CN205124015U - 电伴热监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电伴热监控系统。本实用新型电伴热监控系统包括：监控主机、中间继电器、电源电流变送器、环境温度变送器和电热带的温度变送器；中间继电器与监控主机连接，且中间继电器的常开触点分别连接在电热带的供电电源的火线和零线上；电源电流变送器的输入端串联在火线上，输出端与监控主机连接，用于检测伴热回路的电流，并将检测到的电流传输给监控主机；环境温度变送器，设置在电热带的周围，输出端与监控主机连接，用于检测电热带所处环境的温度；电热带的温度变送器设置在安装有电热带的管道的管壁上，输出端与监控主机连接，用于检测电热带的温度。本实用新型实现了电热带的实时自动监测，效率较高。

Description

电伴热监控系统

技术领域

本实用新型涉及电伴热技术领域，尤其涉及一种电伴热监控系统。

背景技术

电伴热系统广泛应用于生产现场，主要用于对管线、容器、设备等被伴热介质进行伴热保温。电伴热系统包括被伴热介质以及附在被伴热介质上的电热带，其工作原理是通过电热带散发一定的热量，通过热交换补充被伴热介质的热量损失，以达到被伴热介质升温、保温或防冻的要求。电热带的工作原理为：供电电源的电流由电热带的一根线芯经过导电的正温度系数(PositiveTemperatureCoefficient，简称PTC)热敏材料到电热带的另一线芯而形成伴热回路。电能使热敏材料升温，其电阻随即增加，当电热带温度升至某值之后，电阻大到几乎阻断电流的程度，其温度不再升高。电伴热系统投运期间，为确保正常工作，需要定期对其进行检查。例如检查电伴热系统的电热带启停是否正常，各个伴热回路的运行电流数值有无异常，被伴热介质的温度是否达到设定温度等。

现有的电伴热系统绝大部分是靠人工现场检查，效率低下无法及时发现故障隐患；并且发生故障时管理人员很难在第一时间获得故障信息，可靠性较差，影响电伴热系统的使用效果及相关设备的安全。

实用新型内容

本实用新型提供一种电伴热监控系统，以解决现有技术中对电伴热的监控效率较低，可靠性较差的问题。

本实用新型提供一种电伴热监控系统，包括：

监控主机、中间继电器、电源电流变送器、环境温度变送器和电热带的温度变送器；

其中，所述中间继电器与所述监控主机连接，且所述中间继电器的常开触点分别连接在所述电热带的供电电源的火线和零线上；

所述电源电流变送器的输入端串联在所述火线上，所述电源电流变送器的输出端与所述监控主机连接，用于检测伴热回路的电流，并将检测到的伴热回路的电流传输给所述监控主机，以使所述监控主机根据所述检测到的伴热回路的电流判断所述电流是否正常；

所述环境温度变送器，设置在所述电热带的周围，所述环境温度变送器的输出端与所述监控主机连接，用于检测所述电热带所处环境的温度，并将检测到的环境温度传输给所述监控主机，以使所述监控主机根据所述检测到的环境温度控制所述中间继电器的常开触点是否闭合，从而控制所述供电电源是否对所述电热带供电；

所述电热带的温度变送器设置在安装有所述电热带的管道的管壁上，所述电热带的温度变送器的输出端与所述监控主机连接，用于检测所述电热带的温度，并将检测到的电热带的温度传输给所述监控主机，以使所述监控主机根据所述检测到的电热带的温度判断所述电热带的温度是否正常。

在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述电伴热监控系统还包括：

电源电压变送器；

其中，所述电源电压变送器的输入端连接在所述供电电源上，所述电源电压变送器的输出端与所述监控主机连接，用于检测所述供电电源的电压，并将检测到的供电电源的电压传输给所述监控主机，以使所述监控主机根据所述检测到的供电电源的电压判断所述供电电源的电压是否正常。

