CN209782827U - 一种基于物联网的热网监控系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于物联网的热网监控系统。该系统包括若干换热站、云服务器和远程终端，工控机包括无线通讯装置，PLC变频控制柜内安装PLC可编程逻辑控制器、变频器、数据采集接口、视频信号接口、控制接口和485通讯装置，一、二次管网数据采集装置与PLC可编程逻辑控制器相连接，变频器的输入端通过控制接口与PLC可编程逻辑控制器相连接，变频器的输出端与所述控制装置连接，视频采集装置通过所述视频信号接口与PLC可编程逻辑控制器连接，PLC可编程逻辑控制器通过485通讯装置与工控机连接，工控机与云服务器无线通讯，云服务器与远程终端进行无线通讯。本实申请的基于物联网的热网监控系统，实现一种高性能、低能耗和人性化的供热监控系统。

Description

一种基于物联网的热网监控系统

技术领域

本实用新型涉及物联网技术领域，特别是涉及一种基于物联网的热网监控系统。

背景技术

我国供热能耗在整个国家能源消耗结构中占有较大的比重,也是国家实施节能降耗的重点研究课题，供热行业节能潜力巨大。集中供热系统运行中广泛存在能耗高、能效差、安全隐患多等诸多问题；并且信息化管理程度较低,对现场的大量数据缺乏分析与充分利用；供热系统各个环节数据共享程度不高,企业管理者和操作者对生产过程缺乏不同层面的高效便捷直观的信息交互平台。鉴于上述问题,基于物联网的概念和技术应运而生。物联网便于实现“物与物”、“人与物”的信息链接、处理和应用。

目前国内大部分城市集中供热，使用的热网监控系统均为SCADA大网自控系统，初期投资费用高，调控繁琐，如SCADA系统的核心部分监控中心，它承担了对所有相关信息的综合分析处理和对全网提出运行建议，并实施控制执行等多项任务。因此，其硬件配置是围绕一台高性能计算机服务器配套通讯设备和大显示屏等设备组成，并且需要安装费用高昂的上位机软件才可运行。

发明内容

本实用新型提供一种基于物联网的热网监控系统，能够实现一种高性能、低能耗和人性化的集中供热监控系统。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种基于物联网的热网监控系统，包括若干换热站、云服务器和远程终端，所述换热站包括PLC变频控制柜、换热站一次及二次管网数据采集装置、控制装置、视频采集装置和工控机，所述工控机包括无线通讯装置，所述PLC变频控制柜的柜体内安装有PLC可编程逻辑控制器、变频器、数据采集接口、视频信号接口、控制接口和485通讯装置，所述换热站一次及二次管网数据采集装置通过所述数据采集接口与所述PLC可编程逻辑控制器相连接，所述变频器的输入端通过所述控制接口与所述PLC可编程逻辑控制器相连接，所述变频器的输出端与所述控制装置相连接，所述视频采集装置通过所述视频信号接口与所述PLC可编程逻辑控制器相连接，所述PLC 可编程逻辑控制器通过所述485通讯装置与所述工控机相连接，所述工控机通过所述无线通讯装置与所述云服务器进行无线通讯，所述云服务器通过通信网络与所述远程终端进行无线通讯。

可选的，所述换热站一次及二次管网数据采集装置包括一次网温度传感器、一次网压力传感器、一次网热量表、二次网温度传感器、二次网压力传感器和二次网流量计，所述一次网温度传感器、一次网压力传感器、一次网热量表、二次网温度传感器、二次网压力传感器和二次网流量计将采集到的电压信号发送给所述PLC可编程逻辑控制器，所述PLC可编程逻辑控制器将采集的信息通过所述485通讯装置传输给所述工控机，所述工控机将采集的信息通过所述云服务器传输给所述远程终端。

