热供水远程监测系统设计

摘 要：目前大部分厂区、院校集中热供水特点是监测点数量大、分布散、面积广，一般安装在楼面，目前常用的人工巡查，一方面浪费人力，热供水管理人员每天巡查所有热供水箱的温度水位5次以上；另一方面在出现事故隐患时操作人员难以发现。热供水远程监测系统实时检测，自动记录分析，建立与现场传感器、控制器等监控设备连接，实现运行参数的采集、处理、分析、计算，构造实时数据库，实现对整个热供水系统水温水位的远程监测。

关键词：热供水工程；水温水位；智能远程系统

引言

目前大部分厂区、院校集中热供水特点是监测点数量大、分布散、面积广，而传统的铺设电缆难度大。目前常用的人工巡查，一方面浪费人力，热供水管理人员每天巡查所有热供水箱的温度水位5次以上；另一方面在出现事故隐患时操作人员难以发现，易造成设备事故。同时，热供水系统都是在每栋楼顶独立运行，覆盖区域比较分散，难以架设电缆，要做到实时连续监测，提高监控能力，靠过去传统的办法是难以满足要求的。全年环境温度变化较大，人均每天用热水量变化也较大，冬季环境温度较低，人均每天用热水量较大，夏季环境温度较高，人均每天用热水量较小。热泵补水控制设定后，春夏秋冬补水量是相同的（人工调节除外），夏季人均每天用热水量较小，热泵加热的热水用不完，放到第二天水温下降10℃左右，需要再加热，浪费能源。

当今已进入信息化时代，计算机技术、自动控制技术、无线、有线通信技术已经走向成熟和稳定，与此相结合的无线三遥系统（遥测、遥控、遥信）已经越来越多地在各行各业中得到应用。我们采用的方案是整合这项技术：远程无线测控整个区域的所有的热供水系统。适用范围：院校、厂区等多点热供水箱管理系统，远程自动检测、集中移动显示。

1 系统主要技术特点

（1）智能化。采用单片机管理、具有体积小、具有较高的数据处理和运算能力、存储能力。（2）多点检测。同时检测热供水水箱温度、水位，并且最多同时检测256个点的水箱。（3）远程检测。通过无线把各点热供水箱的温湿度数据传输到数据数据采集中心，通过服务器统一管理，实现远程检测。（4）移动显示。数据采集集中显示器采用移动方式，方便管理人员管理。随时随地了解各供热点的水箱重要参数。

2 主要技术指标

测量范围：温度：0-70℃、水位：0-5m；测量精度：温度：0.1℃、水位：0.2m；测控点工作电源：AC220V，移动接收主机：DC6V；数据中转接收距离：1000m内；服务器：无限距离（手机覆盖的范围），界面切换，24小时数据存储。

工作环境：监测点：露天安装，-15℃-50℃；湿度0-95%RH；

主机：-15℃-50℃；湿度0-95%RH。

3 系统简介

3.1 温度水位数据采集

把水箱温度传换模块、水位检测模块检测数据集中到数据采集器变成数据量输出。可以进行脉冲信号、开关信号、电平信号等的采集。主要应用于远程集中采集数据，一台采集器可以抄收18块基表的表数，管理器自动寻址采集。

3.2 公用无线通道上传片区数据

温度水位数据采集器的数据通过无线信号上传到传片区数据集中器，无线有效采集范围大概在100米内，工作在2.4-2.5GHZ世界通用ISM频段的单片无线收发器芯片，我们只要在程序上设置这模块的参数，就能实现此模块数据发射-数据的传送-数据的接收功能。管理器自动寻址采集。软件设计图见图2

3.3 GPRS通道上传服务器

通过GPRS通道片区数据集中器数据上传服务器，管理器自动寻址采集。

3.4 服务器

管理计算机上运行采集器配合使用的“中央热水监视系统”软件。实时监控。建立与现场传感器、控制器等监控设备连接，实现运行参数的采集、处理、分析、计算，构造实时数据库，实现对整个热供水系统水温水位的远程监测；使整个软件部分按计划运行；应用各种画图软件对整个操作界面进行设计和布局，并与编辑好的程序进行链接；应用数据后处理及报表功能实现运行数据的曲线生成，数据文件存档，及报表的输出、打印等[1]。

4 系统应用

本系统非常根据部分使用中央热水系统的学校企业的需要，经过我研发团队与河源新时速科技有限公司二年多的共同研究，开发了中央热水远程监视管理系统。

第一套研发系统经过在河源职业技术学院ABC三个宿舍区60多个水箱的使用，中央热水远程监视管理系统，性能稳定、安全可靠、操作方便、省工省时，方便及时检测了解热水系统水温水位情况。

5 结束语

基于温度水位数据采集，公用无线通道上传片区数据， GPRS通道上传服务器，客户终端四级整个远程监视，完成了中央热水远程监视管理系统的设计、设备安装与调试、编程、组态调试。结果显示各项控制功能达到设计要求，技术先进、人机界面生动、操作简单、可视化强，满足热供水水温水位远程检测的目的[2][3]。针对这种现状进行设计的，具有实用的远程监控和重启设备的特点，其建设并投入使用，将大大减轻工作人员的负担，提高工作效率。

参考文献

[1]徐世洋，等.中央空調实验系统的监控设计与实施[J].科技创新与应用，2014（22）.

[2]焦大威.企业能耗在线监测与预警系统的应用分析[J].科技与企业，2013（15）.

[3]李敬，等.地震观测站智能监控系统设计[J].中国西部科技，2014（13）.

作者简介：李春来（1968-），男，广东河源市人，电气工程副教授，河源职业技术学院节能控制高新技术研究开发中心主任，研究方向为电力传感器和职业教育。