在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述电伴热监控系统还包括：

电热带的电压变送器；

其中，所述电热带的电压变送器的输入端连接在所述电热带上，所述电热带的电压变送器的输出端与所述监控主机连接，用于检测所述电热带的电压，并将检测到的电热带的电压传输给所述监控主机，以使所述监控主机根据所述检测到的电热带的电压判断所述电热带的电压是否正常。

在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述电伴热监控系统还包括：

模拟量输入卡件；

其中，所述监控主机通过所述模拟量输入卡件分别与所述电源电压变送器、所述电源电流变送器、所述环境温度变送器、所述电热带的温度变送器和所述电热带的电压变送器的输出端连接。

在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述电伴热监控系统还包括：

数字量输出卡件；

其中，所述监控主机通过所述数字量输出卡件与所述中间继电器连接。

在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述电热带的温度变送器，包括：

设置在安装有所述电热带的管道的管壁的头端和尾端上的温度变送器。

可选地，所述电热带的电压变送器连接在所述电热带的尾端上。

在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述电伴热监控系统还包括：

防爆电源接线盒，分别与所述电热带的头端、所述供电电源的火线和零线连接。

在本实用新型中，一种可能的实现方式是，所述电伴热监控系统还包括：

报警装置，连接在所述监控主机上。

本实用新型提供的电伴热监控系统，包括：监控主机、中间继电器、电源电流变送器、环境温度变送器和电热带的温度变送器；所述环境温度变送器，用于检测所述电热带所处环境的温度；所述监控主机根据所述环境温度变送器检测到的环境温度控制所述中间继电器的常开触点是否闭合，从而控制所述供电电源是否对所述电热带供电；所述电热带的温度变送器用于检测所述电热带的温度；所述电源电流变送器用于检测伴热回路的电流，上述变送器将检测结果传输给所述监控主机，以使在监控主机中可以看到电热带的工作电流、温度和环境温度，并根据预设值判断是否正常，即可根据参数在线分析电热带的工作状态，能够及时发现故障隐患，即使发生故障时也可以根据监测到的参数分析获得故障信息，可靠性较高，并且实现了电热带的实时自动监测，效率较高。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型电伴热监控系统一实施例的结构示意图；

图2为本实用新型电伴热监控系统另一实施例的结构示意图；

图3为本实用新型电伴热监控系统又一实施例的结构示意图；

图4为本实用新型实施例的电热带启停控制系统框图。

附图标记说明：

1：电热带；

2：管道；

3：监控主机；

4：中间继电器；

5：电源电流变送器；

6：环境温度变送器；

7：电热带的温度变送器；

8：电源电压变送器；

9：电热带的电压变送器；

10：防爆电源接线盒；

11：模拟量输入卡件；

12：报警装置；

13：数字量输出卡件。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

为了解决电伴热系统的监控难题，本实用新型实施例设计了一种电伴热监控系统，从而实现电伴热系统全过程管理目标，准确地监测电伴热系统工作状态的变化并发出预警，能够为我们提前采取有力的措施、维护设备安全赢得宝贵时间。

本实用新型实施例的电伴热监控系统是基于分布式控制系统(DistributedControlSystem，简称DCS)的监控系统。

图1为本实用新型电伴热监控系统一实施例的结构示意图，如图1所示，本实施例的电伴热监控系统可以包括：

监控主机3、中间继电器4、电源电流变送器5、环境温度变送器6和电热带的温度变送器7；

其中，所述中间继电器4与所述监控主机3连接，且所述中间继电器4的常开触点KM分别连接在电热带1的供电电源的火线和零线上；

所述电源电流变送器5的输入端串联在所述火线上，所述电源电流变送器的输出端与所述监控主机连接，用于检测伴热回路的电流，并将检测到的伴热回路的电流传输给所述监控主机3，以使所述监控主机3根据所述检测到的伴热回路的电流判断所述电流是否正常；

所述环境温度变送器6，设置在所述电热带1的周围，所述环境温度变送器6的输出端与所述监控主机3连接，用于检测所述电热带1所处环境的温度，并将检测到的环境温度传输给所述监控主机3，以使所述监控主机3根据所述检测到的环境温度控制所述中间继电器4的常开触点是否闭合，从而控制所述供电电源是否对所述电热带1供电；