可选的，所述控制装置包括循环水泵和补水泵，所述循环水泵和补水泵均设置在所述换热站一次网的回水管侧，所述变频器的输出端分别与所述循环水泵和补水泵的控制端相连接。

可选的，所述换热站还包括补水箱，所述补水箱内设置有水箱液位传感器，所述水箱液位传感器通过数据采集接口与所述PLC可编程逻辑控制器相连接。

可选的，所述无线通讯装置为WIFI模块或ZigBee模块。

可选的，所述远程终端为手机、PDA或PC机。

可选的，所述视频采集装置包括数字视频摄像头和支架，所述数字射频摄像头通过所述支架固定在所述换热站内，用于监视并录制所述换热站内各仪表设备的运行状态。

可选的，所述数字视频摄像头为PTZ摄像机。

可选的，所述PLC可编程逻辑控制器为暖通专用PLC控制器。

可选的，所述PLC变频控制柜的柜体侧壁上设置有触摸屏，所述触摸屏与所述PLC可编程逻辑控制器电性连接。

该技术与现有技术相比，具有如下有益效果：

本实用新型提供的一种基于物联网的热网监控系统，由网络云平台、通讯传输部分、换热站机组三部分组成。现场监控设备PLC主要完成各换热站一、二次网的温度、压力、流量、液位等工艺参数的实时采集、各种运行设备的状态实时反映和控制；在通讯网络的支撑下，现场监控设备通过某种网络接口将反映换热站运行状态的数据传送到网络云平台，同时接收网络平台发来的调度控制指令；网络云平台负责接收各现场监控设备发来的数据，并由客户端电脑或手机进行数据调取，进行供热状态评估、能耗统计分析，负荷预测，达到监视控制、远程参数设置、热网参数调控等功能。

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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。

附图说明

图1为本实用新型实施例基于物联网的热网监控系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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做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。

本实用新型提供一种基于物联网的热网监控系统，能够实现一种高性能、低能耗和人性化的集中供热监控系统。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型实施例基于物联网的热网监控系统结构示意图，如图 1所示，一种基于物联网的热网监控系统，包括若干换热站、云服务器10 和远程终端9，所述换热站包括PLC变频控制柜、换热站一次及二次管网数据采集装置、控制装置、视频采集装置15和工控机11，所述工控机11包括无线通讯装置，所述PLC变频控制柜的柜体内安装有PLC可编程逻辑控制器13、变频器17、数据采集接口8、视频信号接口14、控制接口16和485 通讯装置12，所述换热站一次及二次管网数据采集装置通过所述数据采集接口与所述PLC可编程逻辑控制器13相连接，所述变频器17的输入端通过所述控制接口16与所述PLC可编程逻辑控制器13相连接，所述变频器17 的输出端与所述控制装置相连接，所述视频采集装置15通过所述视频信号接口14与所述PLC可编程逻辑控制器13相连接，所述PLC可编程逻辑控制器13通过所述485通讯装置12与所述工控机11相连接，所述工控机11 通过所述无线通讯装置与所述云服务器10进行无线通讯，所述云服务器10 通过通信网络与所述远程终端9进行无线通讯。所述换热站一次及二次管网数据采集装置包括一次网温度传感器1、一次网压力传感器2、一次网热量表3、二次网温度传感器4、二次网压力传感器5和二次网流量计6，所述一次网温度传感器1、一次网压力传感器2、一次网热量表3、二次网温度传感器4、二次网压力传感器5和二次网流量计6将采集到的电压信号发送给所述PLC可编程逻辑控制器13，所述PLC可编程逻辑控制器13将采集的信息通过所述485通讯装置12传输给所述工控机11，所述工控机11将采集的信息通过所述云服务器10传输给所述远程终端9。所述控制装置包括循环水泵18和补水泵19，所述循环水泵18和补水泵19均设置在所述换热站一次网的回水管侧，所述变频器17的输出端分别与所述循环水泵18和补水泵19 的控制端相连接。所述换热站还包括补水箱，所述补水箱内设置有水箱液位传感器7，所述水箱液位传感器7通过数据采集接口8与所述PLC可编程逻辑控制器13相连接。所述无线通讯装置为WIFI模块或ZigBee模块。所述远程终端9为手机、PDA或PC机。所述视频采集装置15包括数字视频摄像头和支架，所述数字射频摄像头通过所述支架固定在所述换热站内，用于监视并录制所述换热站内各仪表设备的运行状态。所述数字视频摄像头为 PTZ摄像机。所述PLC可编程逻辑控制器13为暖通专用PLC控制器。所述 PLC变频控制柜的柜体侧壁上设置有触摸屏，所述触摸屏与所述PLC可编程逻辑控制器13电性连接。

