CN213481409U - 供热地下管井运行环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于环境监测技术领域，提供了一种供热地下管井运行环境监测系统，包括：监测平台、控制板、温湿度检测装置、干簧管液位检测装置和水浸传感器；干簧管液位检测装置用于检测供热地下管井内的液位数据；温湿度检测装置用于检测供热地下管井内的温湿度数据；水浸传感器用于检测供热地下管井内的浸水数据；控制板用于获取并发送液位数据、温湿度数据和浸水数据至监测平台；监测平台用于获取并显示上述监测数据。本实施例通过在供热地下管井设置温湿度检测装置、水浸传感器和干簧管液位检测装置，能够实现对供热地下管井环境的综合监测，从而提高供热系统的可靠性。

Description

供热地下管井运行环境监测系统

技术领域

本实用新型属于环境监测技术领域，尤其涉及一种供热地下管井运行环境监测系统。

背景技术

热力井是电厂热电联供工程的一部分，其向钢铁、电力、石化、冶金、化工、医院等企业提供所需的蒸汽，也称为供热地下管井，供热地下管井内环境相对恶略，且井内长期处于高温、高湿状态下，在夏季还经常遇到雨水进入井内的情况，无法及时预测井内状态，存在管井内漏水或爆管的隐患。

目前，在智慧供热平台中，对于热源、管网、换热站、高温蒸汽等各个节点的重大事件无法实现提前感知、供热系统的可靠性不高。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型实施例提供了一种供热地下管井运行环境监测系统，以解决现有技术中供热系统可靠性低的问题。

本实用新型实施例提供了一种供热地下管井运行环境监测系统，包括：监测平台、控制板、温湿度检测装置、干簧管液位检测装置和水浸传感器；

所述温湿度检测装置、所述干簧管液位检测装置和所述水浸传感器分别与所述控制板连接；所述控制板与所述监测平台连接；

所述干簧管液位检测装置用于检测所述供热地下管井内的液位数据；

所述温湿度检测装置用于检测所述供热地下管井内的温湿度数据；

所述水浸传感器用于检测所述供热地下管井内的浸水数据；

所述控制板用于获取并发送所述液位数据、所述温湿度数据和所述浸水数据至所述监测平台；

所述监测平台用于获取并显示所述液位数据、所述浸水数据和所述温湿度数据。

在一个实施例中，所述干簧管液位检测装置包括检测管道、浮球及多个干簧管；

所述检测管道垂直设置于所述供热地下管井侧壁，所述检测管道的上下端口均罩有过滤网；所述浮球设置于所述检测管道内，且所述浮球的表面设有磁铁；所述多个干簧管设置于所述检测管道的管道外壁，且各个干簧管沿着所述管道外壁的垂直方向均匀分布，各个干簧管均与所述控制板连接。

在一个实施例中，所述浮球为带边浮球，所述磁铁设置于所述带边浮球的圆环上。

在一个实施例中，所述带边浮球包括聚氯乙烯带边浮球、聚丙烯带边浮球和不锈钢带边浮球。

在一个实施例中，所述温湿度检测装置设置于所述供热地下管井的上部。

在一个实施例中，所述系统还包括设置于所述供热地下管井上部的压力传感器；

所述压力传感器与所述控制板连接，用于检测所述供热地下管井内的压力数据，并将所述压力数据发送至所述控制板。

在一个实施例中，所述监测平台还用于：在所述温湿度数据超出预设温湿度范围时，生成温湿度报警信号；在所述液位数据超出预设液位阈值时，生成液位越线报警信号；在根据所述浸水数据确定所述供热地下管井有水时，生成浸水报警信号。

在一个实施例中，所述控制板包括单片机和NB-IOT无线通信模块；

所述单片机分别与所述温湿度检测装置、所述干簧管液位检测装置、所述水浸传感器和所述NB-IOT无线通信模块连接；所述NB-IOT无线通信模块与所述监测平台通信连接；

