專利名稱：集中供熱管網(wǎng)用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種集中供熱管網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)，尤其涉及一種集中供熱管網(wǎng)用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著社會技術(shù)進步及經(jīng)濟的發(fā)展，我國集中供熱管網(wǎng)發(fā)展迅速，為廣大采暖用戶提供了溫暖舒適的生活環(huán)境，但在供熱系統(tǒng)運行中也存在一些問題，如:因用戶擅自更改或增裝室內(nèi)換熱裝置及設(shè)備故障引發(fā)的管路跑、冒、滴、漏、系統(tǒng)堵塞現(xiàn)象及用戶私自使用供熱用水等現(xiàn)象時有發(fā)生，均造成熱力資源的嚴重損失，并給供熱系統(tǒng)、用戶帶來不安全性。然而目前我國的集中供熱管網(wǎng)系統(tǒng)中還沒有針對用戶用熱異常狀態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)，不能實時了解、判斷用戶的用熱狀態(tài)，缺乏對異常用熱現(xiàn)象的檢測和控制手段。如何實現(xiàn)供熱系統(tǒng)正常穩(wěn)定供熱，提高供熱系統(tǒng)的安全性，提高用戶用熱的舒適性和安全性，成為供熱領(lǐng)域關(guān)注的課題。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于針對上述問題，提供一種集中供熱管網(wǎng)用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，通過對用戶供熱流量的監(jiān)控及時排除異常用熱狀態(tài)，保證供熱系統(tǒng)正常穩(wěn)定供熱，提高供熱系統(tǒng)的安全性，提高用戶用熱的舒適性和安全性。
本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種集中供熱管網(wǎng)用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括設(shè)于供熱管網(wǎng)管理中心的監(jiān)測用戶用熱狀態(tài)的遠程中央計算機控制單元及其依次連接的分別對應(yīng)各個樓棟設(shè)置的GPRS通訊器及集中器，以及針對各摟棟內(nèi)用戶分別設(shè)置的用戶用熱狀態(tài)監(jiān)控單元，所述用戶用熱狀態(tài)監(jiān)控單元包括與用戶所在樓棟對應(yīng)的集中器連接的本地測控終端、沿供水方向依次設(shè)置在所述供熱管網(wǎng)供水管入戶端的開關(guān)控制閥及流量計、設(shè)置在供熱管網(wǎng)回水管入戶端的自力式差壓控制閥，所述自力式差壓控制閥的兩引壓管分別連接在該控制閥的出水側(cè)回水管和所述開關(guān)控制閥進水側(cè)供水管上，開關(guān)控制閥及流量計均與所述測控終端連接。所述開關(guān)控制閥與測控終端通過M-BUS總線連接。本實用新型的有益效果是:通過采用流量計隨時測量用戶瞬時供熱流量，并采取了本地閉環(huán)控制和中央計算機控制單元實時監(jiān)測的雙重結(jié)構(gòu)達到對異常用熱狀態(tài)可靠、及時判斷、及時解決的效果，當瞬時供熱流量增大且超過設(shè)定高限值則可能是發(fā)生了泄露事故或用戶戶內(nèi)私自用水，此時可緊急關(guān)閉開關(guān)控制閥，并通過上傳報警，派相關(guān)人員進入現(xiàn)場進行實際查看，排除故障，消除用熱異常狀態(tài)；當瞬時供熱流量減小且超過設(shè)定低限值，則可能是用戶發(fā)生了管路堵塞，或在計量表戶外側(cè)私自引接用水或用戶人為關(guān)閉了戶內(nèi)采暖設(shè)施上的閥門，此時通過上傳報警，管理中心派相關(guān)人員進入現(xiàn)場進行實際查看，解決和消除用熱異常狀態(tài)。同時，中央計算機控制單元通過接受的瞬時供熱流量數(shù)據(jù)，也進行監(jiān)測報警及現(xiàn)場排除故障?？傊?，通過對用戶供熱流量的監(jiān)控及時排除異常用熱狀態(tài)，保證供熱系統(tǒng)正常穩(wěn)定供熱，防止資源浪費，提高供熱系統(tǒng)的安全性，提高用戶用熱的舒適性和安全性。