一次网温度传感器1、一次网压力传感器2、一次网热量表3、二次网温度传感器4、二次网压力传感器5和二次网流量计6将采集的电压信号通过数据采集接口8传输给所述PLC可编程逻辑控制器13，所述PLC可编程逻辑控制器13将采集到的电压信号和所述可编程逻辑控制器13中的预设值相比较，将比较结果通过控制接口16发送给所述变频器17，所述变频器根据所述比较结果控制所述循环水泵18的转速，从而控制所述循环水泵18的输出流量和压力；水箱液位传感器7将采集到的补水箱液位信息通过数据采集接口8传输给所述PLC可编程逻辑控制器13，所述PLC可编程逻辑控制器 13将采集到的水箱液位信息和所述可编程逻辑控制器13中的水箱液位预设值相比较，将比较结果发送给所述变频器17，所述变频器17根据所述比较结果控制所述补水泵19的打开或关闭；同时，所述PLC可编程逻辑控制器 13将采集的信息通过所述485通讯装置12传输给所述工控机11，所述工控机11将采集的数据信息通过所述云服务器10传输给所述远程终端9，远程终端9根据接收到的数据信息可以对现场的各种运行设备进行控制，通过设定PLC可编程逻辑控制器13中的设定值对控制装置进行控制。所述数字摄像头将采集的视频信息通过视频信号接口14传输给所述PLC可编程逻辑控制器13，所述PLC可编程逻辑控制器13将采集的视频信息通过所述485通讯装置12传输给所述工控机11，所述工控机11将采集的视频信息(换热站内各仪表设备的运行状态)通过所述云服务器10传输给所述远程终端9，远程终端9可以对视频信息进行调取和监测。

基于物联网的热网监控系统，为用户多提供了一种选择，它将热网监控系统的检测、控制、调节等功能，转移到互联网服务器上通过有线和无线的通讯方式，以换热站的数据采集、信息处理和反馈应用为主要任务，以网络为信息传递载体，实现人与物、物与物之间信息交互、提供信息服务的智能网络信息系统。利用物联网技术，构建先进的城市供暖系统，可实现城市供热的“高效、节能、安全、环保”的“管、控、营”一体化，能有效解决功能能耗，供暖质量的监控，让供暖设备更加智能化，做到可检测、可控制、可调节，并根据我们的需要来选择温度。同时，可以很好地提高系统运行及管理效率，解决传统功能方式带来的高污染、高能耗、可控性低、冷热不均等问题。基于物联网的热网监控系统适用于所有采用了集中供热或区域供热的城镇及企业，可以有效的解决集中供热系统普遍存在的管理水平落后、能源消耗率高、安全性能较弱、供热质量较低等问题。能实现按需供热、改善供热质量、提高供热效率和精度、减少热量浪费，是提高企业经济效益的重要举措。

物联网是基于互联网提出的应用无线射频识别技术以及数据通讯技术建立的一个能够覆盖所有参与实体的整合网络，它由三大模块构成：采集模块，传输模块，分析管理模块。物联网中的实体间按照某种规定的协议可以实现自由的高效的信息交换。基于物联网可以构造一个信息自由、高效传输的实体群。所以，基于物联网技术，可以设计实现更高安全、更低能耗、更低污染的供热系统。基于物联网技术设计实现集中供热监控系统，通过采集、传输、分析管理三个方面，设计实现高性能、低能耗、人性化的集中供热监控系统。旨在实现对换热站故障报警、压力、温度、流量等系统运行参数的实时采集，结合远程通讯技术，最终在监控中心计算机或用户手机上完成整个市区供暖平面显示、设备运行状态的检测与报警，并储存数据和报警记录；同时结合自动化控制技术，对换热站的热能交换进行有效实时控制。达到实时检测、确保整个系统正常运行和实现整个供热网络热能合理分配及最经济运行的目的，最终解决工业生产和居民生活中的集中供热问题。

