CN204388902U - 基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统 - Google Patents

Abstract

基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统，通过将太阳能供电系统与供热管网检查室的其他设备结合起来，解决了供热管网检查室多处于道路附近难以获取外部电源的问题，有效保证了在线检测的持续运行，能够有利于实时了解现场情况，及时对管网薄弱环节进行诊断分析，发出预警信号，防患于未然，确保安全运行，其特征在于，包括位于地面上的地面设备和位于地面下的井下设备，还包括太阳能供电系统和上位机系统，所述井下设备连接所述地面设备，所述地面设备通过无线通信方式连接所述上位机系统，所述井下设备和所述地面设备均连接所述太阳能供电系统。

Description

基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统

技术领域

本实用新型涉及集中供热中供热管网检查室检查技术，特别是一种基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统，能够有利于实时了解现场情况，及时对管网薄弱环节进行诊断分析，发出预警信号，防患于未然，确保安全运行，健全运行档案，实现信息化管理，很好的解决供热管网长、检查室分布广、设备数量多、用户信息量大等不易管理的问题，与现有运行管理方式有效结合，是一种实时、可靠、经济的选择。

背景技术

随着经济的迅猛发展和城市化水平的提高，供热规模和设备数量不断扩大，热用户急剧增长，如何保证集中供热系统安全运行，保障供热质量，有效提高供热管理水平，提高供热运行效率，节能降耗，保护环境，满足用户需求成为摆在城市供热部门面前亟需解决的问题。例如，供热管网是连接热源、换热站和用户极为重要的环节，其运行的安全性、可靠性，检修的及时性直接影响供热质量。但是，供热管网监测系统部分一直比较薄弱，现有管网巡检方式还主要是人工巡检，随着供热管线不断增长，检查室、设备设施和用户数量不断增多，人工成本不断提高，地下管网监管力度不断增强，保证管网安全运行任务不断增重，使企业对提高管理手段、加强科技应用、实现管网信息化管理的需求十分迫切。在集中供热系统中，检查室一般是供热管网重要节点，也是供热管网中主要设备集中、需要经常操作检修的地方。检查室环境一般比较恶劣：高温、高湿、缺氧甚至含有害气体，由于高温高湿环境对于电气电子设备正常工作和寿命非常不利，检查室多处于道路附近难以获取外部电源，而且潮湿环境下有安全电压要求，监测终端设备现场维护困难，无线公共通信网络信号覆盖及数据传输率限制，检查室基础数据不完善等问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统，通过将太阳能供电系统与供热管网检查室的其他设备结合起来，解决了供热管网检查室多处于道路附近难以获取外部电源的问题，有效保证了在线检测的持续运行，能够有利于实时了解现场情况，及时对管网薄弱环节进行诊断分析，发出预警信号，防患于未然，确保安全运行，健全运行档案，实现信息化管理，很好的解决供热管网长、检查室分布广、设备数量多、用户信息量大等不易管理的问题，与现有运行管理方式有效结合，是一种实时、可靠、经济的选择。

本实用新型的技术方案如下：

基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统，其特征在于，包括位于地面上的地面设备和位于地面下的井下设备，还包括太阳能供电系统和上位机系统，所述井下设备连接所述地面设备，所述地面设备通过无线通信方式连接所述上位机系统，所述井下设备和所述地面设备均连接所述太阳能供电系统。

所述太阳能供电系统包括光伏电池板，所述光伏电池板连接光伏控制器，所述光伏控制器连接电瓶。

所述地面设备包括视频监视器、通信控制器和人机界面HMI，所述井下设备包括摄像头、光源和采集器，所述视频监视器通过视频电源开关连接所述太阳能供电系统，所述视频监视器分别连接所述摄像头和所述光源，所述通信控制器分别连接所述采集器和所述人机界面HMI，所述通信控制器通过带天线的路由器连接所述上位机系统。

所述路由器为CDMA路由器。

所述采集器具有电源接口，所述电源接口连接所述太阳能供电系统。

所述采集器具有RS485接口，所述RS485接口连接所述通信控制器。

所述采集器包括以下接口中的一个或多个，并且各接口连接相应的传感器：小室环境温度接口，管壁温度接口，补偿器位移量接口，积水温度接口，积水液位接口，供回水管保温层温度接口，电瓶电量接口，小室含氧量检测接口，小室环境湿度检测接口，电动关断阀开关状态接口，轴流风机起停状态接口，潜污泵起停状态接口。

所述上位机系统包括以下子系统中的一个或多个：在线监测子系统，统计分析子系统，设备管理子系统，热力巡检子系统，用户管理子系统，系统管理子系统。

本实用新型技术效果如下：本实用新型基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统，通过将太阳能供电系统与供热管网检查室的其他设备结合起来，解决了供热管网检查室多处于道路附近难以获取外部电源的问题，有效保证了在线检测的持续运行，能够有利于实时了解现场情况，及时对管网薄弱环节进行诊断分析，发出预警信号，防患于未然，确保安全运行，健全运行档案，实现信息化管理，很好的解决供热管网长、检查室分布广、设备数量多、用户信息量大等不易管理的问题，与现有运行管理方式有效结合，是一种实时、可靠、经济的选择。

