水泵的实时功率，将所述实时功率与标准功率进行比对，根据比对结果判断所述循环水泵是否工作异常；

当判定所述循环水泵工作异常时，判定所述板式换热器内存在水垢造成堵塞，采集所述板式换热器内的流速数据，将所述流速数据与标准流速进行比对，根据比对结果对所述堵塞风险值进行调整，获取调整后的堵塞风险值；

基于图像处理技术采集所述板式换热器表面温度数据，根据所述表面温度数据判断是否对调整后的堵塞风险值进行二次调整，并获取最终堵塞风险值；

将所述最终堵塞风险值与预设风险阈值进行比对，根据比对结果进行堵塞预警。

进一步的，将所述温度差值△T与标准温度差值△T0进行比对，根据比对结果判断换热是否异常，包括：

当△T＞△T0时，判定温度差值较大，换热器换热不充分，所述板式换热器换热存在异常；

当△T≤△T0时，判定温度差值较小，换热器能够进行充分换热，所述板式换热器不存在异常。

进一步的，当判定换热异常时，采集所述板式换热器进口处的水质数据，根据所述水质数据确定堵塞风险值，包括：

所述水质数据包括溶解固体含量G0，预先设定第一预设溶解固体含量G1、第二预设溶解固体含量G2和第三预设溶解固体含量G3，且G1＜G2＜G3；预先设定第一预设堵塞风险值F1、第二预设堵塞风险值F2和第三预设堵塞风险值F3，且F1＜F2＜F3；根据所述溶解固体含量G0与各预设溶解固体含量的大小关系确定堵塞风险值；

当G1≤G0＜G2时，确定堵塞风险值为F1；

当G2≤G0＜G3时，确定堵塞风险值为F2；

当G3≤G0时，确定堵塞风险值为F3。

进一步的，当确定堵塞风险值Fi后，i=1，2，3，采集循环水泵的实时功率，将所述实时功率与标准功率进行比对，根据比对结果判断所述循环水泵是否工作异常，包括：

将实时功率P0与标准功率Pmax进行比对，根据比对结果判断所述循环水泵是否工作异常；

当P0＞Pmax时，判定循环水泵需要提供额外功率维持循环水进入板式换热器完成换热，判定所述循环水泵工作异常，且所述循环水泵内存在堵塞；

当P0＝Pmax时，判定循环水泵无需要提供额外功率维持循环水进入板式换热器完成换热，判定所述循环水泵工作未有异常，且所述循环水泵内不存在堵塞；

当P0＜Pmax时，判定所述循环水泵出现故障。

进一步的，当判定所述循环水泵工作异常时，判定所述板式换热器内存在水垢造成堵塞，采集所述板式换热器内的流速数据，将所述流速数据与标准流速进行比对，根据比对结果对所述堵塞风险值进行调整，获取调整后的堵塞风险值，包括：

预先设定第一预设流速V1、第二预设流速V2和第三预设流速V3，且V1＜V2＜V3；预先设定第一预设风险调整系数A1、第二预设风险调整系数A2和第三预设风险调整系数A3，且A1＜A2＜A3；根据所述板式换热器内的流速数据V0与各预设流速的大小关系，选取风险调整系数对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值；

当V1≤V0＜V2时，选取所述第三预设风险调整系数A3对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值Fi*A3；

当V2≤V0＜V3时，选取所述第二预设风险调整系数A2对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值Fi*A2；

当V3≤V0时，选取所述第一预设风险调整系数A1对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值Fi*A1。

进一步的，在选取第i预设风险调整系数Ai对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值Fi*Ai后，i=1，2，3，基于图像处理技术采集所述板式换热器表面温度数据，根据所述表面温度数据判断是否对调整后的堵塞风险值进行二次调整，并获取最终堵塞风险值，包括：

根据所述板式换热器表面温度数据获取表面最高温度W0，将所述表面最高温度W0与预设表面温度阈值Wmax进行比对，根据比对结果判断是否对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整；

当W0＞Wmax时，判定所述板式换热器内水垢堵塞严重，造成换热器表面温度异常，需对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整；

当W0≤Wmax时，判定所述板式换热器内水垢堵塞不严重，未造成换热器表面温度异常，无需对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整。

进一步的，当判定所述板式换热器内水垢堵塞严重，造成换热器表面温度异常，需对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整时，包括：

基于图像处理技术获取所述板式换热器表面温度高于所述预设表面温度阈值Wmax的区域面积M0，预先设定第一预设面积M1、第二预设面积M2和第三预设面积M3，且M1＜M2＜M3；根据所述区域面积M0与各预设面积的大小关系选取风险调整系数对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整；

