专利名称：一种锅炉运行参数监测记录仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及锅炉运行安全监测技术，特别是一种基于计算机、卫星通讯及网络技术的用来实时记载锅炉运行状态，并可实时将锅炉运行参数及报警信号实时向安检部门、锅炉维护单位及个人远传的锅炉运行参数监测记录仪。
背景技术：
随着我国社会经济的发展，锅炉的使用日益增加，至2006年底，我国在用锅炉总台数已达3万台，成为国民生产和人们生活中必不可少的工业设备，2007年我国煤炭产量的85%用于锅炉燃料。由于锅炉运行过程中承受一定的温度和压力，加上遭受介质的侵蚀和飞灰的磨损，而且又经常处在启动、停炉及负荷频繁波动情况下工作，如果使用管理不当，如污垢沉淀、缺水、超压、超温、爆管等会造成重大的经济损失，严重的还会造成重大的人身伤亡事故。更重要的是造成事故的这些隐患在锅炉的运行过程中人工难以检测，重大事故发生后，很难以查明事故原因，所以必须设计一种具有但不限于类似飞行器黑匣子作用的锅炉运行参数监测记录仪，既能实时记载、显示和向政府安全监督管理部门乃至锅炉使用、维护企业发送锅炉运行安全信息，还能发送安全监督许可状态等锅炉属性信息，甚至能通过GPRS手机短信即时自动完成发送报警信息，使有关部门不仅能及时采取预防措施， 排除、杜绝锅炉带病运行，预防事故的发生，达到节能安全环保的目的，保证锅炉节能、安全、经济运行，还能有助于事故后查明原因。据检索，《河南石油》期刊2005年19卷第4期公布了一种“基于GPRS网络的注汽锅炉远程监控技术”，《电子技术(上海)》期刊2004年31卷第7期公开了一种“基于GPRS 技术的智能化锅炉安全远程监控系统”。但这些系统只不过是一般意义上的基于互联网和 GPRS技术的基于用户的远程监控，即通过远程计算机直接监控锅炉的运行状态，实现对锅炉的遥控监测。目前还没一种公知的技术能够解决本发明所要解决的技术问题。另外，锅炉的安全运行，与锅炉值班人员的责任心关系很大，值班人员擅自离岗是导致许多事故发生的直接原因，现有技术尚未揭示怎样解决这个问题。锅炉内水的硬度也关系到锅炉的运行安全和节能，当前还没有一种能够和本锅炉运行参数监测记录仪相适配的能够在线检测锅炉内水的硬度的装置。
实用新型内容本实用新型的基本任务是要解决当前安全监督管理部门对锅炉运行安全缺少有效监测手段的技术难题，提供一种基于计算机网络、卫星通讯技术，尤其是射频无线值班人员岗位监测技术的锅炉运行参数监测记录仪，既能籍此实时记载、显示和向政府安全监督管理部门乃至锅炉使用、维护企业发送锅炉运行安全信息、值班人员岗位监测信息，还能发送安全监督许可状态等锅炉属性信息，甚至能通过GPRS手机短信即时自动完成发送报警信息，使有关部门不仅能及时采取预防措施，排除、杜绝锅炉带病运行，预防事故的发生，达到节能安全环保的目的，保证锅炉节能、安全、经济运行，还能有助于事故后查明原因。[0007]本实用新型的进一步的任务是要解决锅炉运行参数监测记录仪可在线检测、发送锅炉内水硬度的难题。本实用新型的基本技术方案是锅炉运行参数监测记录仪，包括嵌入式微处理器、程序存储器和数据存储器，三者通过存储控制电路相连，微处理器上还连接有实时时钟电路、通讯控制电路及数据滤波与采集电路，通讯控制电路上连接有互联网数据通讯接口、网络通讯接口，数据滤波与采集电路上设有多路模拟信号滤波采集电路和开关信号滤波采集电路，其特征在于在所述程序控制器内设有控制微处理器实时监测、报警及通讯的程序控制模块，与微处理器固定相连设有与特定的锅炉对应的射频无线值班人员实时定位监测装置，与实时定位监测装置对应设有射频连接的佩戴在值班人员身上的射频无线值班人员实时定位被监测装置，所述数据存储器为内设有存储锅炉属性参数的属性参数模块、记载锅炉实时运行参数的实时记载模块、设定锅炉运行监测及报警控制参数的监测报警模块，以及值班人员在岗或离岗记录信息模块的数据存储器。