所述单片机用于获取并发送所述液位数据、所述温湿度数据和所述浸水数据至所述NB-IOT无线通信模块；

所述NB-IOT无线通信模块用于将所述液位数据、所述温湿度数据和所述浸水数据发送至所述监测平台。

在一个实施例中，所述系统还包括与所述控制板连接，用于为所述控制板供电的供电模块。

在一个实施例中，所述系统还包括防水盒；所述控制板和所述供电模块设置于所述防水盒内。

本实用新型实施例与现有技术相比存在的有益效果是：本实施例提供了一种供热地下管井运行环境监测系统，包括监测平台、控制板、温湿度检测装置、干簧管液位检测装置和水浸传感器；所述干簧管液位检测装置用于检测所述供热地下管井内的液位数据；所述温湿度检测装置用于检测所述供热地下管井内的温湿度数据；所述水浸传感器用于检测所述供热地下管井内的浸水数据；所述控制板用于获取并发送所述液位数据、所述温湿度数据和所述浸水数据至所述监测平台；所述监测平台用于获取并显示所述液位数据、所述浸水数据和所述温湿度数据。本实施例通过在供热地下管井设置温湿度检测装置、水浸传感器和干簧管液位检测装置，能够实现对供热地下管井的环境监测，从而提高供热系统的可靠性。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，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。

图1是本实用新型实施例提供的供热地下管井运行环境监测系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的供热地下管井运行环境监测系统中各个装置的安装位置示意图。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

为了说明本实用新型所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。

在一个实施例中，如图1所示，图1示出了本实用新型实施例提供的供热地下管井运行环境监测系统100的结构，其包括：监测平台110、控制板120、温湿度检测装置130、干簧管液位检测装置140和水浸传感器150；

所述温湿度检测装置130、所述干簧管液位检测装置140和所述水浸传感器150分别与所述控制板120连接；所述控制板120与所述监测平台110连接；

所述干簧管液位检测装置140用于检测所述供热地下管井内的液位数据；

所述温湿度检测装置130用于检测所述供热地下管井内的温湿度数据；

所述水浸传感器150用于检测所述供热地下管井内的浸水数据；

所述控制板120用于获取并发送所述液位数据、所述温湿度数据和所述浸水数据至所述监测平台110；

所述监测平台110用于获取并显示所述液位数据、所述浸水数据和所述温湿度数据。

在本实施例中，图2示出了供热地下管井运行环境监测系统100中各个装置的位置示意图，如图2所示，温湿度检测装置130和控制板120设置于供热地下管井的顶部，干簧管液位检测装置140固定设置在供热地下管井的侧壁，水浸传感器150固定在供热地下管井的底部。

在本实施例中，温湿度检测装置130可以采用独立的温度传感器和湿度传感器，温度传感器和湿度传感器分别与控制板120连接；温湿度数据包括温度数据和湿度数据，温度传感器用于检测供热地下管井的温度数据，湿度传感器用于检测供热地下管井的湿度数据。温湿度检测装置130也可以直接采用温湿度传感器，具体地，温湿度传感器采用IIC(Inter-Integrated Circuit，集成电路总线)数字接口温湿度芯片。防水等级为IP68，可以在水里长时间使用，使用温度范围为-50℃～120℃。

在本实施例中，监测平台110设置于远端监控室内。控制板120在获取到温湿度数据、浸水数据和液位数据后，将温湿度数据、浸水数据和液位数据发送至远端的监测平台110。监测平台110在获取到控制板120发送的数据后显示上述数据。

具体的，监测平台110可以根据供热地下管井的结构参数和各个检测装置(所述温湿度检测装置130、所述干簧管液位检测装置140和所述水浸传感器150)的位置数据生成供热地下管井的仿真模型。结构参数为描述供热地下管井内部各部分形状和尺寸的参数，在建立仿真模型后，监测平台将采集来的温湿度数据、浸水数据和液位数据显示于仿真模型对应的监测位置。

