CN202110651U

CN202110651U - 一种地源热泵系统自动监测装置

Info

Publication number: CN202110651U
Application number: CN2011201818777U
Authority: CN
Inventors: 王华军; 齐承英; 顾吉浩; 杜红普
Original assignee: Hebei University of Technology
Current assignee: Hebei University of Technology
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2012-01-11
Anticipated expiration: 2021-06-01

Abstract

本实用新型公开一种地源热泵系统自动监测装置，其特征在于该装置由现场集中器和远程通讯服务器组成；现场集中器的内部有一个单片机模块，该单片机模块一侧通过外围数据电路与数据接口模块连接，数据接口模块包括温度接口、热量表接口、电能表接口、压力表接口、湿度表接口以及预留接口；每一数据接口均采用RS485类型和MOD-BUS协议，在一根通讯线上以主从应答方式进行通讯连接，通过寻址访问数据；单片机模块另一侧经外围通讯电路与包含GSM接口器的数据处理单元连接，数据处理单元与发射天线单元连接；电源分别与数据处理单元和单片机模块连接；借助GPRS通信网络和所述协议，向远程通讯服务器实时集中传输系统运行数据。

Description

一种地源热泵系统自动监测装置

技术领域

本实用新型涉及监测技术，具体为一种地源热泵系统自动监测装置。

背景技术

近年来，地源热泵系统在我国北方地区应用比较广泛，成为我国可再生能源建筑空调应用的主要形式之一。地源热泵系统建设是一项综合技术性较强的复杂工程，涉及建筑学、水文地质学、传热学、流体力学、计算机与自动控制等诸多学科的相互交叉。由于目前设计、施工及管理水平的差异，地源热泵系统的实际性能差距很大，严重者出现运行能耗过高、甚至系统瘫痪的现象，这在一定程度上制约了该技术的规模化应用。2009年，财政部、建筑部联合发布《可再生能源建筑应用城市示范实施方案》和《可再生能源建筑应用示范项目数据监测系统技术导则》(试行)，在全国范围内开展可再生能源建筑应用示范试点工作，并明确提出了建设地源热泵数据监测系统的若干要求。

但目前地源热泵系统运行状态主要是依靠机房管理人员人工读取相关监测仪表的数据来完成，方法原始，费时费力，特别是不能及时进行地源热泵系统运行的管理和维护，远不适应可再生能源建筑规模化应用的现实需求。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型拟解决的技术问题是，提供一种地源热泵系统自动监测装置。该装置能够以现场集中总线方式采集地源热泵系统的相关运行性能参数数据，并通过GPRS无线传输的方式发送至指定的通讯服务器中，供用户实时访问浏览，从而完成系统性能的在线监测、诊断、干预及管理等工作。

本实用新型解决所述技术问题的技术方案是，设计一种地源热泵系统自动监测装置，其特征该装置在于由现场集中器和远程通讯服务器组成；所述现场集中器的内部有一个单片机模块，该单片机模块的一侧通过外围数据电路与数据接口模块相连接，数据接口模块包括温度接口、热量表接口、电能表接口、压力表接口、湿度表接口以及预留接口；每一数据接口均采用RS485类型和MOD-BUS通讯协议，在一根通讯线上以主从应答方式进行通讯连接，通过寻址访问数据；所述单片机模块的另一侧通过外围通讯电路与包含GSM接口器的数据处理单元相连接，数据处理单元与发射天线单元相连接；电源分别与数据处理单元和单片机模块相连接；借助GPRS通信网络和所述通讯协议，向远程通讯服务器实时集中传输地源热泵系统的运行状况数据。

与现有技术相比，本实用新型设计的地源热泵系统自动监测及传输装置采用了模块化设计，结构紧凑，安装简便，成本低廉，适合批量化生产，广泛适用于各类地源热泵系统，包括土壤源热泵、水源热泵、地表水源热泵、污水源热泵和海水源热泵等。经在沣冀地区应用运行实验，表明该装置能够以现场集中总线方式采集地源热泵系统的相关运行状态参数数据，并通过GPRS无线传输的方式发送至指定的讯通服务器中，供用户实时访问浏览，从而完成系统性能的在线监测、分析诊断、干预及管理等工作。

