CN204593359U - 锅炉系统的水位温度监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种锅炉系统的水位温度监控系统，包括传感器组、采样电路、微控制器、用于显示水温和水位的显示屏、上水自动控制阀、报警装置和无线通信单元；所述传感器组包括水位传感器和温度传感器；所述水位传感器包括最高水位传感器和最低水位传感器；最高水位传感器和最低水位传感器通过所述采样电路与所述微控制器相连接；所述温度传感器、显示屏、上水自动控制阀、报警装置和无线通信单元均与所述微控制器相连接；所述微控制器通过所述无线通信单元通过与监控中心上位机相连接温度传感器。本实用新型的锅炉系统的水位温度监控系统，具有可自动控制上水、具有水位和水温报警功能、能实现多个锅炉的联控等优点。

Description

锅炉系统的水位温度监控系统

技术领域

本实用新型涉及一种锅炉系统的水位温度监控系统。

背景技术

锅炉是一种能量转换设备，向锅炉输入的能量有燃料中的化学能、电能，锅炉输出具有一定热能的蒸汽、高温水或有机热载体。锅的原义指在火上加热的盛水容器，炉指燃烧燃料的场所，锅炉包括锅和炉两大部分。锅炉中产生的热水或蒸汽可直接为工业生产和人民生活提供所需热能，也可通过蒸汽动力装置转换为机械能，或再通过发电机将机械能转换为电能。提供热水的锅炉称为热水锅炉，主要用于生活，工业生产中也有少量应用。产生蒸汽的锅炉称为蒸汽锅炉，常简称为锅炉，多用于火电站、船舶、机车和工矿企业。

锅炉系统中，常常需要根据锅炉内的水量、水温等参数，由工作人员控制加热和上水。目前的锅炉系统，一般都配备水位和温度监控装置。但是，目前的锅炉监控装置，都是针对每个锅炉的独立的监控。对于设置多个锅炉的大系统，需要工作人员对多个锅炉进行分别监控，由工作人员通过巡视的方式监控。这种监控方式存在有实时性差、数据处理慢、传输距离短、不能组成监控网络进行统一管理等缺点。而且这种监控方式时刻都需要工作人员值守，同时一旦工作人员出现疏忽或缺席，很容易出现安全事故。

实用新型内容

本实用新型是为避免上述已有技术中存在的不足之处，提供一种锅炉系统的水位温度监控系统，以实现多个锅炉的联控、提高锅炉系统的安全可靠性。

本实用新型为解决技术问题采用以下技术方案。

锅炉系统的水位温度监控系统，其结构特点是，包括传感器组、采样电路、微控制器、用于显示水温和水位的显示屏、上水自动控制阀、报警装置和无线通信单元；所述传感器组包括水位传感器和温度传感器；所述水位传感器包括最高水位传感器和最低水位传感器；最高水位传感器和最低水位传感器通过所述采样电路与所述微控制器相连接；所述温度传感器、显示屏、上水自动控制阀、报警装置和无线通信单元均与所述微控制器相连接；所述微控制器通过所述无线通信单元通过与监控中心上位机相连接温度传感器。

本实用新型的锅炉系统的水位温度监控系统还具有以下技术特点。

所述显示屏为触摸屏。

所述温度传感器为数字式温度传感器DS18B20。

所述上水自动控制阀为电磁阀。

所述无线通信单元为GPRS通信装置或GSM通信装置。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型的锅炉系统的水位温度监控系统，具有以下几个优点：

1)能够根据水位和水温两个条件控制并报警，提醒是否需要进水，并自动控制进水或停止进水；

2)设置显示屏，并将温度和水温送至上位机显示，具有多重的水温和水位显示功能；

3)可提高键盘或者触摸屏自如控制和调节水温，或通过上位机远程控制和调节水温。

4)通过无线通信单元，实现微控制器与上位机或手机之间的通信，并在水温或水位出现问题的时候通过声光报警装置报警，同时发送信息给设定的手机，提醒工作人员注意，提高了锅炉系统的安全可靠性。

5)通过上位机可通过无线通信单元连接多个微控制器，实现多个锅炉的集中联控。

本实用新型的锅炉系统的水位温度监控系统，具有可自动控制上水、具有水位和水温报警功能、能实现多个锅炉的联控等优点。

附图说明

图1为本实用新型的锅炉系统的水位温度监控系统的结构框图。

以下通过具体实施方式，并结合附图对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的锅炉系统的水位温度监控系统，包括传感器组、采样电路、微控制器、用于显示水温和水位的显示屏、上水自动控制阀、报警装置和无线通信单元；所述传感器组包括水位传感器和温度传感器；所述水位传感器包括最高水位传感器和最低水位传感器；最高水位传感器和最低水位传感器通过所述采样电路与所述微控制器相连接；所述温度传感器、显示屏、上水自动控制阀、报警装置和无线通信单元均与所述微控制器相连接；所述微控制器通过所述无线通信单元通过与监控中心上位机相连接温度传感器。

最高水位传感器、最低水位传感器和温度传感器均至于锅炉中。其中最高水位传感器置于锅炉的顶端而最低水位传感器置于锅炉的底部。当水位升高到浸没最高水位传感器时，最高水位传感器获取水位信号并将信号传递给微控制器。微控制器会发出信号给上水自动控制阀，切断上水自动控制阀停止上水。