优选地，仿真模型可以为三维仿真模型。

从上述实施例可知，本实施例提供的检测系统用于实现供热系统的重大类型报警预测、提前通知至相关负责人员，实现大型供热系统的重大隐患的预警保障，尤其对热源、管网、换热站等几个层级的实时运行数据实现预测判断，为调度人员达到提前谋划，针对性治理的目标，保证大型供热管网系统的可靠、安全运行。

在一个实施例中，如图2所示，所述干簧管液位检测装置140包括检测管道141、浮球142及多个干簧管143；

所述检测管道141垂直设置于所述供热地下管井侧壁，所述检测管道141的上下端口均罩有过滤网；所述浮球142设置于所述检测管道141内，且所述浮球142的表面设有磁铁；所述多个干簧管143设置于所述检测管道141的管道外壁，且各个干簧管143沿着所述管道外壁的垂直方向均匀分布，各个干簧管143均与所述控制板120连接。

在本实施例中，如图2所示，检测管道141垂直放置于供热地下管井侧壁，检测管道141内置有一个带磁铁的浮球142，检测管道141的上下端口处均罩有过滤网。检测管道141的外壁还设有多个干簧管143，各个干簧管143在垂直方向上均匀分布。

通过上述结构，可以确定干簧管液位检测装置140的检测过程具体为：当供热地下管井内液位上升时，液体载着浮球142上升，带磁铁的浮球142到达不同液位高度后触发对应的外壁干簧管143闭合，控制板120按照预设周期读取各个干簧管143的开关状态，并根据干簧管143的开关状态确定液位数据。如此，即可完成供热地下管井的液位检测。

具体的，本实施例中的干簧管143为GPS-23全套防水常开型磁性接近开关，灵敏度为常规AT1015，最大功率可达10W，可以通过0.5A电流。干簧管143数量可以为4。磁控干簧管塑封安装孔带线，本实施例为了避免干簧管安装材料屏蔽磁感线，采用尼龙扎带将干簧管固定在检测管道141上。

在本实施例中，由于干簧管液位检测装置140的管道部分可能需要长时间浸泡在泥水中，且供热地下管井内长期处于高温高腐蚀条件，故现场条件不允许随意更换装置，因此干簧管液位检测装置140的各个结构均选择寿命足且耐腐蚀的材料。

具体地，由于检测管道141在深井里长时间被泥水浸泡，普通材料经过一段时间后管壁会吸附一些泥沙或杂质，而且深井里的水具有较高的腐蚀性和存在一些碱性物质，因此检测管道141材质选择具有抗酸抗碱、摩擦系数低的材料，为了保证检测管道141的使用寿命和可靠性，检测管道141选择一体成型没有拼接，选择具有自润滑性的聚四氟乙烯(PTFE)管道，尺寸可以为110*1000(内径100mm，壁厚5mm)，为了更好的保证系统的可靠性，检测管道141安装在距离井底500mm高度的侧壁。

具体地，检测管道141通过管道固定支架固定在供热地下管井侧壁。由于干簧管液位检测装置140的检测过程需要依靠磁力，因此检测管道141的管道固定支架需要选用不含铁的材料。

优选地，管道固定支架采用不锈钢内螺纹管道支架。

在本实施例中，罩住检测管道141上下端口的过滤网为不锈钢过滤网，丝径0.5mm，孔径3.7mm，过滤网可以使用304不锈钢管箍固定在检测管道141上。本实施例通过在检测管道141上下两端口设置过滤网，既能够使地下井水进入检测管道141，又能避免泥沙进入检测管道141造成检测管道141的堵塞，从而延长干簧管液位检测装置140的使用寿命。

