专利名称：基于移动技术的建筑可再生能源供热系统的远程监测系统和方法
技术领域：
本发明涉及建筑可再生能源供热应用领域，尤其是涉及一种基于移动技术的建筑可再生能源供热系统的远程监测系统和方法。
背景技术：
现行的建筑可再生能源供热系统如太阳能光热系统的运行中采用的是传统的电脑屏幕监测，每个电脑通过有线的形式与太阳能光热系统的用户控制板相连接，屏幕上显示为光热系统的管路布置图，若想知道某个部位的运行状态情况需经点击鼠标，才能进入该信息显示界面，且只能显示用户控制板上能得到的温度、水位和闭式系统管道受热安全压力的实时运行信息，不能同时得知太阳能光热系统中执行元器件如输送泵、换向阀门、开关阀等的运行故障信息。这种供热系统运行中采用屏幕监测存在一些固有的缺点该种有线连接的屏幕监测方法只适合近距离使用，不能进行远距离监测，并且一台电脑的监测屏幕只能显示一个用户端太阳能光热系统用户控制板上的运行信息。为了监测供热系统的运行，还必须设有专人值守。一个监测人员最多只能同时照看5-8个太阳能光热系统的运行监测屏幕，所以，当供热系统用户数量较大时，需要配备用户端的系统监测屏幕数和监测人员数也较多，耗费大量的监测成本。现行的太阳能光热系统还采用远程协助方式的远程监测方法。通过本机与用户控制板(含网络芯片)在INTERNET上的连通，本机通过INTERNET采用远程协助方式进入用户控制板上查询该太阳能光热系统的运行数据。采用这种方法也不能同时快速地对多个用户端的太阳能光热系统进行实时监测管理，得到的只是每个用户系统中传感器分时工作输出的结果，因此，需要查询系统的运行故障信息时，工作量较大、查询周期较长、费用高且不可靠，无法满足对多个用户系统实时远程监测的要求。在未建成网络的地点，还无法实现对用户系统的远程协助屏幕监测。现行的另一种用于监测的技术是Zigbee，这是一种短距离、低功耗的无线通讯技术，其特点是近距离、低功耗、低速率、低成本，主要适用于自动控制和远程控制领域。其应用领域包括空调系统的温度控制、照明的自动控制、窗帘的自动控制、煤气计量控制、家用电器的控制等。对于只使用Zigbee的监测系统来说，可以通过设置若干个运行信息采集元件来监测多个地点用户端供热系统的运行状况，但其只能短距离传输，所以也不能实现远程实时了解被监测用户供热系统的整体运行状况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于移动技术的建筑可再生能源供热系统的远程监测系统和方法，使得建筑可再生能源供热系统的各个环节的运行状况以数字形式通过移动技术进行通讯传输，以解决使用现有的传统屏幕监测或远程协助方式或只使用Zigbee监测系统方式中存在的一些问题。本发明目的的系统是通过以下技术方案来实现的，采用基于移动技术的建筑可再
3生能源供热系统的远程监测系统，包括建筑可再生能源供热系统及其用户控制板和运行监测平台，其特征在于，所述的远程监测系统还包括由移动技术所组成的无线数据传输系统、 供热系统运行监测控制板，所述监测控制板的信号输入端与建筑可再生能源供热系统中设置的多个运行信息采集元件或装置相电连接，监测控制板与移动技术所组成的无线数据传输系统的一端相电连接，该无线数据传输系统的另一端与运行监测平台相电连接。所述的移动技术包括GSM、GPRS、CDMA、SCDMA、2. 5G、3G、后3G、4G。所述的运行监测平台是能采用专用软件对建筑可再生能源供热系统的运行信息进行监测与信息管理的带视频器的运行信息监测与软件信息管理平台，该运行信息监测与软件信息管理平台包括手机与计算机， 所述的运行信息包括建筑可再生能源供热系统的运行出错信息。该运行信息监测与软件信息管理平台中至少带有远程监测建筑可再生能源供热系统的用户编码数据库和将远程监测建筑可再生能源供热系统的运行信息代码转变为直观可读数据的数据库。所述的建筑可再生能源供热系统包括太阳能光热系统、热泵供热系统以及两者的复合系统，还包括在建筑上应用的采用部分常规能源供热系统与上述建筑可再生能源供热系统混合组成的供热系统，其中，在建筑上应用的太阳能光热系统包括太阳能热水系统、太阳能供热系统和太阳能制冷系统；在建筑上应用的热泵供热系统包括热泵热水系统、热泵供热系统和热泵制冷系统，两者的复合包括该在建筑上应用的太阳能光热系统中采用热泵辅助供热的系统和该热泵供热系统中采用太阳能光热辅助供热的系统。