当M1≤M0＜M2时，选取所述第一预设风险调整系数A1对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整，获取二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*A1；

当M2≤M0＜M3时，选取所述第二预设风险调整系数A2对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整，获取二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*A2；

当M3≤M0时，选取所述第三预设风险调整系数A3对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整，获取二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*A3。

进一步的，在根据所述区域面积M0与各预设面积的大小关系选取风险调整系数对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整，获取二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai后，i=1，2，3，还包括：

获取所述板式换热器表面温度差值△W=W0-Wmax，预先设定第一预设温度差值△W1、第二预设温度差值△W2和第三预设温度差值△W3，且△W1＜△W2＜△W3；根据所述温度差值△W与各预设温度差值的大小关系选取风险调整系数对二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai进行再次调整，获取所述最终堵塞风险值；

当△W1≤△W＜△W2时，选取所述第一预设风险调整系数A1对二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai进行再次调整，获取所述最终堵塞风险值Fi*Ai*Ai*A1；

当△W2≤△W＜△W3时，选取所述第二预设风险调整系数A2对二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai进行再次调整，获取所述最终堵塞风险值Fi*Ai*Ai*A2；

当△W3≤△W时，选取所述第三预设风险调整系数A3对二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai进行再次调整，获取所述最终堵塞风险值Fi*Ai*Ai*A3。

进一步的，将所述最终堵塞风险值与预设风险阈值进行比对，根据比对结果进行堵塞预警，包括：

预先设定第一预设风险阈值Fy1、第二预设风险阈值Fy2和第三预设风险阈值Fy3，且Fy1＜Fy2＜Fy3，预先设定第一预设风险等级D1、第二预设风险等级D2和第三预设风险等级D3，且D1＜D2＜D3；根据最终堵塞风险值Fi*Ai*Ai*Ai与各预设风险阈值的大小关系确定风险等级并进行预警，i=1，2，3；

当Fy1≤Fi*Ai*Ai*Ai＜Fy2时，确定风险等级为D1并进行黄色预警；

当Fy2≤Fi*Ai*Ai*Ai＜Fy3时，确定风险等级为D2并进行橙色预警；

当Fy3≤Fi*Ai*Ai*Ai时，确定风险等级为D3并进行红色预警。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：利用板式换热器进出口温度差值与标准温度差值比对，以判断换热是否异常。一旦异常，系统采集进口水质数据，确定堵塞风险值。随后，系统比对实时循环水泵功率与标准功率，判断水泵是否运行异常。异常时，采集板式换热器内流速数据，并将其与标准流速比对，调整堵塞风险值。利用图像处理技术采集表面温度数据，判断是否需要二次调整堵塞风险值。最终，将堵塞风险值与预设风险阈值比对，实现针对水垢堵塞的精准预警，解决了大规模供热系统中监测繁重、结果不一致等问题，提高了系统效率和可靠性，降低了运行成本。

另一方面，本发明还提出了一种热网换热站用监测管理系统，应用上述所述的热网换热站用监测管理方法，包括：

采集单元，被配置为采集板式换热器进出口温度差值△T=Tr-Tc，其中，Tr表示进口处的温度，Tc表示出口处的温度；将所述温度差值△T与标准温度差值△T0进行比对，根据比对结果判断换热是否异常；

所述采集单元还被配置为当判定换热异常时，采集所述板式换热器进口处的水质数据，根据所述水质数据确定堵塞风险值；

判断单元，被配置为当确定堵塞风险值后，采集循环水泵的实时功率，将所述实时功率与标准功率进行比对，根据比对结果判断所述循环水泵是否工作异常；

所述判断单元还被配置为当判定所述循环水泵工作异常时，判定所述板式换热器内存在水垢造成堵塞，采集所述板式换热器内的流速数据，将所述流速数据与标准流速进行比对，根据比对结果对所述堵塞风险值进行调整，获取调整后的堵塞风险值；

调整单元，被配置为基于图像处理技术采集所述板式换热器表面温度数据，根据所述表面温度数据判断是否对调整后的堵塞风险值进行二次调整，并获取最终堵塞风险值；

预警单元，被配置为将所述最终堵塞风险值与预设风险阈值进行比对，根据比对结果进行堵塞预警。

可以理解的是，上述热网换热站用监测管理方法及系统具备相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1是本发明实施例中热网换热站用监测管理方法的流程图；

图2是本发明实施例中热网换热站用监测管理系统的功能框图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整地传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参阅图1所示，本发明的公开实施例提供了一种热网换热站用监测管理方法，包括：

