CN208999801U - 基于gprs的区域供热智能换热站控制器 - Google Patents

Abstract

基于GPRS的区域供热智能换热站控制器，包括ARM主控模块，所述ARM主控模块用于对输入的信号进行分析数据处理，所述ARM主控模块双向数据连接有GPRS数据传输模块、人机交互模块、SD卡，所述人机交互模块用于显示所述ARM主控模块中的数据信息并对ARM主控模块下达控制指令，所述ARM主控模块和人机交互模块、GPRS数据传输模块的数据连接方式均为485总线。本实用新型设置有GPRS数据传输模块而具有数据远传功能，可以将换热站的传感器采集的数据远传至云服务器，也可根据现场的人机交互模块的触摸屏进行设备控制。此外，采用ARM芯片比采用PLC成本要低得多，可以根据现场用户的需求来挑选合适数量的电流输入模块和电流输出模块进行连接设备，避免过多的资源浪费。

Description

基于GPRS的区域供热智能换热站控制器

技术领域

本实用新型涉及换热站控制器技术领域，尤其是基于GPRS的区域供热智能换热站控制器。

背景技术

换热站是将由工厂中生产的高温热水转换成能够直接给用户供热的热水，现在换热站的主要换热方式有汽水直混式、水水直混式等，换热站是热力集中、交换的地方，按供热形式可以分为直供站和间供站，前者是电厂直接供给用户，温度高、控制难、耗能高。

区域供热是目前中国北方城市最普遍的集中供热方式，区域供热具有供热面积大，系统时滞时间长，非线性系统等特点，但目前的换热站控制器主要采用的是PLC作为核心控制部分，PLC成本较高，而且PLC中较难实现一些优良的控制算法，欠缺使用灵活性。

所以，为了避免上述出现的问题，就需设计一种成本降低的利用多个输入、输出模块来实现现场需求的换热站控制器。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种降低成本利用485通信的区域供热智能换热站控制器。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

基于GPRS的区域供热智能换热站控制器，包括：

ARM主控模块，所述ARM主控模块用于对输入的信号进行分析数据处理；

GPRS数据传输模块，所述GPRS数据传输模块用于将输入的数据信息传输至云服务器和将云服务器下达的指令传递至所述ARM主控模块；

人机交互模块，所述人机交互模块为可触摸的显示屏，用于显示所述ARM主控模块中的数据信息并对ARM主控模块下达控制指令；

采集数据传输通道，所述采集数据传输通道用于采集外部环境数据并传递至所述ARM主控模块中；

控制数据传输通道，所述控制数据传输通道用于所述ARM主控模块对外部设备的控制指令的下达；

所述ARM主控模块和所述人机交互模块双向连接，所述GPRS数据传输模块与所述ARM主控模块和云服务器均双向连接，数据连接方式均为485总线，ARM主控模块还连接有所述采集数据传输通道和所述控制数据传输通道，ARM主控模块将从所述采集数据传输通道输入的电信号进行数据处理并通过GPRS数据传输模块传递至云服务器，经过所述ARM主控模块分析处理完成的数据由所述人机交互模块显示，所述人机交互模块并根据需要对ARM主控模块发送控制指令，ARM主控模块再通过所述控制数据传输通道下达控制指令来控制外部设备的启停。

优选的，所述的基于GPRS的区域供热智能换热站控制器，还包括SD卡，所述SD卡和所述ARM主控模块双向连接，用于储存ARM主控模块中分析处理完成的数据信息并根据需要进行调用。

优选的，所述的采集数据传输通道包括8路电流输入模块、4路电流输入模块，所述8路电流输入模块连接有循环泵、补水泵等设备的进线口，所述4路电流输入模块连接有传感器。

优选的，所述的传感器包括温度传感器、压力传感器和流量传感器，所述温度传感器、压力传感器和流量传感器均设在一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管上，所述温度传感器用于测量一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管的温度，所述压力传感器用于测量一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管的压力，所述流量传感器用于测量一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管的流量。

优选的，所述的ARM主控模块的输入端连接有8路电流输出模块、4路电流输出模块，所述8路电流输出模块连接有循环泵、补水泵等设备的出线口，所述4路电流输出模块为备用模块，根据现场的需求来接相应的设备。

优选的，所述的ARM主控模块的输入端连接有4路开关量输入模块和4路开关量输出模块，所述4路开关量输入模块和4路开关量输出模块均连接有循环泵、补水泵等设备的电机和调节阀。