所述的建筑可再生能源供热系统中设置的多个运行信息采集元件和装置还包括流量、热量或耗电量的计量装置。采用本发明远程监测系统的远程监测方法是通过以下技术方案来实现的，采用权利要求1所述建筑可再生能源供热系统的远程监测系统之监测方法，其特征在于采用以下监测处理步骤(1)所述的建筑可再生能源供热系统中设置的多个运行信息采集元件和装置，先将每个建筑可再生能源供热系统中需要传输的运行信息传递给终端移动设备；(2)再将该需要传输的运行信息代码以单向或双向数据传输给监控端的移动设备，再通过有线形式传递给带视频器的运行信息监测与软件信息管理平台；(3)最后经运行监测平台中设置的数据库，将建筑可再生能源供热系统传输的运行信息代码转变为数据通过屏幕显示并进行软件运行信息检测和管理。所述的单向数据传输还包括采用随机抽样的方式，从被远程监测的建筑可再生能源供热系统在夜间逐个定时地向运行信息监测与软件信息管理平台报送其运行信息。由于采用了移动技术的无线数据传输系统，可以实现在距离较大的范围内和城市高密度建筑楼宇群中方便地设置建筑可再生能源供热系统远程监测系统，并使得无线数据传输系统的可靠性与实时监测需求得到满足，普及应用成为可能。又由于采用了监测控制板，并且监测控制板的信号输入端与建筑可再生能源供热系统中设置的多个运行信息采集元件和装置相电连接，使得该建筑可再生能源供热系统远程监测系统可以同时采集供热系统的输入与输出端装置的实时运行信息，将建筑可再生能源供热系统需要传出的运行信息包括出错信息、用热量、耗电量等计量信息转变为代码进行无线通讯传输，可以达到完全覆盖供热系统运行故障的远程监测和保障维修的及时性， 增强了重要应用场合供热系统的运行可靠性保障与收费计量的准确性。采用带专用软件和数据库的能对建筑可再生能源供热系统的运行信息进行监测与管理的带视频器的运行信息监测与软件信息管理平台，能达到迅速、大量、准确地远程监测建筑可再生能源供热系统能力，并使监测人员的投入减少到远远少于现有技术的最小程度，还可以使得一人管理成千上万台建筑可再生能源供热系统的运行信息检测和统计数据管理成为易事。此外，采用双向数据传输的移动技术通讯方式，可以方便地检验远程监测系统无线数据传输系统的通讯连通性，保证及时地排除通讯障碍，保障远程监测系统的工作可靠性和提高建筑可再生能源供热系统的运行可靠性。采用随机抽样法逐个在夜间某个时间段内定时地向运行信息监测与软件信息管理平台报送每个建筑可再生能源供热系运行信息的单向数据传输方式，可以保障信息传送的可靠性与及时性。
图1为本发明实施例的系统结构框图；图2为本发明实施例运行信息传输的连接示意图；图3为本发明中运行信息数据流的传输方向；图4为本发明方法实施例的流程图；图5为本发明远程监控系统实施例运作的具体实施流程图。
具体实施例方式以下结合附图和具体实施方式
对本发明技术方案进行详细描述如图1所示，基于移动技术的建筑可再生能源供热系统的远程监测系统由建筑可再生能源供热系统1、供热系统运行监测控制板2、无线数据传输系统4、运行监测平台5所组成，其中建筑可再生能源供热系统1包括太阳能光热系统、热泵供热系统以及两者的复合系统，还包括在建筑上应用的采用部分常规能源供热系统与上述建筑可再生能源供热系统混合组成的供热系统，其中，在建筑上应用的太阳能光热系统包括太阳能热水系统、太阳能供热系统和太阳能制冷系统；在建筑上应用的热泵供热系统包括热泵热水系统、热泵供热系统和热泵制冷系统，两者的复合包括该在建筑上应用的太阳能光热系统中采用热泵辅助供热的系统和该热泵供热系统中采用太阳能光热辅助供热的系统。建筑可再生能源供热系统中包含了控制系统运行的用户控制板，还设置了多个运行信息采集元件或装置，该信息采集元件和装置包括了流量、热量或耗电量的计量装置。监测控制板2用于采集供热系统中的运行信息和监测故障信息。