附图说明

图1是实施本实用新型基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统结构示意图。

附图标记列示如下：1-太阳能供电系统；2-地面设备；3-上位机系统；4-井下设备；5-光伏电池板；6-光伏控制器；7-电瓶；8-天线；9-路由器；10-视频电源开关；11-视频监视器；12-HMI(人机界面)；13-摄像头；14-光源；15-采集器；16-通信控制器。

具体实施方式

下面结合附图(图1)对本实用新型进行说明。

图1是实施本实用新型基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统结构示意图。如图1所示，基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统，包括位于地面上的地面设备2和位于地面下的井下设备4，还包括太阳能供电系统1和上位机系统3，所述井下设备4连接所述地面设备2，所述地面设备2通过无线通信方式连接所述上位机系统3，所述井下设备4和所述地面设备2均连接所述太阳能供电系统1。所述太阳能供电系统1包括光伏电池板5，所述光伏电池板5连接光伏控制器6，所述光伏控制器6连接电瓶7。所述地面设备2包括视频监视器11、通信控制器16和人机界面(HMI)12，所述井下设备4包括摄像头13、光源14和采集器15，所述视频监视器11通过视频电源开关10连接所述太阳能供电系统1，所述视频监视器11分别连接所述摄像头13和所述光源14，所述通信控制器16分别连接所述采集器15和所述HMI人机界面12，所述通信控制器16通过带天线8的路由器9连接所述上位机系统3。所述路由器9为CDMA路由器。所述采集器15具有电源接口，所述电源接口连接所述太阳能供电系统。所述采集器15具有RS485接口，所述RS485接口连接所述通信控制器。所述采集器15包括以下接口中的一个或多个，并且各接口连接相应的传感器：小室环境温度接口，管壁温度接口，补偿器位移量接口，积水温度接口，积水液位接口，供回水管保温层温度接口，电瓶电量接口，小室含氧量检测接口，小室环境湿度检测接口，电动关断阀开关状态接口，轴流风机起停状态接口，潜污泵起停状态接口。所述上位机系统3包括以下子系统中的一个或多个：在线监测子系统，统计分析子系统，设备管理子系统，热力巡检子系统，用户管理子系统，系统管理子系统。

上位机系统主要功能如下：1、在线监测子系统：接收管网检查室采集器发来的全部数据，功能包括数据存储、实时组合查询、实时告警、电子地图显示、组态图形显示、实时图表等。2、统计分析子系统：将在线监测的数据汇总，进行分析，辅助管理者提供决策支持。功能包括：例行统计报表、统计图形化、数据分析、经营报表、统计输出等。3、设备管理子系统：以GIS平台为依托，对辖区内设备进行可视化管理。功能包括：设备台账管理、设备状态管理、空间信息管理、设备档案管理、设备维修管理等。4、热力巡检子系统：结合现有巡检方式，对地图上标注的设备进行巡查维护，确保设备正常运转。功能包括：基本信息管理、巡检路线管理、巡检计划管理、巡检轨迹记录、巡检报表等。5、用户管理子系统：统一维护客户资料。功能包括：用户信息管理、对应热力站信息管理、主要联络人联系方式、用户需求记录等。6、系统管理子系统：主要是针对用户权限及数据操作的管理。功能包括：角色和权限管理、数据维护、系统维护、日志管理等。

本系统监测主要内容及功能如下(部分内容可根据需求增减)：1、小室环境温度：用来测量小室环境温度，可用于管道漏水报警分析；2、积水液位信号：安装在低洼处，用来测量小室积水高度，可与其他相关参数一起进行管道漏水报警分析，是管道漏水判断的最重要的信号；3、积水温度：安装在小室低洼处，用来测量小室积水温度，可与其他相关参数一起进行管道漏水报警分析；4、供回水管壁温度：安装在供回水管表面，用来间接测量供回水温度，可用于管道输送热损失及保温层保温效果分析；5、供回水管保温层温度：安装在供回水管保温层表面，用来测量保温层温度，可用于保温层保温效果分析；6、补偿器位移量：安装在膨胀节旁，用来测量膨胀节的位移量，可用来分析膨胀节的工作状态；7、视频监视：用于观察管道支架的腐蚀情况及小室内的水浸情况；8、电瓶电量：用于监测太阳能供电系统供电情况；9、小室含氧量检测：用于现场检修人员判断能否下井；10、小室环境湿度检测：用于现场检修人员判断能否下井；11、电动关断阀开关状态：用于监测电动关断阀设备工作状态；12、轴流风机起停状态：用于监测轴流风机设备工作状态；13、潜污泵起停状态：用于监测潜污泵设备工作状态。