所述电热带的温度变送器7设置在安装有所述电热带1的管道2的管壁上，所述电热带的温度变送器7的输出端与所述监控主机3连接，用于检测所述电热带1的温度，并将检测到的电热带的温度传输给所述监控主机3，以使所述监控主机3根据所述检测到的电热带的温度判断所述电热带的温度是否正常。

具体来说，本实施例中仅以单条电热带为例进行说明，图1中，电热带1固定于管道2的表面对其伴热保温。电热带的头端通过接线盒连接至供电电源。管道2的管壁上设置有电热带的温度变送器7，用于检测电热带1的温度，并将检测到的电热带的温度传输给监控主机3，监控主机3接收到检测结果可以与预设的温度范围进行比较判断电热带的温度是否正常，管道有没有达到预期温度，以及有没有超出正常温度范围。

进一步的，电热带1的温度变送器7可以包括如下两个温度变送器：电热带的头端附近设置头端温度变送器用于检测电热带头端温度，电热带尾端附近设置尾端温度变送器用于检测电热带尾端温度；而且上述两个温度变送器可以设置在管道2的管壁上。

管道2附近设置有环境温度变送器6用于检测电热带1所处环境的温度，并将检测到的环境温度传输给监控主机3。

供电电源的火线与零线分别连接至中间继电器4的常开触点KM的两端，监控主机3控制所述中间继电器4的常开触点KM是否闭合，进而控制电热带的供电电源的通断。若环境温度变送器6检测到的环境温度低于设定值，则监控主机3输出控制信号，控制中间继电器4，使常开触点KM闭合从而导通供电电源使电热带2工作。

供电电源的火线上串联电源电流变送器5，用于检测伴热回路的电流是否正常。

系统监测参数显示实现方式如下：在监控主机3中对所有接入的变送器进行模拟量组态，以使在监控画面中能直观显示电热带的工作电流、温度和环境温度，并对这些模拟量设定报警值。这样管理人员既可根据参数在线分析电热带的工作状态，又实现了参数的实时监测与报警。

组态是指在电伴热监控系统的配置后台中对控制逻辑、数值显示等内容进行配置、设置等操作，并在监控画面中显示，以方便操作员观看和操作。

本实施例提供的电伴热监控系统，包括：监控主机、中间继电器、电源电流变送器、环境温度变送器和电热带的温度变送器；所述环境温度变送器，用于检测所述电热带所处环境的温度；所述监控主机根据所述环境温度变送器检测到的环境温度控制所述中间继电器的常开触点是否闭合，从而控制所述供电电源是否对所述电热带供电；所述电热带的温度变送器用于检测所述电热带的温度；所述电源电流变送器用于检测伴热回路的电流，上述变送器将检测结果传输给所述监控主机，以使在监控主机中可以看到电热带的工作电流、温度和环境温度，并根据预设值判断是否正常，即可根据参数在线分析电热带的工作状态，能够及时发现故障隐患，即使发生故障时也可以根据监测到的参数分析获得故障信息，可靠性较高，并且实现了电热带的实时自动监测，效率较高。

下面采用几个具体的实施例，对图1所示系统实施例的技术方案进行详细说明。

图2为本实用新型电伴热监控系统另一实施例的结构示意图，如图2所示，本实施例的电伴热监控系统，还包括：

电源电压变送器8；

其中，所述电源电压变送器8的输入端连接在所述供电电源上，，所述电源电压变送器8的输出端与所述监控主机3连接，用于检测所述供电电源的电压，并将检测到的供电电源的电压传输给所述监控主机3，以使所述监控主机3根据所述检测到的供电电源的电压判断所述供电电源的电压是否正常。

