熱供水遠程監測系統設計

摘 要：目前大部分廠區、院校集中熱供水特點是監測點數量大、分布散、面積廣，一般安裝在樓面，目前常用的人工巡查，一方面浪費人力，熱供水管理人員每天巡查所有熱供水箱的溫度水位5次以上；另一方面在出現事故隱患時操作人員難以發現。熱供水遠程監測系統實時檢測，自動記錄分析，建立與現場傳感器、控制器等監控設備連接，實現運行參數的采集、處理、分析、計算，構造實時數據庫，實現對整個熱供水系統水溫水位的遠程監測。

關鍵詞：熱供水工程；水溫水位；智能遠程系統

引言

目前大部分廠區、院校集中熱供水特點是監測點數量大、分布散、面積廣，而傳統的鋪設電纜難度大。目前常用的人工巡查，一方面浪費人力，熱供水管理人員每天巡查所有熱供水箱的溫度水位5次以上；另一方面在出現事故隱患時操作人員難以發現，易造成設備事故。同時，熱供水系統都是在每棟樓頂獨立運行，覆蓋區域比較分散，難以架設電纜，要做到實時連續監測，提高監控能力，靠過去傳統的辦法是難以滿足要求的。全年環境溫度變化較大，人均每天用熱水量變化也較大，冬季環境溫度較低，人均每天用熱水量較大，夏季環境溫度較高，人均每天用熱水量較小。熱泵補水控制設定后，春夏秋冬補水量是相同的（人工調節除外），夏季人均每天用熱水量較小，熱泵加熱的熱水用不完，放到第二天水溫下降10℃左右，需要再加熱，浪費能源。

當今已進入信息化時代，計算機技術、自動控制技術、無線、有線通信技術已經走向成熟和穩定，與此相結合的無線三遙系統（遙測、遙控、遙信）已經越來越多地在各行各業中得到應用。我們采用的方案是整合這項技術：遠程無線測控整個區域的所有的熱供水系統。適用范圍：院校、廠區等多點熱供水箱管理系統，遠程自動檢測、集中移動顯示。

1 系統主要技術特點

（1）智能化。采用單片機管理、具有體積小、具有較高的數據處理和運算能力、存儲能力。（2）多點檢測。同時檢測熱供水水箱溫度、水位，并且最多同時檢測256個點的水箱。（3）遠程檢測。通過無線把各點熱供水箱的溫濕度數據傳輸到數據數據采集中心，通過服務器統一管理，實現遠程檢測。（4）移動顯示。數據采集集中顯示器采用移動方式，方便管理人員管理。隨時隨地了解各供熱點的水箱重要參數。

2 主要技術指標

測量范圍：溫度：0-70℃、水位：0-5m；測量精度：溫度：0.1℃、水位：0.2m；測控點工作電源：AC220V，移動接收主機：DC6V；數據中轉接收距離：1000m內；服務器：無限距離（手機覆蓋的范圍），界面切換，24小時數據存儲。

工作環境：監測點：露天安裝，-15℃-50℃；濕度0-95%RH；

主機：-15℃-50℃；濕度0-95%RH。

3 系統簡介

3.1 溫度水位數據采集

把水箱溫度傳換模塊、水位檢測模塊檢測數據集中到數據采集器變成數據量輸出。可以進行脈沖信號、開關信號、電平信號等的采集。主要應用于遠程集中采集數據，一臺采集器可以抄收18塊基表的表數，管理器自動尋址采集。

3.2 公用無線通道上傳片區數據

溫度水位數據采集器的數據通過無線信號上傳到傳片區數據集中器，無線有效采集范圍大概在100米內，工作在2.4-2.5GHZ世界通用ISM頻段的單片無線收發器芯片，我們只要在程序上設置這模塊的參數，就能實現此模塊數據發射-數據的傳送-數據的接收功能。管理器自動尋址采集。軟件設計圖見圖2

3.3 GPRS通道上傳服務器

通過GPRS通道片區數據集中器數據上傳服務器，管理器自動尋址采集。

3.4 服務器

管理計算機上運行采集器配合使用的“中央熱水監視系統”軟件。實時監控。建立與現場傳感器、控制器等監控設備連接，實現運行參數的采集、處理、分析、計算，構造實時數據庫，實現對整個熱供水系統水溫水位的遠程監測；使整個軟件部分按計劃運行；應用各種畫圖軟件對整個操作界面進行設計和布局，并與編輯好的程序進行鏈接；應用數據后處理及報表功能實現運行數據的曲線生成，數據文件存檔，及報表的輸出、打印等[1]。

4 系統應用

本系統非常根據部分使用中央熱水系統的學校企業的需要，經過我研發團隊與河源新時速科技有限公司二年多的共同研究，開發了中央熱水遠程監視管理系統。

第一套研發系統經過在河源職業技術學院ABC三個宿舍區60多個水箱的使用，中央熱水遠程監視管理系統，性能穩定、安全可靠、操作方便、省工省時，方便及時檢測了解熱水系統水溫水位情況。

5 結束語

基于溫度水位數據采集，公用無線通道上傳片區數據， GPRS通道上傳服務器，客戶終端四級整個遠程監視，完成了中央熱水遠程監視管理系統的設計、設備安裝與調試、編程、組態調試。結果顯示各項控制功能達到設計要求，技術先進、人機界面生動、操作簡單、可視化強，滿足熱供水水溫水位遠程檢測的目的[2][3]。針對這種現狀進行設計的，具有實用的遠程監控和重啟設備的特點，其建設并投入使用，將大大減輕工作人員的負擔，提高工作效率。

參考文獻

[1]徐世洋，等.中央空調實驗系統的監控設計與實施[J].科技創新與應用，2014（22）.

[2]焦大威.企業能耗在線監測與預警系統的應用分析[J].科技與企業，2013（15）.

[3]李敬，等.地震觀測站智能監控系統設計[J].中國西部科技，2014（13）.

作者簡介：李春來（1968-），男，廣東河源市人，電氣工程副教授，河源職業技術學院節能控制高新技術研究開發中心主任，研究方向為電力傳感器和職業教育。