优选的，所述的8路电流输入模块、4路电流输入模块、8路电流输出模块、4路电流输出模块、4路开关量输入模块和4路开关量输出模块与所述ARM主控模块之间的连接方式均为485总线。

优选的，所述的8路电流输入模块、4路电流输入模块、8路电流输出模块和4路电流输出模块的电流范围均为4-20mA。

本实用新型的优点和积极效果是：

1、本实用新型通过设置有GPRS数据传输模块而具有数据远传功能，可以将换热站的传感器采集的数据远传至云服务器，云服务器再经过大数据分析后对换热站的补水泵、调节阀、循环泵等设备进行控制，也可根据现场的人机交互模块的触摸屏进行设备控制。

2、本实用新型采用ARM主控模块，采用ARM芯片比采用PLC成本要低得多，且设有多个8路电流输入模块、4路电流输入模块、8路电流输出模块和4路电流输出模块，可以根据现场用户的需求来挑选合适数量的电流输入模块和电流输出模块进行连接设备，避免过多的资源浪费。

附图说明

图1是本实用新型的电路示意简图；

图2是本实用新型的电路示意图；

图3是本实用新型的4路开关量输出模块的电路示意图；

图4是本实用新型的4路开关量输入模块的电路示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：

如图1和图2所示，本实用新型所述的基于GPRS的区域供热智能换热站控制器，包括ARM主控模块，所述ARM主控模块用于对输入的信号进行分析数据处理，所述ARM主控模块双向数据连接有GPRS数据传输模块、人机交互模块、SD卡，所述的GPRS数据传输模块用于将输入的数据信息传输至云服务器和将云服务器下达的指令传递至所述ARM主控模块，所述人机交互模块用于显示所述ARM主控模块中的数据信息并对ARM主控模块下达控制指令，所述的SD卡用于储存ARM主控模块中分析处理完成的数据信息并根据需要进行调用，所述ARM主控模块和人机交互模块、GPRS数据传输模块的数据连接方式均为485总线，ARM主控模块将输入的信号进行数据处理并通过GPRS数据传输模块传递至云服务器，经过所述ARM主控模块分析处理完成的数据由所述人机交互模块显示，所述的人机交互模块并根据需要对ARM主控模块发送控制指令。

此外，ARM主控模块所用的芯片型号为STM32系列单片机或飞思卡尔的单片机均可，只需实现数据对比功能和分析能力即可。所述的ARM主控模块的输入端连接有8路电流输入模块、4路电流输入模块、8路电流输出模块、4路电流输出模块、4路开关量输入模块和4路开关量输出模块，所述8路电流输入模块连接有循环泵、补水泵等设备的进线口，所述4路电流输入模块连接有传感器，所述8路电流输出模块连接有循环泵、补水泵等设备的出线口，所述4路电流输出模块为备用模块，根据现场的需求来接相应的设备，所述4路开关量输入模块和4路开关量输出模块均连接有循环泵、补水泵等设备的电机和调节阀。所述的8路电流输入模块、4路电流输入模块、8路电流输出模块、4路电流输出模块、4路开关量输入模块和4路开关量输出模块与所述ARM主控模块之间的连接方式均为485总线，在ARM主控模块的芯片接口处外接TTL-485的芯片，用于将TTL电平转换成485电平。并且所述的8路电流输入模块、4路电流输入模块、8路电流输出模块和4路电流输出模块的电流范围均为4-20mA。

所述4路电流输入模块连接的传感器包括温度传感器、压力传感器和流量传感器，所述温度传感器、压力传感器和流量传感器均设在一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管上，所述温度传感器用于测量一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管的温度，所述压力传感器用于测量一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管的压力，所述流量传感器用于测量一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管的流量。

如图3和图4所示，4路开关量输出模块包括光电耦合器，所述光电耦合器的发光二极管连接5V高电平和ARM主控模块，所述光电耦合器的受光器连接有24V高电平，且还连接有电机和调节阀等外部控制设备，当有数据信号传输进来时，发光二极管会将光源打到受光器上，继而将信号传输至外部控制设备以控制其启停。

具体实施时，一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管上均设置有温度传感器、压力传感器和流量传感器，温度传感器、压力传感器和流量传感器分别检测一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管的温度数值、压力数值和管内流量数值并通过4路电流输入模块传递至ARM主控模块中，经过ARM主控模块的内设程序分析输入的信号后储存在SD卡中并传递至GPRS数据传输模块进而传输至云服务器，云服务器再通过云端网络将数据信息无线传输至用户的移动终端中，即手机、PC端等联网移动设备，用户可以在人机交互模块的触摸屏上给ARM主控模块下控制指令，也可以在移动终端通过云服务器无线远程给ARM主控模块下达控制指令，ARM主控模块再通过4路开关量输入模块和4路开关量输出模块控制循环泵、补水泵等设备的电机和调节阀的开通和关断。