更具体的方案包括每个所述射频无线值班人员实时定位监测装置配有至少一个所述射频无线值班人员实时定位被监测装置，每个射频无线值班人员实时定位被监测装置内置有唯一的身份识别编码。在通讯控制电路上连接有GPRS短信息通知发送装置，用以实时通知值班人员和/ 或其上级管理人员通过移动电话接收的让值班人员坚守工作岗位。在通讯控制电路上还连接有实时督促值班人员坚守工作岗位的语音通知装置。在所述模拟信号滤波采集电路上连接有模拟信号光电隔离电路，在所述开关信号滤波采集电路上连接有开关信号光电隔离电路。所述模拟信号光电隔离电路和开关信号光电隔离电路上连接有水质硬度监测装置。在所述模拟信号光电隔离电路上连接有用以检测锅炉火力、蒸汽温度、蒸汽压力、 蒸汽流量以及烟气温度、燃料消耗、送风温度、给水温度及其压力的传感变送电路。所述水质硬度监测装置是一种利用比色分析法测定水中离子浓度的装置，其包括一透明容器，透明容器的两侧相对设有光源和感光传感器，进水口通过级联的电磁阀和流量检测装置及前置过滤器与锅炉出水口相连，在试剂加注口上经喷嘴连接有比色试剂加注装置与所述数据通讯接口相连，在透明容器的底部设有电磁搅拌机构。本实用新型锅炉运行参数监测记录仪通过互连网、GPRS手机短信以及射频无线值班人员实时定位监测技术与安全监督管理部门、锅炉安装、维护企业可以建立实时通讯、监测关系，不仅可实时记载、显示并向政府安全监督管理部门乃至锅炉安装、维护企业发送锅炉运行安全信息、安全监督许可状态、故障信息、锅炉属性信息、锅炉值班人员在岗或脱岗信息，甚至还能通过GPRS和手机短信即时自动完成发送报警和让锅炉值班人员复岗信息， 使有关部门不仅能及时采取预防措施，排除、杜绝锅炉带病运行，预防事故的发生，达到节能安全环保的目的，保证锅炉节能、安全、经济运行，还能有助于事故后查明原因。由于本锅炉运行参数监测记录仪解决了实时在线检测、发送锅炉内水硬度的检测难题，从而克服了锅炉内水硬度无法实时检测的盲区，可有效防止本锅炉水垢过多所带来的危险，改善锅炉的节能效果。
图1是本实用新型锅炉运行参数监测记录仪的系统结构示意图；图2是本实用新型中水质硬度监测装置的原理示意图。
具体实施方式
锅炉运行参数监测记录仪，如图1、2所示，包括嵌入式微处理器1、程序存储器10 和数据存储器3，三者通过存储控制电路2相连，微处理器1上还连接有实时时钟电路6、通讯控制电路4及数据滤波与采集电路7，通讯控制电路4上连接有互联网数据通讯接口 51、 网络通讯接口 52，数据滤波与采集电路7上设有多路模拟信号滤波采集电路71和开关信号滤波采集电路72。在程序控制器10内设有控制微处理器1实时监测、报警及通讯的程序控制模块 101，与微处理器1固定相连设有与特定的锅炉对应的射频无线值班人员实时定位监测装置14 (图1中设有一个)，与实时定位监测装置14对应设有多个射频连接的佩戴在值班人员身上的射频无线值班人员实时定位被监测装置15，每个射频无线值班人员实时定位被监测装置内置有唯一的身份识别编码。数据存储器3内固化有存储锅炉属性参数的属性参数模块31、记载锅炉实时运行参数的实时记载模块32、设定锅炉运行监测及报警控制参数的监测报警模块33，以及值班人员在岗或离岗记录信息模块34的数据存储器。