圖1是集中供熱管網(wǎng)用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是集中供熱管網(wǎng)用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控程序流程圖。圖中:1中央計算機控制單元，21-2n GPRS通訊器，31_3n集中器，4測控終端，5M-bus總線，6除污器，7開關(guān)控制閥，8流量計，80供水管，9自力式差壓控制閥，91、92引壓管，90回水管，10球閥，Al-An樓棟，Bl-Bm用戶，Cl-Cm用戶用熱狀態(tài)監(jiān)控單元。
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型詳細說明。
具體實施方式
圖1示出某供熱居民區(qū)的集中供熱管網(wǎng)用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，本實施例中，圖中的η為9，m為15。即該供熱居民區(qū)有9個樓棟A1-A9，每個樓棟中有15個用戶B1-B15?；谏鲜龉釁^(qū)域，該集中供熱管網(wǎng)用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的特征在于包括設(shè)于供熱管網(wǎng)管理中心 的監(jiān)測用戶用熱狀態(tài)的遠程中央計算機控制單元I及其依次連接的分別對應(yīng)各個樓棟設(shè)置的GPRS通訊器21-29及集中器31-39，以及針對各摟棟內(nèi)用戶分別設(shè)置的用戶用熱狀態(tài)監(jiān)控單元C1-C15，上述用戶用熱狀態(tài)監(jiān)控單元包括與用戶所在樓棟對應(yīng)的集中器連接的本地測控終端4、沿供水方向依次設(shè)置在上述供熱管網(wǎng)供水管80入戶端的開關(guān)控制閥7及流量計8、設(shè)置在供熱管網(wǎng)回水管90入戶端的自力式差壓控制閥9，自力式差壓控制閥9的兩引壓管91、92分別連接在該控制閥的出水側(cè)回水管和上述開關(guān)控制閥進水側(cè)供水管上，開關(guān)控制閥7及流量計8均與測控終端4連接。如圖1所示，在供水管80及回水管90上分別設(shè)有控制管路開、閉的球閥10，在供水管80上還設(shè)有對管路中的雜質(zhì)進行除污凈化的除污器6，這些設(shè)施是入戶熱力小室中的標準配置設(shè)備。上述流量計8采用天津訊爾儀表公司的型號為ldg-25s-t2f 100的高精度流量計，其功能是對用戶用熱流量進行測量、采集，并通過有線形式傳至測控終端4。開關(guān)控制閥7的功能是在測控終端的控制下完成對用戶的異常用熱時的關(guān)閉，并在用戶解除異常用熱狀態(tài)后開啟開關(guān)控制閥。上述開關(guān)控制閥7采用了江蘇邁拓智能儀表有限公司的MTV-25Y控制閥，與測控終端4通過M-BUS總線連接，由于電源與信號同時提供，可保證測試的準確可靠，M-BUS總線為市售產(chǎn)品。上述自力式差壓控制閥9米用了 Honeywell公司的型號為Kombi_3-plus的自力式差壓控制閥，其功能是⑴.消除二次網(wǎng)垂直水力失調(diào)。⑵.限制開關(guān)控制閥回路的差壓值，保證開關(guān)控制閥7的正常工作。自力式差壓控制閥9的工作原理是當熱水介質(zhì)通過閥芯、閥座截流后，進入開關(guān)控制閥回路，而開關(guān)控制閥7的壓差通過引壓管分別引入自力式差壓控制閥的上下膜室，在上下膜室內(nèi)產(chǎn)生推動力，與其彈簧的反作用力相平衡，從而決定了閥芯與閥座的相對位置，而閥芯與閥座的相對位置確定了壓差值的大??；當被控壓差變化時，力的平衡被破壞，從而帶動了閥芯運動，改變了閥的阻力系數(shù)，達到保證控制壓差為設(shè)定值的作用，從而限制開關(guān)控制閥回路的差壓值，確使工作壓差不超過最大允許壓差，保證開關(guān)控制閥7的正常工作。設(shè)置在供熱管網(wǎng)管理中心的中央計算機控制單元I為現(xiàn)有計算機硬件系統(tǒng)，主機內(nèi)存儲用戶用熱狀態(tài)監(jiān)控程序及相應(yīng)設(shè)定的對應(yīng)供熱流量高限和低限的換算值等參數(shù)以及計算過程的各種數(shù)據(jù)，其功能是監(jiān)測用戶用熱狀態(tài)，包括:通過GPRS通訊器21-29，集中器31-39接收來自各樓棟共135個用戶的測控終端4的上傳用戶供水管的瞬時供熱流量數(shù)據(jù)，進行轉(zhuǎn)換計算并與設(shè)定高限值和低限值比較，對超限數(shù)據(jù)發(fā)出遠程聲光報警，并由供熱管網(wǎng)管理中心通知相關(guān)人員進行現(xiàn)場檢查，排除異常用熱原因；中央計算機控制單元I還接收來自測控終端4上傳的本地超限報警信號，并發(fā)出本地超限聲光報警，同時由供熱管網(wǎng)管理中心通知相關(guān)人員現(xiàn)場解決故障。