S100：采集板式换热器进出口温度差值△T=Tr-Tc，其中，Tr表示进口处的温度，Tc表示出口处的温度。将温度差值△T与标准温度差值△T0进行比对，根据比对结果判断换热是否异常。

S200：当判定换热异常时，采集板式换热器进口处的水质数据，根据水质数据确定堵塞风险值。

S300：当确定堵塞风险值后，采集循环水泵的实时功率，将实时功率与标准功率进行比对，根据比对结果判断循环水泵是否工作异常。

S400：当判定循环水泵工作异常时，判定板式换热器内存在水垢造成堵塞，采集板式换热器内的流速数据，将流速数据与标准流速进行比对，根据比对结果对堵塞风险值进行调整，获取调整后的堵塞风险值。

S500：基于图像处理技术采集板式换热器表面温度数据，根据表面温度数据判断是否对调整后的堵塞风险值进行二次调整，并获取最终堵塞风险值。

S600：将最终堵塞风险值与预设风险阈值进行比对，根据比对结果进行堵塞预警。

具体而言，S100中，系统采集板式换热器的进口和出口温度差值，其中Tr表示进口处的温度，Tc表示出口处的温度。用于判断换热是否存在异常。比对温度差值△T与预设的标准温度差值△T0，以确定是否存在换热异常。S200如果在S100中判定换热存在异常，进一步采集板式换热器的进口水质数据，这些数据有助于确定堵塞风险值。水质数据可包括硬度、碱度、溶解固体等参数，这些参数与水垢的产生有关。一旦确定了堵塞风险值后，在S300中，采集循环水泵的实时功率数据，并将其与预设的标准功率进行比对。用于判断循环水泵是否存在工作异常。异常的功率表明水泵在克服堵塞所需的额外阻力，可能是水垢引起的。S400如果在S300中判定循环水泵工作异常，进一步采集板式换热器内的流速数据，并将其与标准流速进行比对。用于调整堵塞风险值，以反映堵塞对流速的影响。S500基于图像处理技术，系统采集板式换热器表面温度数据。用于判断是否需要对调整后的堵塞风险值进行二次调整。表面温度的变化可能反映板式换热器内部的水垢积聚情况。S600将经过调整的堵塞风险值与预设的风险阈值进行比对，以进行堵塞预警。如果最终堵塞风险值超过了阈值，系统会发出警报，指示需要采取维护措施。

可以理解的是，本实施例结合了温度差值、水质数据、功率、流速和表面温度的多个数据源，以精确监测板式换热器的堵塞风险，从而提高了监测的准确性和效率。有助于预防水垢引起的热交换问题，降低系统维护成本，提高系统可靠性，实现了高效监测和及时干预。

在本申请的一些实施例中，将温度差值△T与标准温度差值△T0进行比对，根据比对结果判断换热是否异常，包括：当△T＞△T0时，判定温度差值较大，换热器换热不充分，板式换热器换热存在异常。当△T≤△T0时，判定温度差值较小，换热器能够进行充分换热，板式换热器不存在异常。

具体而言，温度差值是指板式换热器的进口和出口处温度之间的差异，其中Tr表示进口处的温度，Tc表示出口处的温度。这个值是用于评估换热器内部热交换的效率。标准温度差值是预设的温度差值，用于作为正常换热的基准。是根据系统设计和性能要求设定的理想值，通常与所需的换热效率相关。当实际温度差值大于标准温度差值时，系统判定温度差值较大，意味着板式换热器的热交换效率较低，换热不充分，从而存在异常。相反，当实际温度差值小于或等于标准温度差值时，系统判定温度差值较小，表示板式换热器能够有效地进行换热，不存在异常情况。

可以理解的是，利用温度差值的大小来快速判断板式换热器的换热性能是否正常。如果发现异常，系统将进一步采集其他数据来确定问题的具体性质，如水质数据、功率数据、流速数据和表面温度数据，以更精确地评估和预警水垢堵塞风险。这有助于及早发现和解决问题，提高系统可靠性和效率，降低维护成本。

在本申请的一些实施例中，当判定换热异常时，采集板式换热器进口处的水质数据，根据水质数据确定堵塞风险值，包括：水质数据包括溶解固体含量G0，预先设定第一预设溶解固体含量G1、第二预设溶解固体含量G2和第三预设溶解固体含量G3，且G1＜G2＜G3。预先设定第一预设堵塞风险值F1、第二预设堵塞风险值F2和第三预设堵塞风险值F3，且F1＜F2＜F3。