现有技术中包含通常的运行控制信息是指包括系统部件的温度、水位和闭式系统管道受热安全压力的实时运行测定值输出信号和预先设定值，以及系统的若干个电动执行元器件如输送泵等的开关控制继电器的输入控制信号，一般是通过控制系统运行的用户控制板提供的，该运行信息并不包括系统管路中若干个电动执行元器件如输送泵、换向阀门、开关阀等的出现故障时的信息检测和包括系统流量、热量或耗电量等计量装置采集的变量统计信息，其中，所述的故障信息是由本发明中提出的专门提供电动执行元器件出现故障时信息检测的监测控制板2所采集提供的输出信号，如果需要，监测控制板2还可以提供包括系统流量、热量或耗电量等计量装置采集的变量统计信息的输出信息。本发明所述的系统的运行信息尤其是指用于系统远程监测的上述故障信息和变量统计信息的输出信息。监测控制板的信号输入端与建筑可再生能源供热系统中设置的多个运行信息采集元件或装置相电连接。远程监测系统还包括由移动技术所组成的无线数据传输系统4，无线数据传输系统是指采用长距离传输运行信息和监测故障信息的移动技术部分，所述的移动技术包括 GSM、GPRS、CDMA、SCDMA、2. 5G、3G、后3G、4G等移动技术。监测控制板与移动技术所组成的无线数据传输系统的一端相电连接，该无线数据传输系统的另一端与运行监测平台相电连接。运行监测平台5是能采用专用软件对建筑可再生能源供热系统的运行信息进行监测与管理的带视频器的运行信息监测与软件信息管理平台，该运行信息监测与软件信息管理平台带有数据库，包括手机与计算机等带视频器的、可用于运行信息监测的运行信息管理平台。所述的运行信息至少包括建筑可再生能源供热系统的运行出错信息，还可以包括运行控制信息和变量统计信息，该运行信息监测与软件信息管理平台中至少带有建筑可再生能源供热系统的用户编码数据库和将建筑可再生能源供热系统的运行信息代码转变为直观可读数据的数据库，用于一一对应地识别被远程监测的建筑可再生能源供热系统的各部位的运行信息。远程监测系统采用的监测处理步骤如下所述的建筑可再生能源供热系统中设置的多个运行信息采集元件和装置，先将每个建筑可再生能源供热系统中需要传输的运行信息传递给终端移动设备；再将该需要传输的运行信息代码以单向或双向数据传输的移动技术通讯方式传输给监控端的移动设备，再通过有线形式传递给带视频器的运行信息监测与软件信息管理平台；最后经运行监测平台中设置的数据库，将建筑可再生能源供热系统传输的运行信息代码转变为数据通过屏幕显示并进行软件运行信息检测和管理。所述的单向数据传输还包括从建筑可再生能源供热系统定时地向运行信息监测与软件信息管理平台报送运行信息，如在夜间某个时间段内采用随机抽样的方式，被远程监测的建筑可再生能源供热系统逐个地向运行信息监测与软件信息管理平台报送其运行信息，这样可以保障信息传送的可靠性与及时性。除了上述两种单向数据传输方式外，所述的双向数据传输的移动技术通讯方式是当运行监测人员想获取用户端建筑可再生能源供热系统运行信息时，经发送命令代码(该代码包含该用户端建筑可再生能源供热系统的地址)，通过移动技术通知该用户端建筑可再生能源供热系统的监测控制板；经确认后，该供热系统监测控制板再通过移动技术将该建筑可再生能源供热系统的运行信息传送给带视频器的运行信息监测与软件信息管理平台。图2所示为运行信息传输的连接示意，在基于移动技术的可再生能源供热远程监测系统的运行信息传输系统中包括监测控制板2、无线数据传输系统4、运行监测平台5，其中，无线数据传输系统4包括用户端移动设备402和监控端的移动设备401，监测控制板2 与建筑可再生能源供热系统1中的信息采集元件相连接，该信息采集元件用来感知各电动执行元器件的工作情况，一旦出现异常情况，监测控制板2会将故障信息通过用户端移动设备402以移动技术的形式发送给监控端的移动设备401，监控端的移动设备401将故障信息传给运行监测平台5。如图3所示的运行信息的数据流向，若需要通过运行监测平台5查看用户端建筑可再生能源供热系统1的运行信息或进行无线通讯线路检查，经运行监测平台5可发送命令给监控端移动设备401，经设备401转换为数字形式通过移动技术发给用户端移动设备 402，最后送给监测控制板2，监测控制板2收到命令后将运行信息通过用户端移动设备402 发送给监控端移动设备401，最终发送还给运行监测平台5。