专利名称：热控系统装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及供暖技术，特别涉及一种热控系统装置。
背景技术：
换热机组是向各建筑物提供生产或生活需要的热(冷)负荷所需热量(冷量)的设备，换热机组通常设置于换热站中。 现有的换热机组通常根据室外的气象条件，给定一段时间内的供热的热负荷、累计供热量和供热时间，这样会导致在给定时间内室外温度发生变化时，无法自动调节供热的热负荷进而改变室内温度，造成能源浪费。另外，换热机组在运行过程中有可能由于热网一次侧及二次侧水的温度或流量等参数的变化造成换热机组运行的不稳定的情况。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种热控系统装置，该装置包括供电单元、空气开关、第
一采集单元和控制单元；所述第一采集单元采集热网一次侧和热网二次侧的第一信号，并
提供给所述控制单元；所述控制单元根据所述第一信号的预设范围对所述第一信号对应的
所述热网中的设备进行控制或发出报警信号；所述第一信号为所述热网一次侧和二次侧的
供水管及回水管的温度、压力、流量及阀位信号。 该装置还可以包括 第二采集单元，所述第二采集单元采集所述热网的第二信号并提供给所述控制单元，所述控制单元根据所述第二信号发出报警信号；所述第二信号为所述热网二次侧的回水管的循环泵和补水泵的开关量信号。 第一采集单元可以由第一采集子模块和模数转换子模块构成；所述第一采集子模块采集到所述热网一次侧和二次侧的供水管及回水管的温度、压力、流量及阀位的模拟信号并提供给所述模数转换子模块；所述模数转换子模块将所述模拟信号转化为数字信号并提供给所述控制单元。 控制单元可以由接收子模块和控制子模块构成，所述接收子模块获取到所述第一信号和所述第二信号，并提供给所述控制子模块；所述控制子模块根据所述第一信号和所述第二信号对与所述第一信号对应的所述热网中的设备进行控制或发出报警信号。[0009] 该装置还可以包括 分别与所述第一采集单元、所述第二采集单元及所述控制单元连接的调节单元，所述调节单元将所述第一信号进行滤波后提供给所述控制单元，并对所述第二信号进行电气分离后提供给所述控制单元。 与所述控制单元连接的操作界面，所述操作界面对所述第一信号的预设范围进行设置，并显示所述控制单元输入的所述第一信号及所述第二信号。 与所述控制单元连接的报警单元，所述报警单元接收所述控制单元的所述报警信号并发出报警指示。[0013] 与所述控制单元连接的数据传输单元，所述数据传输单元将所述控制单元的输入信号上报给换热系统，所述换热系统包括多个换热机组。 其中，控制单元和所述第二采集单元可以为可编程逻辑控制器，数据传输单元可以为无线数据终端设备。 因此，本实用新型热控系统装置能够根据室外气温的变化实时调节换热机组的供热热负荷，节约能源。同时在换热机组运行当中实时采集、监测换热机组内各设备的运行参数，并根据预设的参数范围对各设备进行调节，保证了换热机组的稳定运行。
图1为本实用新型提供的第一实施例热控系统装置结构示意图；[0017]图2为本实用新型换热机组结构示意图；[0018]图3为本实用新型提供的第二实施例热控系统装置结构示意图。[0019]附图标记1 :供电单元；2:空气开关；[0021]3 :第一采集单元；4 :控制单元；[0022]5 :第二采集单元；6 :调节单元；[0023]7 :操作界面；8 :报警单元；[0024]9 :数据传输单元；10电动阀；11 :一次侧供水管压力传感器; 12一次侧供水管温度传感器13 :—次侧回水管压力传感器; 14一次侧回水管温度传感器15 :二次侧供水管温度传感器; 16二次侧供水管压力传感器17 :二次侧回水管温度传感器; 18二次侧回水管压力传感器19 :循环泵；20补水泵；21 :泄压阀；22一次侧回水管流量传感器23 :二次侧供水管流量传感器; 31第一采集子模块；32 :模数转换子模块；41接收子模块；42 :控制子模块。