监测内容及功能举例说明：液位传感器可采用三段式，分为低、中、高三段，当液位达到中、高段时，可触发报警，信号直接传送到上位机系统。当液位报警后，查看检查室温度和积水温度是否有急剧升高，若检查室环境温度和积水温度无变化，可判断为外来水；若检查室内温度和积水温度短时间内快速升高，可判断为供热管道漏水。管壁温度传感器安装在管壁外侧，保温层温度传感器安装在保温层外侧内，通过上位机数据库对历史数据的积累，可对保温层的老化程度进行对比分析。如：同一检测点不同时间段(N年)，在管壁温度相同时，保温层温度的变化做为分析保温层是否老化的依据。

基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线监测系统构成如下：1、数据采集系统：由采集器、各种传感器等构成；2、视频监视系统：由视频监视器、摄像头、光源等构成；3、太阳能供电系统：由光伏电池板、光伏控制器、电瓶等构成；4、无线通信系统：由通信控制器、CDMA路由器等构成；5、上位机系统：监控中心硬件及软件等构成。

供热管网检查室在线监测系统是通过在供热管网小室内安装电子监测设备，采集供热管网检查室内主要设备状态和环境参数等数据，并将该数据上传到远端的在线监测平台。供热管网管理部门或生产调度部门可通过监视器和报警信息等及时了解供热管网情况，实现对供热管网检查室的远程在线监测，同时对检查室及其主要设备信息档案进行管理，其意义如下：1、及时了解供热管网运行情况，为应对供热突发事件、保障供热管网生产运行安全提供了更多技术手段；2、减少管网运行维护人员下井次数，减轻现场工作人员劳动强度，并为远程指导现场操作提供支持，保障现场工作人员人身安全；3、丰富完善供热标准规范中的管网监测系统内容。4、与供热管理单位能耗、设备管理、热力巡检、GIS等平台对接或整合，加强基础数据管理。5、可为作为数字化城市——地下管网提供数据基础。

目前专门针对供热管网的在线监测系统屈指可数，尤其是将供热管网在线监测功能与及管理功能相整合的系统平台基本是空白。鉴于检查室一般是供热管网重要节点，也是供热管网中主要设备集中、需要经常操作检修的地方，因此本项目以管网检查室为突破口，实现以点带面，点面结合，对供热管网进行在线监测及管理，可实现与供热管理单位的能耗、设备管理、热力巡检、GIS等平台的对接或整合。本项目将通过运用成熟技术，因地制宜，对供热管网检查室进行在线监测，实时了解现场情况，及时对管网薄弱环节进行诊断分析，发出预警信号，防患于未然，确保安全运行，健全运行档案，实现信息化管理，很好的解决供热管网长、检查室分布广、设备数量多、用户信息量大等不易管理的问题，与现有运行管理方式有效结合，是一种实时、可靠、经济的选择。

在此指明，以上叙述有助于本领域技术人员理解本发明创造，但并非限制本发明创造的保护范围。任何没有脱离本发明创造实质内容的对以上叙述的等同替换、修饰改进和/或删繁从简而进行的实施，均落入本发明创造的保护范围。

Claims (7)

1.基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统，其特征在于，包括位于地面上的地面设备和位于地面下的井下设备，还包括太阳能供电系统和上位机系统，所述井下设备连接所述地面设备，所述地面设备通过无线通信方式连接所述上位机系统，所述井下设备和所述地面设备均连接所述太阳能供电系统。

2.根据权利要求1所述的基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统，其特征在于，所述太阳能供电系统包括光伏电池板，所述光伏电池板连接光伏控制器，所述光伏控制器连接电瓶。

3.根据权利要求1所述的基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统，其特征在于，所述地面设备包括视频监视器、通信控制器和人机界面HMI，所述井下设备包括摄像头、光源和采集器，所述视频监视器通过视频电源开关连接所述太阳能供电系统，所述视频监视器分别连接所述摄像头和所述光源，所述通信控制器分别连接所述采集器和所述人机界面HMI，所述通信控制器通过带天线的路由器连接所述上位机系统。

4.根据权利要求3所述的基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统，其特征在于，所述路由器为CDMA路由器。

5.根据权利要求3所述的基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统，其特征在于，所述采集器具有电源接口，所述电源接口连接所述太阳能供电系统。

6.根据权利要求3所述的基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统，其特征在于，所述采集器具有RS485接口，所述RS485接口连接所述通信控制器。

7.根据权利要求3所述的基于太阳能供电方式的供热管网检查室在线检测系统，其特征在于，所述采集器包括以下接口中的一个或多个，并且各接口连接相应的传感器：小室环境温度接口，管壁温度接口，补偿器位移量接口，积水温度接口，积水液位接口，供回水管保温层温度接口，电瓶电量接口，小室含氧量检测接口，小室环境湿度检测接口，电动关断阀开关状态接口，轴流风机起停状态接口，潜污泵起停状态接口。