在本实施例中，一种可能的实现方式是，所述电伴热监控系统还包括：

电热带的电压变送器9；

其中，所述电热带的电压变送器9的输入端连接在所述电热带上，所述电热带的电压变送器9的输出端与所述监控主机3连接，用于检测所述电热带的电压，并将检测到的电热带的电压传输给所述监控主机3，以使所述监控主机3根据所述检测到的电热带的电压判断所述电热带的电压是否正常。

具体来说，将电源电压变送器8的输入端连接到供电电源的火线和零线上，用于检测电压以判断供电电源是否正常。

在本实用新型实施例中，电热带1尾端并联连接电热带的电压变送器9的输入端，用于检测电热带1的尾端电压，作为判断电热带1是否正常的依据。

在本实施例中，一种可能的实现方式是，所述电伴热监控系统还包括：

防爆电源接线盒10，分别与所述电热带1的头端、所述供电电源的火线和零线连接。

具体来说，根据防爆场所电热带安装要求，电热带电源接线盒必须要防爆，其作用就是油气场所防爆。

上述实施方式中，电源电压变送器，用于检测所述供电电源的电压；电热带的电压变送器，用于检测所述电热带的电压，上述变送器将检测结果传输给所述监控主机，以使在监控主机中可以看到供电电源的电压、电热带的工作电压，并根据预设值判断是否正常，即可根据参数在线分析电热带的工作状态，能够及时发现故障隐患，即使发生故障时也可以根据监测到的参数分析获得故障信息，可靠性较高，并且实现了电热带的实时自动监测，效率较高。

图3为本实用新型电伴热监控系统又一实施例的结构示意图。图4为本实用新型实施例的电热带启停控制系统框图。如图3所示，本实施例的电伴热监控系统，还包括：

模拟量输入卡件11；

其中，所述监控主机3通过所述模拟量输入卡件11分别与所述电源电压变送器8、所述电源电流变送器5、所述环境温度变送器6、所述电热带的温度变送器7和所述电热带的电压变送器9的输出端连接。

具体来说，上述变送器均输出检测结果为直流电(DirectCurrent，简称DC)4-20毫安(mA)的电流信号给模拟量输入卡件11，通过所述模拟量输入卡件11传输给所述监控主机3。

在本实施例中，一种可能的实现方式是，所述电伴热监控系统还包括：

报警装置12，连接在所述监控主机上。

在监控主机3中对所有接入的变送器进行模拟量组态，以使在监控画面中能直观显示电热带的电源电压、尾端电压、工作电流、头端温度、尾端温度和环境温度，并对这些模拟量设定报警值，通过报警装置12进行报警。这样管理人员既可根据参数在线分析电热带的工作状态，又实现了参数的实时监测与报警。

在本实施例中，一种可能的实现方式是，所述电伴热监控系统还包括：数字量输出卡件13；

其中，所述监控主机3通过所述数字量输出卡件13与所述中间继电器4连接。

具体来说，如图4所示，监控主机3组态时，可以对电热带远程启停组态自动和手动两种运行模式。当处于自动运行状态时，若环境温度变送器6检测到的环境温度低于设定值，则监控主机3通过数字量输出卡件13输出控制信号，中间继电器4的线圈得电，使常开触点KM闭合从而导通供电电源使电热带1工作；若环境温度高于设定值，则监控主机3输出控制信号，使得中间继电器4的常开触点KM复位，从而切断供电电源，实现电热带的自动启停。

假如设定一个温度值15℃，在环境温度变送器检测到的环境温度大于15℃时，监控主机自动给数字量输出卡件的端口输出置0，使中间继电器的常开触点一直断开，电热带不工作。而当环境温度低于15℃后，监控主机自动给数字量输出卡件的端口输出置1，使中间继电器的常开触点闭合，电热带工作。

当处于手动运行状态时，操作人员可以在监控主机3上手动地控制中间继电器4，即将数字量输出卡件13的端口输出置1，从而实现电热带的手动启停。

具体的，数字量输出卡件13的端口相当于一个开关，端口内部本身带有24V电压；在数字量输出卡件13端口输出置1时，相当于开关闭合给中间继电器4的线圈供电，中间继电器4的线圈得电后，产生磁力使常开触点KM闭合，反之端口输出置0后线圈失电使常开触点KM复位断开。