在一个实施例中，所述浮球142为带边浮球，所述磁铁设置于所述带边浮球的圆环上。

在本实施例中，带边浮球为四周带有一圈圆环的球，磁铁固定在浮球的圆环上，带边浮球通过磁铁的重力使浮球固定一个方向朝下，从而不会在使用过程中发生反转或者倾斜。

在一个实施例中，所述带边浮球包括聚氯乙烯带边浮球、聚丙烯带边浮球和不锈钢带边浮球。

具体地，带边浮球的最大尺寸可以为φ80mm。浮球材料包括聚氯乙烯(pvc)、聚丙烯(pp)和不锈钢。

在一个实施例中，所述温湿度检测装置130设置于所述供热地下管井的上部。

在一个实施例中，所述系统还包括设置于所述供热地下管井上部的压力传感器；

所述压力传感器与所述控制板120连接，用于检测所述供热地下管井内的压力数据，并将所述压力数据发送至所述控制板120。

在本实施例中，压力传感器将供热地下管井内的压力数据发送至控制板120，控制板120将压力数据发送至远端的监测平台110，监测平台110获取并显示压力数据，从而进一步获知供热地下管井的环境数据。

在一个实施例中，所述监测平台还用于：在所述温湿度数据超出预设温湿度范围时，生成温湿度报警信号；在所述液位数据超出预设液位阈值时，生成液位越线报警信号；在根据所述浸水数据确定所述供热地下管井有水时，生成浸水报警信号。

在本实施例中，监测平台在温湿度数据超出预设温湿度范围时，生成温湿度报警信号；在根据浸水数据确定供热地下井有水时，生成浸水报警信号；在液位数据超出预设液位阈值时，生成液位越线报警信号。并可在三维仿真模型的对应监测位置通过信号灯闪烁方式显示上述报警信号。

进一步地，不同的报警信号采用的报警信号灯颜色或者闪烁方式可以不同。

在本实施例中，当监测平台110生成上述报警信号时，还可以将上述报警信号转换为报警信息发送至对应负责人的移动终端，从而提醒相关负责人该地下井出现异常，以便相关负责人能够及时的处理异常事件。

具体的，报警信息包括报警类型和报警位置，报警类型包括浸水报警、液位越线报警和温湿度报警。

在一个实施例中，所述控制板120包括单片机和NB-IOT无线通信模块；

所述单片机分别与所述温湿度检测装置130、所述干簧管液位检测装置140、所述水浸传感器150和所述NB-IOT无线通信模块连接；所述NB-IOT无线通信模块与所述监测平台110通信连接；

所述单片机用于获取并发送所述液位数据、所述温湿度数据和所述浸水数据至所述NB-IOT无线通信模块；

所述NB-IOT无线通信模块用于将所述液位数据、所述温湿度数据和所述浸水数据发送至所述监测平台110。

在本实施例中，单片机配备有开关量信号接口、4-20mA输入接口、IIC信号接口、电源接口和开关中断信号接口。相应地、开关量信号接口用于接收干簧管发送的开关量信号，4-20mA输入接口用于接收压力传感器发送的信号，IIC信号接口用于接收温湿度传感器发送的温湿度数据，电源接口用于接入供电模块，开关中断信号接口用于接收三轴姿态传感器发送的姿态数据。

在一个实施例中，所述系统还包括与所述控制板120连接，用于为所述控制板120供电的供电模块。

在本实施例中，供电模块包括锂电池。

在一个实施例中，所述系统还包括防水盒；所述控制板120和所述供电模块设置于所述防水盒内。

从上述实施例可知，本实施例提供了一种供热地下管井运行环境监测系统100，包括监测平台110、控制板120、温湿度检测装置130、干簧管液位检测装置140和水浸传感器150；所述干簧管液位检测装置140用于检测所述供热地下管井内的液位数据；所述温湿度检测装置130用于检测所述供热地下管井内的温湿度数据；所述水浸传感器150用于检测所述供热地下管井内的浸水数据；所述控制板120用于获取并发送所述液位数据、所述温湿度数据和所述浸水数据至所述监测平台110；所述监测平台110用于获取并显示所述液位数据、所述浸水数据和所述温湿度数据。本实施例通过在供热地下管井设置温湿度检测装置130、水浸传感器150和干簧管液位检测装置140，能够实现对供热地下管井的环境监测，从而提高供热系统的可靠性。