具体而言，根据溶解固体含量G0与各预设溶解固体含量的大小关系确定堵塞风险值。当G1≤G0＜G2时，确定堵塞风险值为F1。当G2≤G0＜G3时，确定堵塞风险值为F2。当G3≤G0时，确定堵塞风险值为F3。

可以理解的是，当系统判定板式换热器存在换热异常时，采集板式换热器进口处的水质数据。水质数据包括溶解固体含量G0，该值表示水中悬浮固体的含量，是判断水质清洁程度的重要指标，当数值大时水垢形成概率越大。此外，系统预先设定了多个溶解固体含量阈值。根据实际的溶解固体含量G0与预设的溶解固体含量阈值的大小关系，确定堵塞风险值。当G0处于G1和G2之间时，确定堵塞风险值为F1，表示水质较为清洁，堵塞风险较低。当G0处于G2和G3之间时，确定堵塞风险值为F2，表示水质含有一定的悬浮固体，存在堵塞风险。当G0大于或等于G3时，确定堵塞风险值为F3，表示水质较差，存在较高的堵塞风险。通过水质数据的定量分析，结合预设的阈值，精确地确定了板式换热器的堵塞风险等级。不仅提供了对水质状况的客观评估，也为后续的维护和清洁工作提供了有力指导。可以及时发现水质问题，采取相应的措施，避免水垢的形成，提高了换热器的工作效率，降低了维护成本，确保了供热系统的稳定运行。

在本申请的一些实施例中，当确定堵塞风险值Fi后，i=1，2，3，采集循环水泵的实时功率，将实时功率与标准功率进行比对，根据比对结果判断循环水泵是否工作异常，包括：将实时功率P0与标准功率Pmax进行比对，根据比对结果判断循环水泵是否工作异常。

具体而言，当P0＞Pmax时，判定循环水泵需要提供额外功率维持循环水进入板式换热器完成换热，判定循环水泵工作异常，且循环水泵内存在堵塞。当P0＝Pmax时，判定循环水泵无需要提供额外功率维持循环水进入板式换热器完成换热，判定循环水泵工作未有异常，且循环水泵内不存在堵塞。当P0＜Pmax时，判定循环水泵出现故障。

可以理解的是，堵塞风险值Fi是根据水质数据和溶解固体含量所确定的堵塞风险级别。Fi可以有多个不同的级别。实时功率是指循环水泵在实际运行中消耗的电力功率，它反映了水泵的工作状态。P0的大小可以根据实际监测得到。标准功率是预先设定的标准功率，表示在正常情况下，循环水泵所需的电力功率。它是根据系统设计和性能要求设定的理想值。当实时功率大于标准功率时，系统判定循环水泵需要提供额外功率以维持循环水进入板式换热器完成换热。这表明水泵需要额外工作以克服堵塞的阻力，因此判定循环水泵工作异常，且存在堵塞问题。当实时功率等于标准功率时，系统判定循环水泵无需额外功率维持循环水进入板式换热器完成换热。这表明水泵正常工作，没有异常，且没有堵塞问题。当实时功率小于标准功率时，系统判定循环水泵出现故障，因为水泵未能提供足够的功率维持循环水进入板式换热器完成换热。通过监测水泵的实时功率，结合预设的标准功率，能够及时识别循环水泵的工作异常，尤其是在存在水垢堵塞时。有助于及早发现和解决水泵故障，维护供热系统的稳定运行，提高系统可靠性和效率，降低维护成本。

在本申请的一些实施例中，当判定循环水泵工作异常时，判定板式换热器内存在水垢造成堵塞，采集板式换热器内的流速数据，将流速数据与标准流速进行比对，根据比对结果对堵塞风险值进行调整，获取调整后的堵塞风险值，包括：预先设定第一预设流速V1、第二预设流速V2和第三预设流速V3，且V1＜V2＜V3。预先设定第一预设风险调整系数A1、第二预设风险调整系数A2和第三预设风险调整系数A3，且A1＜A2＜A3。根据板式换热器内的流速数据V0与各预设流速的大小关系，选取风险调整系数对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值。

具体而言，当V1≤V0＜V2时，选取第三预设风险调整系数A3对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值Fi*A3。当V2≤V0＜V3时，选取第二预设风险调整系数A2对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值Fi*A2。当V3≤V0时，选取第一预设风险调整系数A1对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值Fi*A1。