測控終端4采用了天津市藍深科技發(fā)展有限公司的GT50測控終端，該測控終端是直接應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的工控機，為包括多種模板的一體化設(shè)備，機內(nèi)存儲與中央計算機控制單元同樣的用戶用熱狀態(tài)監(jiān)控程序、相應(yīng)設(shè)定的對應(yīng)供熱流量高限和低限的換算值等參數(shù)以及計算過程的各種數(shù)據(jù)，其功能是直接處理流量計8的流量信號，通過流量計采集用戶供水管的瞬時供熱流量，在流量數(shù)據(jù)上傳的同時進行本地換算和計算、并通過與設(shè)定高限值和低限值比較、控制開關(guān)控制閥的開啟和關(guān)閉，實現(xiàn)本地閉環(huán)控制，同時在遠程通訊正常狀態(tài)下，可以將瞬時供熱流量信號、本地超限報警信號通過集中器、GPRS通訊器上傳給供熱管網(wǎng)管理中心的中央計算機控制單元I。GPRS通訊器的功能是實現(xiàn)測控終端與中央計算機控制單元的數(shù)據(jù)通訊的通訊系統(tǒng)，采用目前常規(guī)使用的APN虛擬專網(wǎng)的通訊方式，本例中選用了天津市藍深科技發(fā)展有限公司的GPRS通訊器。
·[0021]集中器的功能是對一棟樓內(nèi)所有用戶異常用熱控制單元的測控終端的信號進行集中上傳。本例中，集中器采用了秦皇島市榮創(chuàng)科技發(fā)展有限公司的集中器。以下為采用上述集中供熱管網(wǎng)用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)進行用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控的方法，參見圖2。本方法的步驟如下:⑴系統(tǒng)開始運行，測控終端4采集瞬時供熱流量F的數(shù)據(jù)并執(zhí)行步驟⑵；同時詢問遠程通訊是否正常，當遠程通訊正常時，將上述數(shù)據(jù)上傳給中央計算機控制單元1，并執(zhí)行步驟⑶，當遠程通訊中斷時，該數(shù)據(jù)溢出，繼續(xù)保持詢問狀態(tài)；⑵測控終端4將瞬時供熱流量F換算成瞬時流速V，并與設(shè)定的瞬時流速高限值Vl和瞬時流速低限值V2比較，判斷用戶用熱狀態(tài):(2.1)當瞬時流速值V大于瞬時流速高限值Vl時，此時說明可能是發(fā)生了管路泄漏事故或用戶戶內(nèi)私自用水，須關(guān)閉開關(guān)控制閥7，程序結(jié)束；同時產(chǎn)生本地超高限報警信號并詢問遠程通訊是否正常，當遠程通訊正常時，向中央計算機控制單元上傳本地超高限報警信號，此時執(zhí)行步驟⑷；當遠程通訊中斷時，所述本地超高限報警信號數(shù)據(jù)溢出，繼續(xù)保持詢問狀態(tài)；(2.2)當瞬時流速值V小于等于瞬時流速高限值Vl時，進一步判定瞬時流速值V是否小于瞬時流速低限值V2:(2.2.1)當瞬時流速值V小于瞬時流速低限值V2時，此時說明可能是采暖用戶發(fā)生了管路堵塞或用戶在計量表戶外側(cè)私自引接用水或人為關(guān)閉了戶內(nèi)采暖設(shè)施上的閥門，此時產(chǎn)生本地超低限報警信號并詢問遠程通訊是否正常，當遠程通訊正常時，向中央計算機控制單元上傳本地超低限報警信號，此時執(zhí)行步驟(5);當遠程通訊中斷時，上述本地超低限報警信號數(shù)據(jù)溢出，繼續(xù)保持詢問狀態(tài)；(2.2.2)當瞬時流速值V大于等于瞬時流速低限值V2時，說明用戶用熱正常，繼續(xù)循環(huán)；(3).中央計算機控制單元接收測控終端上傳的瞬時供熱流量F并進行計算和判斷用熱狀態(tài):(3.1)將瞬時供熱流量F換算成瞬時流速V，并與設(shè)定的瞬時流速高限值Vl和瞬時流速低限值V2比較，判斷用戶用熱狀態(tài):(3.1.1)判斷瞬時流速值V是否大于瞬時流速高限值VI，若瞬時流速值V大于瞬時流速高限值VI，則發(fā)出遠程超高限聲光報警信號，此時管理中心通知人員現(xiàn)場排除故障；等于瞬時流速高限值Vl則執(zhí)行以下步驟:(3.1.2)判斷瞬時流速值V是否小于瞬時流速低限值V2，若瞬時流速值V小于瞬時流速低限值V2，則發(fā)出遠程超低限聲光報警信號，此時管理中心通知人員現(xiàn)場排除故障；若瞬時流速值V大于等于瞬時流速低限值V2，說明用戶用熱正常；⑷當中央計算機控制單元I接收到測控終端4上傳的本地超高限報警信號時，發(fā)出本地超高限聲光報警信號，此時，管理中心通知人員現(xiàn)場排除故障；