上述实施方式中，通过模拟量输入卡件将变送器的检测结果传输给所述监控主机；监控主机通过所述数字量输出卡件输出控制信号控制所述中间继电器的常开触点是否闭合，从而控制供电电源是否对电热带供电。在监控主机中可以看到电热带的工作电流、温度和环境温度，并根据预设值判断是否正常，即可根据参数在线分析电热带的工作状态，能够及时发现故障隐患，即使发生故障时也可以根据监测到的参数分析获得故障信息，可靠性较高，并且实现了电热带的实时自动监测，效率较高。

综上所述，本实用新型基于DCS系统，采用在电伴热现场增加相应的检测模块和中间继电器并连接DCS监控主机的方式，实现电伴热系统的远程在线实时监控。这样管理人员既可根据参数在线分析电热带的工作状态，又实现了参数的实时监测与报警，从而实现了伴热系统全过程管理目标。通过准确地监测伴热系统工作状态的变化并发出预警，能够为我们提前采取有力的措施、维护设备安全赢得宝贵时间。此方案成本低且容易实现。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种电伴热监控系统，其特征在于，包括：

监控主机、中间继电器、电源电流变送器、环境温度变送器和电热带的温度变送器；

其中，所述中间继电器与所述监控主机连接，且所述中间继电器的常开触点分别连接在所述电热带的供电电源的火线和零线上；

所述电源电流变送器的输入端串联在所述火线上，所述电源电流变送器的输出端与所述监控主机连接，用于检测伴热回路的电流，并将检测到的伴热回路的电流传输给所述监控主机，以使所述监控主机根据所述检测到的伴热回路的电流判断所述电流是否正常；

所述环境温度变送器，设置在所述电热带的周围，所述环境温度变送器的输出端与所述监控主机连接，用于检测所述电热带所处环境的温度，并将检测到的环境温度传输给所述监控主机，以使所述监控主机根据所述检测到的环境温度控制所述中间继电器的常开触点是否闭合，从而控制所述供电电源是否对所述电热带供电；

所述电热带的温度变送器设置在安装有所述电热带的管道的管壁上，所述电热带的温度变送器的输出端与所述监控主机连接，用于检测所述电热带的温度，并将检测到的电热带的温度传输给所述监控主机，以使所述监控主机根据所述检测到的电热带的温度判断所述电热带的温度是否正常。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：

电源电压变送器；

其中，所述电源电压变送器的输入端连接在所述供电电源上，所述电源电压变送器的输出端与所述监控主机连接，用于检测所述供电电源的电压，并将检测到的供电电源的电压传输给所述监控主机，以使所述监控主机根据所述检测到的供电电源的电压判断所述供电电源的电压是否正常。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，还包括：

电热带的电压变送器；

其中，所述电热带的电压变送器的输入端连接在所述电热带上，所述电热带的电压变送器的输出端与所述监控主机连接，用于检测所述电热带的电压，并将检测到的电热带的电压传输给所述监控主机，以使所述监控主机根据所述检测到的电热带的电压判断所述电热带的电压是否正常。

4.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，还包括：

模拟量输入卡件；

其中，所述监控主机通过所述模拟量输入卡件分别与所述电源电压变送器、所述电源电流变送器、所述环境温度变送器、所述电热带的温度变送器和所述电热带的电压变送器的输出端连接。

5.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括：

数字量输出卡件；

其中，所述监控主机通过所述数字量输出卡件与所述中间继电器连接。

6.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述电热带的温度变送器，包括：

设置在安装有所述电热带的管道的管壁的头端和尾端上的温度变送器。

7.根据权利要求3所述的系统，其特征在于，所述电热带的电压变送器连接在所述电热带的尾端上。

8.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括：

防爆电源接线盒，分别与所述电热带的头端、所述供电电源的火线和零线连接。

9.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，还包括：

报警装置，连接在所述监控主机上。