可以理解的是，预设流速是预先设定的标准流速值，用于表示在不同情况下，水在板式换热器内部应该达到的流速水平。这些值是根据系统设计和性能要求设置的。风险调整系数是预先设定的风险调整系数，用于根据实际流速数据来调整堵塞风险值。这些系数是按照不同堵塞风险情况和水流速度的关系设置的。当实际流速介于V1和V2之间时，系统选取第三预设风险调整系数，将它应用于堵塞风险值，以获得调整后的堵塞风险值。反映了低流速下的堵塞风险情况。当实际流速介于V2和V3之间时，系统选取第二预设风险调整系数，将它应用于堵塞风险值，以获得调整后的堵塞风险值。对应于中等流速下的堵塞风险情况。当实际流速大于或等于V3时，系统选取第一预设风险调整系数，将它应用于堵塞风险值，以获得调整后的堵塞风险值。表示高流速下的堵塞风险情况。通过考虑实际流速和预设流速之间的关系以及堵塞风险的程度，精确地调整堵塞风险值。有助于更准确地评估水垢堵塞风险，提高了供热系统的可靠性，降低了维护成本，确保系统的高效运行。

在本申请的一些实施例中，在选取第i预设风险调整系数Ai对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值Fi*Ai后，i=1，2，3，基于图像处理技术采集板式换热器表面温度数据，根据表面温度数据判断是否对调整后的堵塞风险值进行二次调整，并获取最终堵塞风险值，包括：根据板式换热器表面温度数据获取表面最高温度W0，将表面最高温度W0与预设表面温度阈值Wmax进行比对，根据比对结果判断是否对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整。

具体而言，当W0＞Wmax时，判定板式换热器内水垢堵塞严重，造成换热器表面温度异常，需对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整。当W0≤Wmax时，判定板式换热器内水垢堵塞不严重，未造成换热器表面温度异常，无需对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整。

可以理解的是，表面最高温度是板式换热器表面的最高温度，是通过图像处理技术从表面温度数据中获得的。高温度表示存在堵塞问题，因为水垢会影响热交换器的散热性能。预设表面温度阈值是预先设定的表面温度阈值，表示在正常情况下，板式换热器表面的最高温度应该达到的标准值。是根据系统设计和性能要求设置的。当表面最高温度大于预设表面温度阈值时，判定板式换热器内的水垢堵塞严重，造成了换热器表面温度异常升高，因此需要对调整后的堵塞风险值进行二次调整。表示堵塞问题较为严重。当表面最高温度小于或等于预设表面温度阈值时，判定板式换热器内的水垢堵塞情况不太严重，未引起换热器表面温度异常升高，因此不需要进行二次调整。表示堵塞问题可能相对较轻。通过结合图像处理技术和表面温度数据，可以更准确地评估水垢堵塞的程度。有助于及早发现和诊断堵塞问题。

在本申请的一些实施例中，当判定板式换热器内水垢堵塞严重，造成换热器表面温度异常，需对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整时，包括：基于图像处理技术获取板式换热器表面温度高于预设表面温度阈值Wmax的区域面积M0，预先设定第一预设面积M1、第二预设面积M2和第三预设面积M3，且M1＜M2＜M3。根据区域面积M0与各预设面积的大小关系选取风险调整系数对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整。

具体而言，当M1≤M0＜M2时，选取第一预设风险调整系数A1对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整，获取二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*A1。当M2≤M0＜M3时，选取第二预设风险调整系数A2对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整，获取二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*A2。当M3≤M0时，选取第三预设风险调整系数A3对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整，获取二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*A3。

在本申请的一些实施例中，在根据区域面积M0与各预设面积的大小关系选取风险调整系数对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整，获取二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai后，i=1，2，3，还包括：获取板式换热器表面温度差值△W=W0-Wmax，预先设定第一预设温度差值△W1、第二预设温度差值△W2和第三预设温度差值△W3，且△W1＜△W2＜△W3。根据温度差值△W与各预设温度差值的大小关系选取风险调整系数对二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai进行再次调整，获取最终堵塞风险值。

具体而言，当△W1≤△W＜△W2时，选取第一预设风险调整系数A1对二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai进行再次调整，获取最终堵塞风险值Fi*Ai*Ai*A1。当△W2≤△W＜△W3时，选取第二预设风险调整系数A2对二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai进行再次调整，获取最终堵塞风险值Fi*Ai*Ai*A2。当△W3≤△W时，选取第三预设风险调整系数A3对二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai进行再次调整，获取最终堵塞风险值Fi*Ai*Ai*A3。