当水位降低到锅炉底端且最低水位传感器漏出水面时，最低水位传感器将水位信号传递给微控制器。微控制器会打开上水自动控制阀，开始上水，直至水位浸没最高水位传感器，再由微控制器控制上水自动控制阀切断上水。如此一来，就可实现锅炉的自动上水工作。

当锅炉内的水温过高或过低时，微控制器发出报警信号，提醒工作人员注意，以避免水温过低影响使用，或者水温过高而发生危险。

微控制器将水位数据和水温数据输出给显示屏，可实时显示锅炉内的水位信息和水温信息。工作人员还可通过控制键盘进行手动设置加热的温度。或者将显示屏设置为触摸屏，工作人员通过触摸屏设置参数。

所述显示屏为触摸屏。

所述温度传感器为数字式温度传感器DS18B20。DS18B20单线数字温度传感器是由DALLAS半导体公司生产的DS18B20型单线智能温度传感器,属于新一代适配微处理器的智能温度传感器。该传感器只需使用一根信号线(将计算机的地址线、数据线、控制线合为一根信号线)便可以完成串行通信。单根信号线，既传输时钟，又传输数据，而且数据传输是双向的，在信号线上可以挂许多测控对象，所以可广泛用于工业、民用、军事等领域的温度测量及控制仪器、测控系统和大型设备中。它具有体积小，接口方便，传输距离远等特点。DS18B20的性能特点：①采用单总线专用技术，既可通过串行口线，也可通过其它I/O口线与微机接口，无须经过其它变换电路，直接输出被测温度值(9位二进制数，含符号位)；②测温范围为-55℃-+125℃，测量分辨率为0.0625℃；③内含64位经过激光修正的只读存储器ROM，④适配各种微控制器或系统机，⑤用户可分别设定各路温度的上、下限，⑥内含寄生电源。

所述上水自动控制阀为电磁阀。

所述无线通信单元为GPRS通信装置或GSM通信装置。

水位传感器检测水位信号，并把水位信号转换成相应一组数字量传递给微控制器，微控制器通过识别相应数字量了解水位情况并通过数码管显示当前水位，此时若水位过低过高，将通过微控制器、控制阀向热水器的锅炉中注入水，此操作可在自动检测情况下实施也可在激起故障时手动按键实现，且在水位过高和过低时产生报警。

通过温度传感器检测水温传递给微控制器，通过微控制器把数字量转换成实时温度并显示在显示屏中，若此时温度过低或过高会进行报警提醒，以免出现危险。通过液晶设置报警温度值，当到该温度时，微控制器报警提示，并同时维持该温度。

当温度过低或过高时，微控制器还提供GPRS、GSM无线通信网络，发送信息给预先设定的手机号，提醒工作人员。因此，只要工作人员随身携带手机，短时间离开监控中心，也能自如地掌握锅炉系统的运行状态。一旦发生意外，可在第一时间内获得信息并进行处理，从而提高了锅炉系统的运行安全可靠性。

微处理器选择STM32。STM32系列基于专为要求高性能、低成本、低功耗的嵌入式应用专门设计的ARM Cortex-M3内核。按性能分成两个不同的系列：STM32F103“增强型”系列和STM32F101“基本型”系列。增强型系列时钟频率达到72MHz，是同类产品中性能最高的产品；基本型时钟频率为36MHz，以16位产品的价格得到比16位产品大幅提升的性能，是16位产品用户的最佳选择。两个系列都内置32K到128K的闪存，不同的是SRAM的最大容量和外设接口的组合。时钟频率72MHz时，从闪存执行代码，STM32功耗36mA，是32位市场上功耗最低的产品，相当于0.5mA/MHz。

采用数字式温度传感器DS18B20，此类传感器为数字式传感器，而且仅需要一条数据线进行数据传输，易于与微控制器连接，可以去除去A/D模块，降低硬件成本，简化系统电路，测量温度精度高。

运用GPRS、GSM无线通信技术，将微控制器终端采集得到的数据通过GPRS网络传输到监控中心上位机，实现了大范围的锅炉系统监控，同时可建立不受地域和距离限制，通过远端的监控平台实现对多个锅炉的集中控制和管理。

本实用新型的锅炉系统的水位温度监控系统，利用稳定性较好及精度较高的传感器以及电极配以微控制器技术对生产实际中的锅炉系统的水温水位实现控制和显示。系统简单，实用性强，水温水位的控制和显示方便，可被广泛用于各种锅炉系统的水温水位控制系统，具有很好的市场前景。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。

Claims (5)

1.锅炉系统的水位温度监控系统，其特征是，包括传感器组、采样电路、微控制器、用于显示水温和水位的显示屏、上水自动控制阀、报警装置和无线通信单元；所述传感器组包括水位传感器和温度传感器；所述水位传感器包括最高水位传感器和最低水位传感器；最高水位传感器和最低水位传感器通过所述采样电路与所述微控制器相连接；所述温度传感器、显示屏、上水自动控制阀、报警装置和无线通信单元均与所述微控制器相连接；所述微控制器通过所述无线通信单元通过与监控中心上位机相连接温度传感器。

2.根据权利要求1所述的锅炉系统的水位温度监控系统，其特征是，所述显示屏为触摸屏。

3.根据权利要求1所述的锅炉系统的水位温度监控系统，其特征是，所述温度传感器为数字式温度传感器DS18B20。

4.根据权利要求1所述的锅炉系统的水位温度监控系统，其特征是，所述上水自动控制阀为电磁阀。

5.根据权利要求1所述的锅炉系统的水位温度监控系统，其特征是，所述无线通信单元为GPRS通信装置或GSM通信装置。