本实用新型设置有GPRS数据传输模块而具有数据远传功能，可以将换热站的传感器采集的数据远传至云服务器，云服务器再经过大数据分析后对换热站的补水泵、调节阀、循环泵等设备进行控制，也可根据现场的人机交互模块的触摸屏进行设备控制。此外，采用ARM芯片比采用PLC成本要低得多，且设有多个8路电流输入模块、4路电流输入模块、8路电流输出模块和4路电流输出模块，可以根据现场用户的需求来挑选合适数量的电流输入模块和电流输出模块进行连接设备，避免过多的资源浪费。

需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (8)

1.基于GPRS的区域供热智能换热站控制器，其特征在于，包括：

ARM主控模块，所述ARM主控模块用于对输入的信号进行分析数据处理；

GPRS数据传输模块，所述GPRS数据传输模块用于将输入的数据信息传输至云服务器和将云服务器下达的指令传递至所述ARM主控模块；

人机交互模块，所述人机交互模块为可触摸的显示屏，用于显示所述ARM主控模块中的数据信息并对ARM主控模块下达控制指令；

采集数据传输通道，所述采集数据传输通道用于采集外部环境数据并传递至所述ARM主控模块中；

控制数据传输通道，所述控制数据传输通道用于所述ARM主控模块对外部设备的控制指令的下达；

所述ARM主控模块和所述人机交互模块双向连接，所述GPRS数据传输模块与所述ARM主控模块和云服务器均双向连接，数据连接方式均为485总线，ARM主控模块还连接有所述采集数据传输通道和所述控制数据传输通道，ARM主控模块将从所述采集数据传输通道输入的电信号进行数据处理并通过GPRS数据传输模块传递至云服务器，经过所述ARM主控模块分析处理完成的数据由所述人机交互模块显示，所述人机交互模块并根据需要对ARM主控模块发送控制指令，ARM主控模块再通过所述控制数据传输通道下达控制指令来控制外部设备的启停。

2.根据权利要求1所述的基于GPRS的区域供热智能换热站控制器，其特征在于，还包括SD卡，所述SD卡和所述ARM主控模块双向连接，用于储存ARM主控模块中分析处理完成的数据信息并根据需要进行调用。

3.根据权利要求1所述的基于GPRS的区域供热智能换热站控制器，其特征在于：所述的采集数据传输通道包括8路电流输入模块、4路电流输入模块，所述8路电流输入模块连接有循环泵、补水泵等设备的进线口，所述4路电流输入模块连接有传感器。

4.根据权利要求3所述的基于GPRS的区域供热智能换热站控制器，其特征在于：所述的传感器包括温度传感器、压力传感器和流量传感器，所述温度传感器、压力传感器和流量传感器均设在一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管上，所述温度传感器用于测量一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管的温度，所述压力传感器用于测量一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管的压力，所述流量传感器用于测量一次侧供水总管、一次侧回水总管、二次侧供水总管和二次侧回水总管的流量。

5.根据权利要求3所述的基于GPRS的区域供热智能换热站控制器，其特征在于：所述的ARM主控模块的输入端连接有8路电流输出模块、4路电流输出模块，所述8路电流输出模块连接有循环泵、补水泵等设备的出线口，所述4路电流输出模块为备用模块，根据现场的需求来接相应的设备。

6.根据权利要求5所述的基于GPRS的区域供热智能换热站控制器，其特征在于：所述的ARM主控模块的输入端连接有4路开关量输入模块和4路开关量输出模块，所述4路开关量输入模块和4路开关量输出模块均连接有循环泵、补水泵等设备的电机和调节阀。

7.根据权利要求6所述的基于GPRS的区域供热智能换热站控制器，其特征在于：所述的8路电流输入模块、4路电流输入模块、8路电流输出模块、4路电流输出模块、4路开关量输入模块和4路开关量输出模块与所述ARM主控模块之间的连接方式均为485总线。

8.根据权利要求5所述的基于GPRS的区域供热智能换热站控制器，其特征在于：所述的8路电流输入模块、4路电流输入模块、8路电流输出模块和4路电流输出模块的电流范围均为4-20mA。