可以理解的是，区域面积是通过图像处理技术从板式换热器表面温度数据中获得的，表示高于预设表面温度阈值的区域的面积大小。预设面积阈值是预先设定的不同面积阈值，用于表示不同的水垢堵塞严重程度。这些值可根据经验或是实验获得，在实际应用中也可根据具体换热器型号进行更改。结合图像处理技术和温度数据，以更精确地评估水垢堵塞的严重程度，并采取相应的二次调整措施，有利于进一步提高预测的准确性。

在本申请的一些实施例中，将最终堵塞风险值与预设风险阈值进行比对，根据比对结果进行堵塞预警，包括：预先设定第一预设风险阈值Fy1、第二预设风险阈值Fy2和第三预设风险阈值Fy3，且Fy1＜Fy2＜Fy3，预先设定第一预设风险等级D1、第二预设风险等级D2和第三预设风险等级D3，且D1＜D2＜D3。根据最终堵塞风险值Fi*Ai*Ai*Ai与各预设风险阈值的大小关系确定风险等级并进行预警，i=1，2，3。当Fy1≤Fi*Ai*Ai*Ai＜Fy2时，确定风险等级为D1并进行黄色预警。当Fy2≤Fi*Ai*Ai*Ai＜Fy3时，确定风险等级为D2并进行橙色预警。当Fy3≤Fi*Ai*Ai*Ai时，确定风险等级为D3并进行红色预警。

具体而言，当系统发出黄色预警时，表示堵塞风险相对较低。此时可以采取预防性的维护措施，例如：定期检查板式换热器的外部，以去除表面的轻微污垢。监测系统性能并记录数据，以跟踪任何潜在的问题。当系统发出橙色预警时，表示堵塞风险中等程度。维修方案可以包括：检查水质和流速，确保它们处于适当的范围内。计划更频繁的监测和维护，以跟踪风险的变化。当系统发出红色预警时，表示堵塞风险较高。必须采取紧急维修措施，如：停机并关闭系统，以避免进一步的损坏或故障。进行深度清洗或冲洗板式换热器，以彻底去除污垢。检查板式换热器的结构，修复或更换受损的部分。

可以理解的是，本方案允许供热系统运营人员根据实际的堵塞风险程度采取适当的维护和清洁措施，以减少可能的故障和损失。提供了一种客观、可量化的方式来评估和管理板式换热器的健康状况，从而提高了系统的可靠性，降低了维护成本，并确保供热系统的高效运行。提高了供热系统的稳定性和可维护性，减少了未预期的停机时间和维修费用。

综上，本发明通过利用板式换热器进出口温度差值与标准温度差值比对，以判断换热是否异常。一旦异常，系统采集进口水质数据，确定堵塞风险值。随后，系统比对实时循环水泵功率与标准功率，判断水泵是否运行异常。异常时，采集板式换热器内流速数据，并将其与标准流速比对，调整堵塞风险值。利用图像处理技术采集表面温度数据，判断是否需要二次调整堵塞风险值。最终，将堵塞风险值与预设风险阈值比对，实现针对水垢堵塞的精准预警，解决了大规模供热系统中监测繁重、结果不一致等问题，提高了系统效率和可靠性，降低了运行成本。

另一方面，参阅图2所示，本发明还提出了一种热网换热站用监测管理系统，应用上述热网换热站用监测管理方法，包括：

采集单元，被配置为采集板式换热器进出口温度差值△T=Tr-Tc，其中，Tr表示进口处的温度，Tc表示出口处的温度；将温度差值△T与标准温度差值△T0进行比对，根据比对结果判断换热是否异常；

采集单元还被配置为当判定换热异常时，采集板式换热器进口处的水质数据，根据水质数据确定堵塞风险值；

判断单元，被配置为当确定堵塞风险值后，采集循环水泵的实时功率，将实时功率与标准功率进行比对，根据比对结果判断循环水泵是否工作异常；

判断单元还被配置为当判定循环水泵工作异常时，判定板式换热器内存在水垢造成堵塞，采集板式换热器内的流速数据，将流速数据与标准流速进行比对，根据比对结果对堵塞风险值进行调整，获取调整后的堵塞风险值；

调整单元，被配置为基于图像处理技术采集板式换热器表面温度数据，根据表面温度数据判断是否对调整后的堵塞风险值进行二次调整，并获取最终堵塞风险值；

预警单元，被配置为将最终堵塞风险值与预设风险阈值进行比对，根据比对结果进行堵塞预警。

可以理解的是，上述热网换热站用监测管理方法及系统具备相同的有益效果，在此不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例，或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框，以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热网换热站用监测管理方法，其特征在于，包括：

采集板式换热器进出口温度差值△T=Tr-Tc，其中，Tr表示进口处的温度，Tc表示出口处的温度；将所述温度差值△T与标准温度差值△T0进行比对，根据比对结果判断换热是否异常；