具体实施方式下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。[0035] 图l为本实用新型提供的第一实施例热控系统装置结构示意图，如图l所示，该装置包括供电单元1、空气开关2、第一采集单元3和控制单元4 ;其中，第一采集单元3采集热网一次侧和二次侧的第一信号，并提供给控制单元4 ;控制单元4根据第一信号的预设范围对第一信号对应的热网中的设备进行控制或发出报警信号；第一信号为热网一次侧和二次侧的供水管及回水管的温度、压力、流量及阀位信号。 其中，供电单元1用于为热控系统装置供电，供电单元1可选用两块交流220V转直流24V的开关电源，使其中一块为第一采集单元3供电，另一块为控制单元4供电。空气开关2也称低压断路器，可用来接通和分断负载电路，能够自动切除所属线路的过载短路、失压等故障。用于对热控系统装置出现过载、短路、欠电压等情况时进行断电保护。空气开关2可以视具体情况选用，本实施例中选用2P和IP的空气开关各一个。图2为本实用新型换热机组结构示意图，以下说明同时参见图2，热控系统装置中的第一采集单元3在换热机组中各个预先设置的采集点进行实时采集，采集的第一信号包括热网一次侧及二次侧供水管和回水管的温度、压力、流量，此外还有热网一次侧供水管处电动阀的阀位信号。由于热网一次侧及二次侧的供水管和回水管上分别连接有温度传感器、压力传感器和流量传感器，第一采集单元3可以采集这些传感器输出的信号，而电动阀的阀位信号可以直接进行采集。第一采集单元3采集到上述信号后发送至控制单元4。控制单元4获取到第一采集单元3提供的热网一次侧和二次侧的各个信号以后，与控制单元4中预设的第一信号的范围进行分析，若某一信号不在预设的范围内，则对该信号对应的换热机组中的设备进行控制。具体为当控制单元4根据获取到的二次侧供水管与回水管的压力信号分析出的二次侧供水管与二次侧回水管中的压差大于预设范围时，则控制循环泵减速，当二次侧供水管与二次侧回水管中的压差小于预设范围时，则控制循环泵加速。当控制单元4根据获取到的二次侧回水管的压力信号分析出二次侧回水管的压力大于或小于预设范围时，则控制补水泵减速或加速。当控制单元4获取到的二次侧供水温度信号高于或低于预设温度范围时，则关闭或开启一次侧供水管处的电动阀。当控制单元4获取到二次侧回水管压力信号高于预设范围时，则打开二次侧回水管处设置的泄压阀。当控制单元4获取到例如二次侧回水压过高等情况时时还可以直接发出报警信号。以上各参数的预设范围均可以根据室外温度的变化和昼夜时间的变化做实时修正，即实时修改控制单元4中的各预设参数范围，以达到节约能源的目的。 本实施例的热控系统装置能够根据室外气温的变化实时调节换热机组的供热热负荷，节约能源。同时在换热机组运行当中实时采集、监测换热机组内各设备的运行参数，并根据预设的参数范围对各设备进行调节，保证了换热机组的稳定运行。[0038] 图3为本实用新型提供的第二实施例热控系统装置结构示意图，如图3所示，该装置包括供电单元1 、空气开关2、第一采集单元3和控制单元4 ;还可以包括第二采集单元5 ;第二采集单元5采集热网的第二信号并提供给控制单元4，控制单元4根据第二信号发出报警信号；第二信号为热网二次侧的回水管的循环泵和补水泵的开关量信号。进一步地，第一采集单元3由第一采集子模块31和模数转换子模块32构成；第一采集子模块31采集到热网一次侧和二次侧的供水管及回水管的温度、压力、流量及阀位的模拟信号并提供给模数转换子模块32 ;模数转换子模块32将模拟信号转化为数字信号并提供给控制单元4。