从上述实施例可知，由于供热项目现场环境的特殊性(如高温、高湿、环境密闭)，项目实施难度主要在现场设备供电、数据传输、水浸检测、液位检测的可靠性，故本实施例提供的供热地下管井运行环境监测系统100主要分7大功能模块，分别为：水浸检测及报警、液位检测及报警、温度测量、湿度测量、压力测量、通讯远传及电池供电功能模块，各模块相互独立又互为互补，可以针对某个模块单独设计再连接到一起，还可根据使用环境进行相应功能模块的添加，易维护、易生产、系统的可伸缩性强且易实现。

以上所述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精神和范围，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种供热地下管井运行环境监测系统，其特征在于，包括：监测平台、控制板、温湿度检测装置、干簧管液位检测装置和水浸传感器；

所述温湿度检测装置、所述干簧管液位检测装置和所述水浸传感器分别与所述控制板连接；所述控制板与所述监测平台连接；

所述干簧管液位检测装置用于检测所述供热地下管井内的液位数据；

所述温湿度检测装置用于检测所述供热地下管井内的温湿度数据；

所述水浸传感器用于检测所述供热地下管井内的浸水数据；

所述控制板用于获取并发送所述液位数据、所述温湿度数据和所述浸水数据至所述监测平台；

所述监测平台用于获取并显示所述液位数据、所述浸水数据和所述温湿度数据。

2.如权利要求1所述的供热地下管井运行环境监测系统，其特征在于，所述干簧管液位检测装置包括检测管道、浮球及多个干簧管；

所述检测管道垂直设置于所述供热地下管井侧壁，所述检测管道的上下端口均罩有过滤网；所述浮球设置于所述检测管道内，且所述浮球的表面设有磁铁；所述多个干簧管设置于所述检测管道的管道外壁，且各个干簧管沿着所述管道外壁的垂直方向均匀分布，各个干簧管均与所述控制板连接。

3.如权利要求2所述的供热地下管井运行环境监测系统，其特征在于，所述浮球为带边浮球，所述磁铁设置于所述带边浮球的圆环上。

4.如权利要求3所述的供热地下管井运行环境监测系统，其特征在于，所述带边浮球包括聚氯乙烯带边浮球、聚丙烯带边浮球和不锈钢带边浮球。

5.如权利要求1所述的供热地下管井运行环境监测系统，其特征在于，所述温湿度检测装置设置于所述供热地下管井的上部。

6.如权利要求1所述的供热地下管井运行环境监测系统，其特征在于，所述系统还包括设置于所述供热地下管井上部的压力传感器；

所述压力传感器与所述控制板连接，用于检测所述供热地下管井内的压力数据，并将所述压力数据发送至所述控制板。

7.如权利要求1所述的供热地下管井运行环境监测系统，其特征在于，所述监测平台还用于：

在所述温湿度数据超出预设温湿度范围时，生成温湿度报警信号；在所述液位数据超出预设液位阈值时，生成液位越线报警信号；在根据所述浸水数据确定所述供热地下管井有水时，生成浸水报警信号。

8.如权利要求1至7任一项所述的供热地下管井运行环境监测系统，其特征在于，所述控制板包括单片机和NB-IOT无线通信模块；

所述单片机分别与所述温湿度检测装置、所述干簧管液位检测装置、所述水浸传感器和所述NB-IOT无线通信模块连接；所述NB-IOT无线通信模块与所述监测平台通信连接；

所述单片机用于获取并发送所述液位数据、所述温湿度数据和所述浸水数据至所述NB-IOT无线通信模块；

所述NB-IOT无线通信模块用于将所述液位数据、所述温湿度数据和所述浸水数据发送至所述监测平台。

9.如权利要求1至7任一项所述的供热地下管井运行环境监测系统，其特征在于，所述系统还包括与所述控制板连接，用于为所述控制板供电的供电模块。

10.如权利要求9所述的供热地下管井运行环境监测系统，其特征在于，所述系统还包括防水盒；所述控制板和所述供电模块设置于所述防水盒内。

Images