在通讯控制电路4上连接有GPRS短信息通知发送装置53，用以实时通知值班人员和/或其上级管理人员通过移动电话接收的让值班人员坚守工作岗位。在通讯控制电路4 上还连接有实时督促值班人员坚守工作岗位的语音通知装置。在模拟信号滤波采集电路71上连接有模拟信号光电隔离电路8，在开关信号滤波采集电路72上连接有开关信号光电隔离电路9。模拟信号光电隔离电路8和开关信号光电隔离电路9上连接有水质硬度监测装置 11。在模拟信号光电隔离电路8上连接有用以检测锅炉火力、蒸汽温度、蒸汽压力、蒸汽流量以及烟气温度、燃料消耗、送风温度、给水温度及其压力的传感变送电路5。数据通讯接口 51包括但不限于USB接口、RS232接口、RS485接口、RS422接。网络通讯接口 52为hternet接口和/或局域网接口。属性参数模块31内固化存储的信息包括但不限于锅炉使用证号、注册代码、内部编号、锅炉名称、锅炉型号、制造单位、制造日期、额定蒸发量、额定压力、额定温度、使用压力、使用温度、是否有省煤器、是否有冷凝水回收、是否有空气预热器、下次外部检验日期、下次水压试验日期、使用单位、单位地址、邮政编码、联系人、联系电话、短信更改管理人员电话号码、APN名、控制中心IP地址、管理人员手机号码、开关量对照表、模拟量对照表、 故障短信对照表、蒸气压力更正表、蒸气流量更正表、锅炉水位更正表、排烟温度更正表、给水温度更正表；实时记载模块32内设有运行参数数据库、故障参数数据库及安全指标数据库；运行参数数据库自动记载锅炉实时运行的参数，包括时间、蒸汽压力、蒸汽流量、锅炉水位、排烟温度、给水温度、故障参数数据库自动记载锅炉故障的参数，包括故障时间、故障名称、无故障运行时间；安全指标数据库设定锅炉安全运行及报警的限制指标，包括锅炉允许使用的时限、燃烧故障停炉次数、高水位报警次数、低水位报警次数、极低水位连锁停炉次数、排烟温度超温报警次数。水质硬度监测装置11是一种利用比色分析法测定水中离子浓度的装置，其包括一透明容器12，透明容器12的两侧相对设有光源IM和感光传感器125，进水口 121通过级联的电磁阀126和流量检测装置127及前置过滤器128与锅炉出水口 1 相连，在试剂加注口 123上经喷嘴132连接有比色试剂加注装置131与数据通讯接口相连，在透明容器 12的底部设有电磁搅拌机构133。在实时记载模块32内还设有与水质硬度监测关联的实时离子浓度记载及安全指标模块。在运行参数数据库内还存储有燃烧机运行时间、点火次数、小火运行时间、小火运行次数、大火运行时间、大火运行次数、停炉时间、日用油箱供油泵运行时间、日用油箱供油泵启停次数、给水泵运行时间、给水泵起停次数、连续给水超过10分钟次数、锅炉水位持续高水位时间、锅炉水位持续低水位时间参数。本实用新型所要求保护的重点在于其硬件逻辑电路结构，至于具体的电路及元器件选择则由技术人员根据具体需要选配，由此所产生的具体电路产品均应在本实用新型所要求保护的范围之内。
权利要求1.锅炉运行参数监测记录仪，包括嵌入式微处理器(1)、程序存储器(10)和数据存储器(3)，三者通过存储控制电路(2)相连，微处理器(1)上还连接有实时时钟电路(6)、通讯控制电路(4)及数据滤波与采集电路(7)，通讯控制电路(4)上连接有数据通讯接口(51)、 网络通讯接口(52)，数据滤波与采集电路(7)上设有多路模拟信号滤波采集电路(71)和开关信号滤波采集电路(72 )，其特征在于在所述程序控制器(10 )内设有控制微处理器(1)实时监测、报警及通讯的程序控制模块(101)，与微处理器(1)固定相连设有与锅炉对应的射频无线值班人员实时定位监测装置(14)，与实时定位监测装置(14)对应设有射频连接的佩戴在值班人员身上的射频无线值班人员实时定位被监测装置(15)，所述数据存储器(3) 为内设有存储锅炉属性参数的属性参数模块(31)、记载锅炉实时运行参数的实时记载模块 (32)、设定锅炉运行监测及报警控制参数的监测报警模块(33)，以及值班人员在岗或离岗记录信息模块(34)的数据存储器。