附图说明

图1为本实用新型地源热泵系统自动监测装置一种实施例的组成结构示意图。

图2为本实用新型地源热泵系统自动监测装置一种实施例的工作原理示意图。

具体实施方式

下面结合实施例及其附图进一步叙述本实用新型：

本实用新型设计的地源热泵系统自动监测装置(简称监测装置，参见图1、2)，其特征在于该装置由现场集中器15和远程通讯服务器17组成；所述现场集中器15的内部设计有一个单片机模块(ISCM)1，该单片机模块1的一侧通过外围数据电路13与数据接口模块(DIM)2相连接。数据接口模块2包括温度接口3、热量表接口4、电能表接口5、压力表接口6、湿度表接口7以及预留接口8，覆盖目前地源热泵系统的所有运行数据类型；对于每一数据接口，均采用RS485类型和MOD-BUS通讯协议，在一根通讯线上以主从应答方式进行通讯连接，通过寻址访问数据；所述单片机模块1的另一侧通过外围通讯电路14与包含GSM接口器11的数据处理单元(DTU)10相连接，数据处理单元10与发射天线单元(ATN)12相连接，电源9分别与数据处理单元10和单片机模块1相连接，借助GPRS通信网络和所述通讯协议，向远程通讯服务器17实时集中传输地源热泵系统的运行数据。

本实用新型监测装置的进一步特征在于，所述单片机模块1选用51系列的单片机模块。

本实用新型监测装置的进一步特征在于，所述电源9选用具备充电功能的电源。当系统外部电源供应中断后，这种设计电源9可以提供约24h的电力供应，有助于避免系统断电对数据传输造成的不利影响。

本实用新型监测装置所述的模块、电路或单元本身为现有技术。

与传统有线传输相比，本实用新型无线传输模式设计的好处在于数据可采用加密格式，安全可靠性较高。与传统的独立布线方式相比，本实用新型模块化设计和总线布线方式好处在于可以大幅度节省安装空间，使产品结构紧凑，安装简便，适于工业化生产，同时还可以减少材料成本，降低造价。

本实用新型监测装置的工作原理和过程如下：

首先，将现场集中器15安装在地源热泵机房16内，然后通过现场集中器15上的温度接口3、热量表接口4、电能表接口5、压力表接口6、湿度表接口7、预留接口8将地源热泵系统中的相关仪表以数据总线方式进行连接，确认接线无误，同时记录各仪表的地址编码，以供通讯服务器17寻址使用。然后，将已经激活的GSM卡插入接口器11中，其数据流量根据数据包大小和采集时间共同确定。

当用户地源热泵系统处于运行状态时，启动监测装置15，地源热泵系统性能数据将由单片机模块1实时或定时采集，经过数据处理单元10转换处理后，通过GSM卡和发射天线单元12进行GPRS无线传输至具有固定IP地址的通讯服务器17中，并以SQL Sever数据库的形式保存；用户端19(包括客户1、客户2……客户n)可以通过互联网18，登陆监测系统软件网页，从而掌握地源热泵系统的实际运行状况。

本实用新型未述及之处适用于现有技术。

Claims

1.一种地源热泵系统自动监测装置，其特征在于该装置由现场集中器和远程通讯服务器组成；所述现场集中器的内部有一个单片机模块，该单片机模块的一侧通过外围数据电路与数据接口模块相连接，数据接口模块包括温度接口、热量表接口、电能表接口、压力表接口、湿度表接口以及预留接口；每一数据接口均采用RS485类型和MOD-BUS通讯协议，在一根通讯线上以主从应答方式进行通讯连接，通过寻址访问数据；所述单片机模块的另一侧通过外围通讯电路与包含GSM接口器的数据处理单元相连接，数据处理单元与发射天线单元相连接；电源分别与数据处理单元和单片机模块相连接；借助GPRS通信网络和所述通讯协议，向远程通讯服务器实时集中传输地源热泵系统的运行状况数据。

2.根据权利要求1所述的地源热泵系统自动监测装置，其特征在于所述的电源选用具备充电功能的电源。

3.根据权利要求1所述的地源热泵系统自动监测装置，其特征在于所述单片机模块选用51系列的单片机模块。