模块化换热站远程监测自动控制平台

1、基于物联网的模块化换热站远程控制平台一.研发背景 民生问题，是近年来党和政府越来越关注和重视的问题，我们供热企业不仅涉及到民生，更是民生基础保障的重要环节，而换热站的运行情况，和各种设备的工作状态，工作效率，决定着二次网供热效果，这个效果便是衡量供热企业合不合格的唯一标准，所以领导对换热站运行情况的及时掌握，也是高层管理人员对供热生产运行工作 相应做出合理部署的重要参考依据。根据不同情况 突发情况快速做出正确操做 调整也是基层管理者（换热站长）日常工作，工作量很大，效率不高的主要原因之一， 然而如今科技的进步使得这些工作都可以利用电子技术自动完成，但是先进的科技必然和大量的资金成正比，作为利润

2、不高的传统工业生产企业，节能降耗工作必然也体现在节约成本降低投入上，然而动辄数十万，上百万，千万的现代化改装和维护改造成本又让企业望而兴叹，即便解决了资金投入，实际生产运行中完整的现代化改造方案大体上能够达到，预期效果，但由于各个换热站不同情况 和不同环境以及其他因素，在实际使用中实用性大打折扣，二.系统目标 在降低建设和使用维护成本的前提下，利用物联网技术，在开放的移动客户端，远程动态监测，存储换热站数据，对换热站实时补水泵和循环泵远程自动运行和远程手动干预，从而达到降低成本，降低消耗，减少人力资源开销的目的 三.理论概述首先， 该系统使用载体是使用者自己的智能手机，也可以是pc，通过登录平

3、台软件， 页面以单个换热站为单位， 直观的动态的显示所采集的数据和换热站设备自动运行状态，并且按时段全天候自动存储采集点数据， 制作运行情况曲线图和数据表格，为手动控制补水泵启停，调节循环泵频率，提供参考， 在水箱内设置传感器，在水箱水位低于警戒水位时自动强制关停补水泵和循环泵，并且报警，在此基础上系统分为两大模块1：补水泵： 采集二次网回水压力，使补水泵在二次网回水压力上下限之间自动运行。 也可手动远程控制启停。 同时动态监测补水泵工作频率，后台存储，生成曲线图和数据表格。 用户可以在自己的智能手机上登录平台，远程设置二次网回水压力上下限值，使补水泵自动运行在预设值范围内， 还能通过预设多个

4、运行时段，使补水泵按照时段自动运行， 2：循环泵：远程动态监测二次网循环泵工作状态和平率频率并且频率数据，生成曲线图，制作表格动态远程监测二次网供水和回水温度数据生成曲线图，制作表格远程控制循环泵工频或变频远程手动调节循环泵工作频率数值远程手动控制循环泵启停四.信号采集和通讯理论 几种管网监测点建设方案的比较近年来，应用GPRS通信作为组网方式进行供水管网远程监测系统建设，已逐渐普及应用。在监测点的建设方面，早期项目往往采用“传感器、现场仪表+PLC+DTU”,或者“传感器、现场仪表+RTU+DTU”的解决方案上述两种测控点方案，系统规模大、造价高，相应的建设周期长、维护成本高。并且，由于数据

5、采集与网络通信由独立的两部分设备分别承担，而大部分不具备现场数据存储的功能，造成监测点的数据安全性低（GPRS网络通信故障时，采集数据丢失）、应用灵活性弱（不同通信协议、速率、格式的RS485接口仪表，要同时应用，困难性较高）等不理想状况远程测控终端功能及指标介绍1， 精密的集成化设计：本地测控数据采集、大容量记录存储、GPRS/SMS数据通信融于一体，提供高性价比的解决方案。2， 测控端口基本配置：4路模拟信号输入、4路开关/脉冲信号输入、2路继电器触点输出。3， 高精度的模拟测量：模拟通道搭载高品质D-S型16-bit ADC，内嵌硬件数字滤波，具备卓越的抗干扰特性。模拟通道可接入0-10

6、V,0-5V,4-20mA等各类标准传感器输出信号。 每个通道均经过严格老化和精密校准，确保测量精度达到高度可信赖的0.1%范围之内。确保用户测量精度在传输环节没有损失，远非采用低端10-bit/12-bit SAR型ADC方案可以比拟。4， 开关通道可接脉冲：支持开关通断触点输入 高低电平输入 计数脉冲输入。5， 继电器控制输出：  一组为常开触点，一组为具备公共端、常开、常闭端触点。 继电器长时间吸合不需要维持电流。 继电器触点支持断电触点状态保持。 继电器输出可以与报警事件关联。6， 端口检测报警识别：支持模拟通道高低报警 开关通道触发报