(5)當中央計算機控制單元接收到測控終端4上傳的本地超低限報警信號時，發(fā)出本地超低限聲光報警信號，此時，管理中心通知人員現(xiàn)場排除故障。上述瞬時流速高限值Vl=L 5-2m/s,瞬時流速低限值V2=0.1-0.3m/s。綜上所述，采用了本實用新型提供的集中供熱管網(wǎng)用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)及上述監(jiān)控方法，實現(xiàn)了對用戶用熱異常狀態(tài)可靠、及時的判斷并可及時解決，當瞬時供熱流量增大且超過設(shè)定高限值則可能是發(fā)生了泄露事故或用戶戶內(nèi)私自用水，此時可通過測控終端4的本地控制緊急關(guān)閉開關(guān)控制閥7，并通過上傳本地報警信號，由管理中心派相關(guān)人員進入現(xiàn)場進行實際查看，排除故障，消除用熱異常狀態(tài)。當瞬時供熱流量減小且超過設(shè)定低限值，則可能是用戶發(fā)生了管路堵塞，或用戶在計量表戶外側(cè)私自引接用水或人為關(guān)閉了戶內(nèi)采暖設(shè)施上的閥門，此時通過上傳本地報警信號，由管理中心派相關(guān)人員進入現(xiàn)場進行實際查看，解決和消除異常用熱狀態(tài)。同時，中央計算機控制單元通過接受的瞬時供熱流量數(shù)據(jù)，同時進行計算、判斷并對異常用熱狀態(tài)發(fā)出遠程報警，并排除現(xiàn)場故障。由此保證供熱系統(tǒng)正常穩(wěn)定供熱，防止資源浪費，提高供熱系統(tǒng)的安全性，提高用戶用熱的舒適性和安全性。
權(quán)利要求1.一種集中供熱管網(wǎng)用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括設(shè)于供熱管網(wǎng)管理中心的監(jiān)測用戶用熱狀態(tài)的遠程中央計算機控制單元及其依次連接的分別對應(yīng)各個樓棟設(shè)置的GPRS通訊器及集中器，以及針對各摟棟內(nèi)用戶分別設(shè)置的用戶用熱狀態(tài)監(jiān)控單元，所述用戶用熱狀態(tài)監(jiān)控單元包括與用戶所在樓棟對應(yīng)的集中器連接的本地測控終端、沿供水方向依次設(shè)置在所述供熱管網(wǎng)供水管入戶端的開關(guān)控制閥及流量計、設(shè)置在供熱管網(wǎng)回水管入戶端的自力式差壓控制閥，所述自力式差壓控制閥的兩引壓管分別連接在該控制閥的出水側(cè)回水管和所述開關(guān)控制閥進水側(cè)供水管上，開關(guān)控制閥及流量計均與所述測控終端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的集中供熱管網(wǎng)用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于所述開關(guān)控制閥與測 控終端通過M-BUS總線連接。
專利摘要本實用新型涉及一種集中供熱管網(wǎng)用戶用熱異常狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括設(shè)于供熱管網(wǎng)管理中心的監(jiān)測用戶用熱狀態(tài)的遠程中央計算機控制單元及其依次連接的分別對應(yīng)各個樓棟設(shè)置的GPRS通訊器及集中器，以及針對各摟棟內(nèi)用戶分別設(shè)置的用戶用熱狀態(tài)監(jiān)控單元，用戶用熱狀態(tài)監(jiān)控單元包括與用戶所在樓棟對應(yīng)的集中器連接的本地測控終端、沿供水方向依次設(shè)置在所述供熱管網(wǎng)供水管入戶端的開關(guān)控制閥及流量計、設(shè)置在供熱管網(wǎng)回水管入戶端的自力式差壓控制閥，自力式差壓控制閥的兩引壓管分別連接在該控制閥的出水側(cè)回水管和開關(guān)控制閥進水側(cè)供水管上，開關(guān)控制閥及流量計均與測控終端連接。本實用新型的優(yōu)點是正常穩(wěn)定供熱，提高安全性。
文檔編號F24D19/10GK203131973SQ20132005556
公開日2013年8月14日 申請日期2013年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月31日
發(fā)明者黃鸞, 董現(xiàn)海, 高少東, 雷春鳴, 張華奇 申請人:天津市熱電設(shè)計院, 天津市津安熱電有限公司