当判定换热异常时，采集所述板式换热器进口处的水质数据，根据所述水质数据确定堵塞风险值；

当确定堵塞风险值后，采集循环水泵的实时功率，将所述实时功率与标准功率进行比对，根据比对结果判断所述循环水泵是否工作异常；

当判定所述循环水泵工作异常时，判定所述板式换热器内存在水垢造成堵塞，采集所述板式换热器内的流速数据，将所述流速数据与标准流速进行比对，根据比对结果对所述堵塞风险值进行调整，获取调整后的堵塞风险值；

基于图像处理技术采集所述板式换热器表面温度数据，根据所述表面温度数据判断是否对调整后的堵塞风险值进行二次调整，并获取最终堵塞风险值；

将所述最终堵塞风险值与预设风险阈值进行比对，根据比对结果进行堵塞预警。

2.根据权利要求1所述的热网换热站用监测管理方法，其特征在于，将所述温度差值△T与标准温度差值△T0进行比对，根据比对结果判断换热是否异常，包括：

当△T＞△T0时，判定温度差值较大，换热器换热不充分，所述板式换热器换热存在异常；

当△T≤△T0时，判定温度差值较小，换热器能够进行充分换热，所述板式换热器不存在异常。

3.根据权利要求2所述的热网换热站用监测管理方法，其特征在于，当判定换热异常时，采集所述板式换热器进口处的水质数据，根据所述水质数据确定堵塞风险值，包括：

所述水质数据包括溶解固体含量G0，预先设定第一预设溶解固体含量G1、第二预设溶解固体含量G2和第三预设溶解固体含量G3，且G1＜G2＜G3；预先设定第一预设堵塞风险值F1、第二预设堵塞风险值F2和第三预设堵塞风险值F3，且F1＜F2＜F3；根据所述溶解固体含量G0与各预设溶解固体含量的大小关系确定堵塞风险值；

当G1≤G0＜G2时，确定堵塞风险值为F1；

当G2≤G0＜G3时，确定堵塞风险值为F2；

当G3≤G0时，确定堵塞风险值为F3。

4.根据权利要求3所述的热网换热站用监测管理方法，其特征在于，当确定堵塞风险值Fi后，i=1，2，3，采集循环水泵的实时功率，将所述实时功率与标准功率进行比对，根据比对结果判断所述循环水泵是否工作异常，包括：

将实时功率P0与标准功率Pmax进行比对，根据比对结果判断所述循环水泵是否工作异常；

当P0＞Pmax时，判定循环水泵需要提供额外功率维持循环水进入板式换热器完成换热，判定所述循环水泵工作异常，且所述循环水泵内存在堵塞；

当P0＝Pmax时，判定循环水泵无需要提供额外功率维持循环水进入板式换热器完成换热，判定所述循环水泵工作未有异常，且所述循环水泵内不存在堵塞；

当P0＜Pmax时，判定所述循环水泵出现故障。

5.根据权利要求4所述的热网换热站用监测管理方法，其特征在于，当判定所述循环水泵工作异常时，判定所述板式换热器内存在水垢造成堵塞，采集所述板式换热器内的流速数据，将所述流速数据与标准流速进行比对，根据比对结果对所述堵塞风险值进行调整，获取调整后的堵塞风险值，包括：

预先设定第一预设流速V1、第二预设流速V2和第三预设流速V3，且V1＜V2＜V3；预先设定第一预设风险调整系数A1、第二预设风险调整系数A2和第三预设风险调整系数A3，且A1＜A2＜A3；根据所述板式换热器内的流速数据V0与各预设流速的大小关系，选取风险调整系数对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值；

当V1≤V0＜V2时，选取所述第三预设风险调整系数A3对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值Fi*A3；

当V2≤V0＜V3时，选取所述第二预设风险调整系数A2对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值Fi*A2；

当V3≤V0时，选取所述第一预设风险调整系数A1对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值Fi*A1。

6.根据权利要求5所述的热网换热站用监测管理方法，其特征在于，在选取第i预设风险调整系数Ai对堵塞风险值Fi进行调整，获取调整后的堵塞风险值Fi*Ai后，i=1，2，3，基于图像处理技术采集所述板式换热器表面温度数据，根据所述表面温度数据判断是否对调整后的堵塞风险值进行二次调整，并获取最终堵塞风险值，包括：

根据所述板式换热器表面温度数据获取表面最高温度W0，将所述表面最高温度W0与预设表面温度阈值Wmax进行比对，根据比对结果判断是否对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整；

