供热二次管网监控系统的制作方法

[0001]
本实用新型属于供热领域，涉及二次管网，具体地说是一种供热二次管网监控系统。


背景技术：

[0002]
集中供热尤其是以天然气作为热源的集中供热形式，受政策引导这几年越来越盛行。供热行业普遍存在着自动化水平不高、互联互通差、联动调节不好的特点，此外，根据现有的二级管网，热力公司无法对供热管网的数据进行实时监控，根据管网情况进行供热调整，使得自动化系统的运行没有实现节能优化，而天然气相较煤炭费用较高，相应的节能需求就显得更为迫切。
[0003]
热网运行的能耗居高不下，其中一个主要原因就是由于末端管网的热力分配不均造成的，但是目前缺少有效的监控和调节手段。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的，是要提供一种供热二次管网监控系统，对二次管网的运行进行实时监控和有效调节，同时，降低二次管网的运行成本。
[0005]
本实用新型为了实现上述目的，所采用的技术方案如下：
[0006]
一种供热二次管网监控系统，包括平衡阀、回水测量装置和安装在管网的供水泵，还包括二网平衡监控器、内置二次网平衡策略的云服务器和能够对云端服务器进行读取和设定操作的客户端，二网平衡监控器包括cpu处理器单元，还包括均与cpu处理器单元连接的通讯单元、数据采集单元和控制单元，平衡阀和回水测量装置均安装在楼宇各单元的供水分路回水管道上与数据采集单元通信连接，二网平衡监控器通过控制单元分别与平衡阀和供水泵连接，二网平衡监控器通过通讯单元与云服务器连接，云服务器与客户端通过有线以太网或无线网络连接。
[0007]
作为限定：通讯单元包括有线通讯单元和无线通讯单元；所述有线通讯单元通过以太网口与云服务器连接；所述无线通讯单元通过2g模块、4g模块或wifi模块与云服务器连接。
[0008]
作为进一步限定：回水测量装置包括温度传感器、流量传感器和压力传感器，温度传感器、流量传感器、压力传感器和平衡阀均通过数据采集模块与cpu处理器单元连接。
[0009]
作为另一种限定：数据采集单元包括数据采集模块和mbus总线模块，回水测量装置为分户热计量表，分户热计量表通过mbus总线模块与cpu处理器单元连接，平衡阀通过数据采集模块与cpu处理器单元连接。
[0010]
作为限定：cpu处理器单元采用stm32f103vet6芯片，通讯单元采用sim800c芯片、w5500芯片和h1102nlt芯片，控制单元采用tlp155e芯片、irlr3410trpbf芯片、lm358芯片、irf4905strlpbf芯片、top222pn芯片和el357n(c)(ta)-g芯片。
[0011]
作为进一步限定：数据采集模块采用lm2904芯片。
[0012]
作为另一种限定：mbus总线模块采用lm358芯片和lm2596-adjfdn5618p芯片。
[0013]
由于采用了上述的技术方案，本实用新型与现有技术相比，所取得的有益效果是：
[0014]
（1）本实用新型提供的供热二次管网监控系统将平衡阀安装于每栋楼宇的各个单元分路的回水管道上，并且在云服务器内存储了相关供热管网调节的策略，楼宇各单元的供水分路回水管道上安装有平衡阀，可以根据整个二次管网供热情况自动远程调节，使得二次管网的运行得到了有效的调节，节省人工降低运营成本；
[0015]
（2）本实用新型提供的供热二次管网监控系统设有二网平衡监控器，实时采集供热数据，进行监控处理，并且对平衡阀和供水泵进行控制，优化了二网热力分配，既保证了用户供热质量，也实现了节电节热地高效供热；
[0016]
（3）本实用新型提供的供热二次管网监控系统的云服务器对二网热力分配控制节点的数据进行实时存储，并进行高效地数据分析，提高了企业的管理和决策水平。
[0017]
本实用新型适用于二次管网供热。
附图说明
[0018]
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作更进一步详细说明。
[0019]
图1为本实用新型实施例1的结构框图；
[0020]
图2为本实用新型实施例2的结构框图；
[0021]
图3为本实用新型实施例1和实施例2的cpu处理器的原理图；
[0022]
图4为本实用新型实施例1和实施例2的通讯单元的原理图；
[0023]
图5为本实用新型实施例1和实施例2的控制单元的原理图；
[0024]
图6为本实用新型实施例1和实施例2的数据采集模块的原理图；
[0025]
图7为本实用新型实施例1的mbus总线模块的原理图；
[0026]
图中：1、二网平衡监控器。
具体实施方式
[0027]
以下结合附图对本实用新型的实施例进行说明。应当理解，此处所描述的实施例仅用于说明和理解本实用新型，并不用于限制本实用新型。
[0028]
实施例1供热二次管网监控系统
[0029]