控制单元4由接收子模块41和控制子模块42构成，接收子模块41获取到第一信号和第二信号，并提供给控制子模块42 ;控制子模块42根据第一信号和所述第二信号对与第一信号对应的热网中的设备进行控制或发出报警信号。 该装置还可以包括调节单元6、操作界面7、报警单元8和数据传输单元9 ;其中，调节单元6分别与第一采集单元3、第二采集单元5及控制单元4连接，将第一信号进行滤波后提供给控制单元4，并对第二信号进行电气分离后提供给控制单元4。操作界面7与控制单元4连接，对第一信号的预设范围进行设置，并显示控制单元4输入的第一信号及第二信号。报警单元8与控制单元4连接，接收控制单元4的报警信号并发出报警指示；数据传输单元9与控制单元4连接，将控制单元4的输入信号上报换热系统，该换热系统由多个换热机组构成。[0040] 其中，第二采集单元5采集第二信号，即热网中循环泵和补水泵的开关量信号，循 环泵和补水泵都有工频和变频两种工作状态，正常运行一般为变频工作状态，第二采集单 元5可以分别采集到工频运行状态或是变频运行状态循环泵或补水泵的开关量信号，当变 频发生故障时，第二采集单元5会采集到变频器的故障信号，并将故障信号提供给控制单 元4，由控制单元4中的控制子模块42发出报警信号。 本实施例中的第一采集单元3选用3块EM235CN和1块EM231CN模块，也可以选 用其他型号的模块，其选用的个数也可以根据需要进行调整。EM235CN和EM231CN模块均 具有模数转换功能，因为，第一信号中包括的热网一次侧及二次侧供水管和回水管的温度、 压力、流量信号均为模拟信号，需要将这些模拟信号转化为数字信号，此外热网一次侧供水 管处电动阀的阀位信号，当电动阀界于全开及全关状态之间时，电动阀的阀位信号为连续 信号，即模拟信号，因此同样需要转化为数字信号。本实施例中控制单元4和第二采集单元 5的功能可以均采用可编程逻辑控制器(Programmablelogic Controller ;以下简称PLC) 来完成，在该PLC对第一信号和第二信号进行处理之前，可以采用调节单元6对第一信号和 第二信号进行调整，调节单元6可以选用信号调理板，该信号调理板上集成有继电器，该继 电器对为开关量信号的第二信号进行电气分离，同时该调理板还对第一信号进行滤波，由 于第一信号由各种模拟信号经过模数转化后获得，因此该信号中夹杂有模拟信号，可以采 用信号调理板对这些信号进行滤波，以增强这些信号的抗干扰性。对于PLC根据第一信号 和第二信号所做的具体控制过程参见第一实施例，不再赘述。其中，预设PLC中各参数范围 的操作可以通过与PLC连接的操作界面7来完成，操作界面7可以选用与PLC配套的触摸 屏，操作人员可以根据室外温度的变化，以及昼夜时间变化来不断调整预设的各参数范围， 同时，该触摸屏还可以显示实时输入PLC中的各参数，PLC对换热机组各设备的控制情况等 等，使换热机组的运行情况更加直观地反应出来。当PLC输出报警信号时，可以通过外接的 报警单元8做报警提示，该报警单元8可以为各种类型的报警器，如声、光报警器等。由于 多个换热站通常是集中进行监视或控制的，因此，可以在热控系统装置中增加数据传输单 元9，这里可以选用无线数据终端设备(Data Terminal unit ;以下简称DTU)，将本换热站 换热机组的运行参数上报至换热系统，以便换热系统中的中央监控系统可以很好地了解各 换热站的工作情况。 本实施例的热控系统装置能够实时采集换热机组内的温度、压力、流量、阀位以及 循环泵和补水泵等设备的状态信号，并根据室外气温的变化实时调节上述信号的设定范 围，以改变换热机组的供热热负荷，节约能源。同时在换热机组运行当中实时采集、监测换 热机组内各设备的运行参数，并根据预设的参数范围对各设备进行调节，保证了换热机组 的稳定运行。 最后应说明的是以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制； 尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解 其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等 同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术 方案的精神和范围。