当W0＞Wmax时，判定所述板式换热器内水垢堵塞严重，造成换热器表面温度异常，需对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整；

当W0≤Wmax时，判定所述板式换热器内水垢堵塞不严重，未造成换热器表面温度异常，无需对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整。

7.根据权利要求6所述的热网换热站用监测管理方法，其特征在于，当判定所述板式换热器内水垢堵塞严重，造成换热器表面温度异常，需对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整时，包括：

基于图像处理技术获取所述板式换热器表面温度高于所述预设表面温度阈值Wmax的区域面积M0，预先设定第一预设面积M1、第二预设面积M2和第三预设面积M3，且M1＜M2＜M3；根据所述区域面积M0与各预设面积的大小关系选取风险调整系数对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整；

当M1≤M0＜M2时，选取所述第一预设风险调整系数A1对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整，获取二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*A1；

当M2≤M0＜M3时，选取所述第二预设风险调整系数A2对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整，获取二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*A2；

当M3≤M0时，选取所述第三预设风险调整系数A3对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整，获取二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*A3。

8.根据权利要求7所述的热网换热站用监测管理方法，其特征在于，在根据所述区域面积M0与各预设面积的大小关系选取风险调整系数对调整后的堵塞风险值Fi*Ai进行二次调整，获取二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai后，i=1，2，3，还包括：

获取所述板式换热器表面温度差值△W=W0-Wmax，预先设定第一预设温度差值△W1、第二预设温度差值△W2和第三预设温度差值△W3，且△W1＜△W2＜△W3；根据所述温度差值△W与各预设温度差值的大小关系选取风险调整系数对二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai进行再次调整，获取所述最终堵塞风险值；

当△W1≤△W＜△W2时，选取所述第一预设风险调整系数A1对二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai进行再次调整，获取所述最终堵塞风险值Fi*Ai*Ai*A1；

当△W2≤△W＜△W3时，选取所述第二预设风险调整系数A2对二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai进行再次调整，获取所述最终堵塞风险值Fi*Ai*Ai*A2；

当△W3≤△W时，选取所述第三预设风险调整系数A3对二次调整后的堵塞风险值Fi*Ai*Ai进行再次调整，获取所述最终堵塞风险值Fi*Ai*Ai*A3。

9.根据权利要求8所述的热网换热站用监测管理方法，其特征在于，将所述最终堵塞风险值与预设风险阈值进行比对，根据比对结果进行堵塞预警，包括：

预先设定第一预设风险阈值Fy1、第二预设风险阈值Fy2和第三预设风险阈值Fy3，且Fy1＜Fy2＜Fy3，预先设定第一预设风险等级D1、第二预设风险等级D2和第三预设风险等级D3，且D1＜D2＜D3；根据最终堵塞风险值Fi*Ai*Ai*Ai与各预设风险阈值的大小关系确定风险等级并进行预警，i=1，2，3；

当Fy1≤Fi*Ai*Ai*Ai＜Fy2时，确定风险等级为D1并进行黄色预警；

当Fy2≤Fi*Ai*Ai*Ai＜Fy3时，确定风险等级为D2并进行橙色预警；

当Fy3≤Fi*Ai*Ai*Ai时，确定风险等级为D3并进行红色预警。

10.一种热网换热站用监测管理系统，应用如权利要求1-9任一项所述的热网换热站用监测管理方法，其特征在于，包括：

采集单元，被配置为采集板式换热器进出口温度差值△T=Tr-Tc，其中，Tr表示进口处的温度，Tc表示出口处的温度；将所述温度差值△T与标准温度差值△T0进行比对，根据比对结果判断换热是否异常；

所述采集单元还被配置为当判定换热异常时，采集所述板式换热器进口处的水质数据，根据所述水质数据确定堵塞风险值；

判断单元，被配置为当确定堵塞风险值后，采集循环水泵的实时功率，将所述实时功率与标准功率进行比对，根据比对结果判断所述循环水泵是否工作异常；

所述判断单元还被配置为当判定所述循环水泵工作异常时，判定所述板式换热器内存在水垢造成堵塞，采集所述板式换热器内的流速数据，将所述流速数据与标准流速进行比对，根据比对结果对所述堵塞风险值进行调整，获取调整后的堵塞风险值；

调整单元，被配置为基于图像处理技术采集所述板式换热器表面温度数据，根据所述表面温度数据判断是否对调整后的堵塞风险值进行二次调整，并获取最终堵塞风险值；

预警单元，被配置为将所述最终堵塞风险值与预设风险阈值进行比对，根据比对结果进行堵塞预警。