7、警 支持模拟通道、脉冲计数通道变化率报警。7， 数据中心灵活配置：支持永远在线 定时上线 短信控制上线。数据中心主要功能：支持测控数据采集 远程控制 存储记录访问远程设置参数 报警信息处理 GSM网络信息查询8， 可靠的GPRS通信：支持固定IP/域名解析访问 支持TCP/UDP数据协议 采用自动心跳包技术。充分测试和优化的通信故障容错机制，确保RTU准确及时地与数据中心恢复通信。9，SMS通信主要功能： 支持可编辑内容的报警短信向预设手机号码发送。 支持短信呼入查询与设置数据中心参数、短信控制登陆数据中心。10，RS485通信功能： 支持300115200bps不同速率、格式、通信

8、协议的RS485自由通信。可预设48组定时RS485定时访问数据，并且将通信结果自动存储、上报。用户可配置的RS485通信等待时间参数，以及失败重发机制。 支持报警事件关联触发的RS485通信访问。11，测控记录存储管理： 存储容量达到3万条记录，包括：模拟/开关通道测量记录、RS485接口定时通信记录、报警事件记录等。支持数据中心灵活查询管理各类存储记录。12，均衡的低功耗设计： 面向野外小型太阳能供电电源环境设计，整机平均耗电流60mA（常规联网、通信待机）。 搭载高品质保持继电器，继电器长时间吸合，不需要维持电流，以节约耗电。五.优势及特点 1该平台控制系统的建立，极

9、大程度的利用换热站内现有的设备，所以有效的控制了建设成本，降低了安装工作量，实现了投资少，建设快，施工简单，换热站可不停泵安装调试。 2该平台系统软件和测控系统完全自主开发，不加密，仅租借服务器，最大程度减少使用成本，减少维护，升级，使用，改造资金，可以根据不同运行任务灵活搭配远传数据模块，也可以根据领导经验想法，设计自动控制方案，自动控制逻辑，以及自动 手动远程控制方案。 3 该平台为模块化设计，便于增减检测或控制设备，无需改动系统，即可根据站长实际工作需求，针对单个换热站运行情况进行个性化系统设计，测控模块选装，也可以根据换热站运行特点，环境，结合换热站长自身工作需要，针对某换热站，单独设

10、计灵活制定该换热站远程监测，远程控制方案，没有参考价值的监测的数据点就不安装设备避免浪费，没有实际意义的远程控制设备就不控制，远程监测现场数据点数量多，多到可以监测换热站内任何点为数据，因为以利用改造现有设备为主，所以即使增加设备和控制端，也能控制预算在极低范围内 4 该系统平台侧重点在于利用先进的通信技术实现小流量不间断传输远程数据，控制指令信号，动态监测被检测设备实时的具体的工作状态，为自动控制，或远程手动控制，提供更具体，更全面，更有参考价值的数据分析，所以不与现有自控系统重叠，根据检测数据，把原来需要到现场操作的行为随时随地，远程操作，并且平台主要为远程控制开放式登录对登录设备要求低，

11、使用者可随时用访客ID动态检测数据，但发送不了控制命令，也可随时使用管理者ID远程对检测设备进行自动控制参数设定，和检测设备运行状态，分析设备历史数据，远程手动控制，远程控制设备启停，还可让设备自动 手动运行共存 5监视功能可记录储存数据图表，用图表远程 清晰 即时显示过去一段时间该设备运行状态或传感器采集数据，从而给设备或传感器故障做出精确判断，远程控制该设备，甚至能通过状态图表（设备运行状态曲线图，状态表格）提前发现故障（如监测换热站管网流量数据，可根据采集流量数据，分析用水量，判断丢水，通过监测水泵运行转数，自动生成曲线图分析运行状态，作为预测，或实时监控水泵故障的重要依据),均可系统远

12、程控制，如果想让水泵自动运行（如补水泵，站长可通过远程设置二次网回水，上行限制，或下行限制，实现补水泵自动运行，（回水压力过大，手机收到水泵停车报警信息，系统会自动停泵，压力小了，系统也会发送信息通知站长已自动起泵），也可以让水泵启停根据设置的时间段开闭，半自动率运行，并且自动制作曲线图，清晰判断水泵工作状态 如通过检测出水温进水，回水温度，远程精细判断二次网供水效果，换热器工作状态，主要可以根据二次网温度曲线图远程调节本站工作状态，更好的帮助站长无需到达现场远程调节大网平衡 如根据水泵运行曲线图判断水泵故障或远程选择自动或手动） 6 由于平台登录随时随地，所以管理层人员无论身在何地都能同时远程监视所有换热站参数，工作状态，或设置运行数据，在操作界面随时掌握各换热站各项参数，或设置，这对于基层管理员（换热站长）而言可以更好的掌握其管辖站情况，随时手动调整设备或更新自动运行参数。四.实验论证以管理员身份进入主操作界面，左侧显示各站名称，点击想查看站名进入该站控制检测界面，（实验站为科苑E），实验数据采集项目如图所示（可根据需要任意添加），控制项目选高区，低区补水泵，管理员可以根据参数结合经验，手动开启补水泵，也可以选择进入补水泵自动控制页面，自