权利要求一种热控系统装置，包括供电单元和空气开关，其特征在于，还包括第一采集单元和控制单元；所述第一采集单元采集热网一次侧和热网二次侧的第一信号，并提供给所述控制单元；所述控制单元根据所述第一信号的预设范围对所述第一信号对应的所述热网中的设备进行控制或发出报警信号；所述第一信号为所述热网一次侧和二次侧的供水管及回水管的温度、压力、流量及阀位信号。
2. 根据权利要求1所述的热控系统装置，其特征在于，还包括第二采集单元，所述第二采集单元采集所述热网的第二信号并提供给所述控制单元，所述控制单元根据所述第二信号发出报警信号；所述第二信号为所述热网二次侧的回水管的循环泵和补水泵的开关量信号。
3. 根据权利要求1或2所述的热控系统装置，其特征在于，所述第一采集单元由第一采集子模块和模数转换子模块构成；所述第一采集子模块采集到所述热网一次侧和二次侧的供水管及回水管的温度、压力、流量及阀位的模拟信号并提供给所述模数转换子模块；所述模数转换子模块将所述模拟信号转化为数字信号并提供给所述控制单元。
4. 根据权利要求3所述的热控系统装置，其特征在于，所述控制单元由接收子模块和控制子模块构成，所述接收子模块获取到所述第一信号和所述第二信号，并提供给所述控制子模块；所述控制子模块根据所述第一信号和所述第二信号对与所述第一信号对应的所述热网中的设备进行控制或发出报警信号。
5. 根据权利要求4所述的热控系统装置，其特征在于，还包括分别与所述第一采集单元、所述第二采集单元及所述控制单元连接的调节单元，所述调节单元将所述第一信号进行滤波后提供给所述控制单元，并对所述第二信号进行电气分离后提供给所述控制单元。
6. 根据权利要求1或2所述的热控系统装置，其特征在于，还包括与所述控制单元连接的操作界面，所述操作界面对所述第一信号的预设范围进行设置，并显示所述控制单元输入的所述第一信号及所述第二信号。
7. 根据权利要求6所述的热控系统装置，其特征在于，还包括与所述控制单元连接的报警单元，所述报警单元接收所述控制单元的所述报警信号并发出报警指示。
8. 根据权利要求7所述的热控系统装置，其特征在于，还包括与所述控制单元连接的数据传输单元，所述数据传输单元将所述控制单元的输入信号上报给换热系统，所述换热系统包括多个换热机组。
9. 根据权利要求1或2所述的热控系统装置，其特征在于，所述控制单元和所述第二采集单元为可编程逻辑控制器。
10. 根据权利要求8所述的热控系统装置，其特征在于，所述数据传输单元为无线数据终端设备。
专利摘要本实用新型涉及一种热控系统装置。包括供电单元、空气开关、第一采集单元和控制单元；第一采集单元采集热网一次侧和二次侧的第一信号，并提供给控制单元；控制单元根据第一信号的预设范围对第一信号对应的热网中的设备进行控制或发出报警信号；第一信号为热网一次侧和二次侧的供水管及回水管的温度、压力、流量及阀位信号。实现根据室外气温的变化实时调节换热机组的供热热负荷，节约能源。同时在换热机组运行当中实时采集、监测换热机组内各设备的运行参数，并根据预设的参数范围对各设备进行调节，保证了换热机组的稳定运行。
文档编号G05B19/048GK201463116SQ20092010862
公开日2010年5月12日 申请日期2009年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者李元超, 李晓明 申请人:李晓明