2.依照权利要求1所述的锅炉运行参数监测记录仪，其特征在于每个所述射频无线值班人员实时定位监测装置(14)配有至少一个所述射频无线值班人员实时定位被监测装置 (15)，每个射频无线值班人员实时定位被监测装置内置有唯一的身份识别编码。
3.依照权利要求2所述的锅炉运行参数监测记录仪，其特征在于在所述通讯控制电路 (4)上连接有GPRS短信息通知发送装置(53)，用以实时通知值班人员和/或其上级管理人员通过移动电话接收的让值班人员坚守工作岗位。
4.依照权利要求3所述的锅炉运行参数监测记录仪，其特征在于在所述通讯控制电路 (4 )上还连接有实时督促值班人员坚守工作岗位的语音通知装置。
5.依照权利要求3或4所述的锅炉运行参数监测记录仪，其特征在于在所述模拟信号滤波采集电路(71)上连接有模拟信号光电隔离电路(8)，在所述开关信号滤波采集电路 (72)上连接有开关信号光电隔离电路(9)。
6.依照权利要求5所述的锅炉运行参数监测记录仪，其特征在于所述模拟信号光电隔离电路(8 )和开关信号光电隔离电路(9 )上连接有水质硬度监测装置(11)。
7.依照权利要求5所述的锅炉运行参数监测记录仪，其特征在于在所述模拟信号光电隔离电路(8 )上连接有用以检测锅炉火力、蒸汽温度、蒸汽压力、蒸汽流量以及烟气温度、燃料消耗、送风温度、给水温度及其压力的传感变送电路(5 )。
8.依照权利要求7所述的锅炉运行参数监测记录仪，其特征在于所述水质硬度监测装置(11)是一种利用比色分析法测定水中离子浓度的装置，其包括一透明容器(12)，透明容器(12)的两侧相对设有光源(124)和感光传感器(125)，进水口(121)通过级联的电磁阀 (1 )和流量检测装置(127)及前置过滤器(1 )与锅炉出水口( 1 )相连，在试剂加注口 (123)上经喷嘴(132)连接有比色试剂加注装置(131)与所述数据通讯接口相连，在透明容器(12)的底部设有电磁搅拌机构(133)。
专利摘要一种锅炉运行参数监测记录仪，在微处理器上连接有通讯控制电路、数据滤波与采集电路及与特定的锅炉对应的射频无线值班人员实时定位监测装置，与实时定位监测装置对应设有射频连接的佩戴在值班人员身上的射频无线值班人员实时定位被监测装置。通过互连网、GPRS手机短信以及射频无线值班人员实时定位监测装置不仅可实时记载、显示并向政府安全监督管理部门乃至锅炉安装、维护企业发送锅炉运行安全、监督、故障、锅炉属性、锅炉值班人员在岗等信息，甚至还能完成报警和让锅炉值班人员复岗信息，使有关部门不仅能及时采取预防措施，杜绝锅炉带病运行，预防事故发生，保证锅炉节能、安全、经济运行，还能有助于事故后查明原因。
文档编号G01N21/78GK202032556SQ20112004380
公开日2011年11月9日 申请日期2011年2月22日 优先权日2011年2月22日
发明者上官斌, 刘明康, 叶伟文, 喻文, 张术宽, 张胜军, 李茂东, 杨麟, 洪文健, 郭毅刚, 黎华 申请人:广州市特种承压设备检测研究院, 广州市银光电子工业有限公司