一种供热二次管网监控系统，其结构框图如图1所示，包括平衡阀、回水测量装置和安装在管网的供水泵，还包括二网平衡监控器1、内置二次网平衡策略的云服务器和能够对云端服务器进行读取和设定操作的客户端，回水测量装置为分户热计量表，二网平衡监控器1包括cpu处理器单元，还包括均与cpu处理器单元连接的通讯单元、数据采集单元和控制单元，通讯单元包括有线通讯单元和无线通讯单元，数据采集单元包括数据采集模块和mbus总线模块，二网平衡监控器1的各个单元的原理图如图3-7所示。安装在楼宇各单元的供水分路回水管道上的平衡阀与数据采集模块通信连接，安装在楼宇各单元的供水分路回水管道上的分户热计量表通过mbus总线模块与cpu处理器单元连接，二网平衡监控器1通过控制单元分别与平衡阀和供水泵连接，有线通讯单元通过以太网口与云服务器连接，无线通讯单元通过2g模块、4g模块或wifi模块与云服务器连接，云服务器与客户端通过有线以太网或无线网络连接。
[0030]
本实施例中cpu处理器单元采用stm32f103vet6芯片，通讯单元采用sim800c芯片、w5500芯片和h1102nlt芯片，控制单元采用tlp155e芯片、irlr3410trpbf芯片、lm358芯片、irf4905strlpbf芯片、top222pn芯片和el357n(c)(ta)-g芯片，数据采集模块采用lm2904芯片，mbus总线模块采用lm358芯片和lm2596-adjfdn5618p芯片。
[0031]
供热二次管网监控系统运行时，数据采集单元采集平衡阀的数据信息，mbus总线模块采集分户热计量表的数据信息，并上传至cpu处理单元进行处理，cpu处理单元通过通讯单元将数据信息发送至云服务器；云服务器通过系统内所有回水温度及流量反馈的数据信息，自动计算出当前理论平均回水温度，并根据每个单元的回水温度值与理论平均回水温度之间的偏差值，自动计算出对应单元平衡阀阀门开度的变化量，将楼宇所有单元平衡阀阀门开度变化量的指令下发通过通讯单元发送至cpu处理单元，cpu处理单元通过控制单元控制供水泵和平衡阀的阀门开度，实现二次网自动调节平衡，并对阀门开度进行历史曲线数据存储；客户端实时或分时段查看云服务器内部存储的回水温度曲线、流量曲线和平衡阀阀门开度曲线，并且可导出历史数据，此外，还可查看平衡阀配置信息，并且进行平衡阀调控和回水温度补偿操作，可设定云服务器内部数据采样间隔时间、自动调控间隔时间、回水温度自动调控目标精度、阀门最小开度安全限定等自动平衡参数，待二次管网调节平衡后，锁定并记忆当前阀门开度，保持回水温度的稳定均衡，从而实现楼内室内温度的均衡和稳定，最终达到二次网水力工况和热力工况的自动平衡。
[0032]
实施例2 供热二次管网监控系统
[0033]
一种供热二次管网监控系统，其结构框图如图2所示，包括平衡阀、回水测量装置和安装在管网的供水泵，还包括二网平衡监控器1、内置二次网平衡策略的云服务器和能够对云端服务器进行读取和设定操作的客户端，回水测量装置包括温度传感器、流量传感器和压力传感器，二网平衡监控器1包括cpu处理器单元，还包括均与cpu处理器单元连接的通讯单元、数据采集单元和控制单元，通讯单元包括有线通讯单元和无线通讯单元，数据采集单元包括数据采集模块，二网平衡监控器1的各个单元的原理图如图3-6所示。平衡阀、温度传感器、流量传感器和压力传感器均安装在楼宇各单元的供水分路回水管道上与数据采集模块通信连接，二网平衡监控器1通过控制单元分别与平衡阀和供水泵连接，有线通讯单元通过以太网口与云服务器连接，无线通讯单元通过2g模块、4g模块或wifi模块与云服务器连接，云服务器与客户端通过有线以太网或无线网络连接。
[0034]
本实施例中cpu处理器单元采用stm32f103vet6芯片，通讯单元采用sim800c芯片、w5500芯片和h1102nlt芯片，控制单元采用tlp155e芯片、irlr3410trpbf芯片、lm358芯片、irf4905strlpbf芯片、top222pn芯片和el357n(c)(ta)-g芯片，数据采集模块采用lm2904芯片。
[0035]
供热二次管网监控系统运行时，数据采集模块采集平衡阀、温度传感器、流量传感器和压力传感器的数据信息，并上传至cpu处理单元进行处理，cpu处理单元通过通讯单元将数据信息发送至云服务器；云服务器通过系统内所有回水温度、流量及压力反馈的数据信息，自动计算出当前理论平均回水温度，并根据每个单元的回水温度值与理论平均回水温度之间的偏差值，自动计算出对应单元平衡阀阀门开度的变化量，将楼宇所有单元平衡阀阀门开度变化量的指令下发通过通讯单元发送至cpu处理单元，cpu处理单元通过控制单元控制供水泵和平衡阀的阀门开度，实现二次网自动调节平衡，并对阀门开度进行历史曲
线数据存储；客户端实时或分时段查看云服务器内部存储的回水温度曲线、流量曲线、压力曲线和平衡阀阀门开度曲线，并且可导出历史数据，此外，还可查看平衡阀配置信息，并且进行平衡阀调控和回水温度补偿操作，可设定云服务器内部数据采样间隔时间、自动调控间隔时间、回水温度自动调控目标精度、阀门最小开度安全限定等自动平衡参数，待二次管网调节平衡后，锁定并记忆当前阀门开度，保持回水温度的稳定均衡，从而实现楼内室内温度的均衡和稳定，最终达到二次网水力工况和热力工况的自动平衡。

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