本实用新型提供的一种基于物联网的热网监控系统，由网络云平台、通讯传输部分、换热站机组三部分组成。现场监控设备PLC主要完成各换热站一、二次网的温度、压力、流量、液位等工艺参数的实时采集、各种运行设备的状态实时反映和控制；在通讯网络的支撑下，现场监控设备通过某种网络接口将反映换热站运行状态的数据传送到网络云平台，同时接收网络平台发来的调度控制指令；网络云平台负责接收各现场监控设备发来的数据，并由客户端电脑或手机进行数据调取，进行供热状态评估、能耗统计分析，负荷预测，达到监视控制、远程参数设置、热网参数调控等功能。本实用新型提供一种基于物联网的热网监控系统，能够实现一种高性能、低能耗和人性化的集中供热监控系统。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种基于物联网的热网监控系统，其特征在于，包括若干换热站、云服务器和远程终端，所述换热站包括PLC变频控制柜、换热站一次及二次管网数据采集装置、控制装置、视频采集装置和工控机，所述工控机包括无线通讯装置，所述PLC变频控制柜的柜体内安装有PLC可编程逻辑控制器、变频器、数据采集接口、视频信号接口、控制接口和485通讯装置，所述换热站一次及二次管网数据采集装置通过所述数据采集接口与所述PLC可编程逻辑控制器相连接，所述变频器的输入端通过所述控制接口与所述PLC可编程逻辑控制器相连接，所述变频器的输出端与所述控制装置相连接，所述视频采集装置通过所述视频信号接口与所述PLC可编程逻辑控制器相连接，所述PLC可编程逻辑控制器通过所述485通讯装置与所述工控机相连接，所述工控机通过所述无线通讯装置与所述云服务器进行无线通讯，所述云服务器通过通信网络与所述远程终端进行无线通讯，所述换热站一次及二次管网数据采集装置包括一次网温度传感器、一次网压力传感器、一次网热量表、二次网温度传感器、二次网压力传感器和二次网流量计，所述一次网温度传感器、一次网压力传感器、一次网热量表、二次网温度传感器、二次网压力传感器和二次网流量计将采集到的电压信号发送给所述PLC可编程逻辑控制器，所述PLC可编程逻辑控制器将采集的信息通过所述485通讯装置传输给所述工控机，所述工控机将采集的信息通过所述云服务器传输给所述远程终端，所述控制装置包括循环水泵和补水泵，所述循环水泵和补水泵均设置在所述换热站一次网的回水管侧，所述变频器的输出端分别与所述循环水泵和补水泵的控制端相连接，所述换热站还包括补水箱，所述补水箱内设置有水箱液位传感器，所述水箱液位传感器通过数据采集接口与所述PLC可编程逻辑控制器相连接，所述视频采集装置包括数字视频摄像头和支架，所述数字视频摄像头通过所述支架固定在所述换热站内，用于监视并录制所述换热站内各仪表设备的运行状态，所述PLC变频控制柜的柜体侧壁上设置有触摸屏，所述触摸屏与所述PLC可编程逻辑控制器电性连接。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的热网监控系统，其特征在于，所述无线通讯装置为WIFI模块或ZigBee模块。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的热网监控系统，其特征在于，所述远程终端为手机、PDA或PC机。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的热网监控系统，其特征在于，所述数字视频摄像头为PTZ摄像机。

5.根据权利要求1所述的基于物联网的热网监控系统，其特征在于，所述PLC可编程逻辑控制器为暖通专用PLC控制器。