如图4所示为本发明方法实施例流程图，其步骤如下步骤1 建筑可再生能源供热系统1生成运行态信息；步骤2 监测控制板2采集运行信息并监测故障信息；步骤3 经无线数据传输系统4和运行监测平台5进行运行信息相互传输；步骤4 运行监测平台5通过软件与数据库对运行信息进行数据监测与管理；如图5为本发明远程监控系统的运作的具体实施流程图。建筑可再生能源供热系统1中设置的信息采集元件和装置，采集供热系统各部分运行信息；用户监测控制板2接收采集的运行信息，并判断有无故障，若有故障，将故障信息通过用户端移动设备402发送出去，监控端的移动设备接收故障信息，运行监测平台5对其进行分析和处理；若无故障，则运行信息通过移动设备发送出去，监控端的移动设备401 接收运行信息，运行监测平台5对其进行分析和处理。
权利要求
1.基于移动技术的建筑可再生能源供热系统的远程监测系统，包括建筑可再生能源供热系统及其用户控制板和计算机运行监测平台，其特征在于，所述的远程监测系统还包括由移动技术所组成的无线数据传输系统和供热系统运行监测控制板，所述供热系统运行监测控制板的信号输入端与建筑可再生能源供热系统中设置的多个运行信息采集元件或装置相电连接，供热系统运行监测控制板与移动技术所组成的无线数据传输系统的一端相电连接，该无线数据传输系统的另一端与计算机运行监测平台相电连接。
2.根据权利要求1所述的远程监测系统，其特征在于，所述的移动技术包括GSM、GPRS、 CDMA、SCDMA、2. 5G、3G、后 3G、4G。
3.根据权利要求1所述的远程监测系统，其特征在于，所述的运行监测平台是能采用专用软件对建筑可再生能源供热系统的运行信息进行监测与信息管理的带视频器的运行信息监测与软件信息管理平台，该运行信息监测与软件信息管理平台包括手机与计算机， 所述的运行信息包括建筑可再生能源供热系统的运行出错信息。
4.根据权利要求3所述的运行信息监测与软件信息管理平台，其特征在于，该运行信息监测与软件信息管理平台中至少带有远程监测建筑可再生能源供热系统的用户编码数据库和将建筑可再生能源供热系统的运行信息代码转变为直观可读数据的数据库。
5.根据权利要求1所述的远程监测系统，其特征在于，所述的建筑可再生能源供热系统包括太阳能光热系统、热泵供热系统以及两者的复合系统，还包括在建筑上应用的采用部分常规能源供热系统与上述建筑可再生能源供热系统混合组成的供热系统，其中，在建筑上应用的太阳能光热系统包括太阳能热水系统、太阳能供热系统和太阳能制冷系统；在建筑上应用的热泵供热系统包括热泵热水系统、热泵供热系统和热泵制冷系统，两者的复合包括该在建筑上应用的太阳能光热系统中采用热泵辅助供热的系统和该热泵供热系统中采用太阳能光热辅助供热的系统。
6.根据权利要求1所述的远程监测系统，其特征在于，所述的建筑可再生能源供热系统中设置的多个运行信息采集元件或装置还包括流量、热量或耗电量的计量装置。
7.一种采用权利要求1所述建筑可再生能源供热系统的远程监测系统之监测方法，其特征在于采用以下监测处理步骤(1)所述的建筑可再生能源供热系统中设置的多个运行信息采集元件或装置，先将每个建筑可再生能源供热系统中需要传输的运行信息传递给移动技术的中心节点；(2)再将该需要传输的运行信息以单向或双向数据传输的移动技术通讯方式传递给带视频器的运行信息监测与软件信息管理平台；(3)最后经运行监测平台中设置的数据库，将带有被远程监测建筑可再生能源供热系统需要传输的运行信息代码转变为数据，通过屏幕显示并进行软件运行信息检测和管理。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征还在于，所述的单向数据传输还包括采用随机抽样的方式，从被远程监测的建筑可再生能源供热系统在夜间逐个定时地向运行信息监测与软件信息管理平台报送其运行信息。
全文摘要
本发明涉及一种基于移动技术的建筑可再生能源供热系统的远程监测系统及其远程监测方法，包括建筑可再生能源供热系统及其用户控制板和计算机运行监测平台，所述的远程监测系统还包括由移动技术所共同组成的无线数据传输系统和供热系统运行监测控制板，采用单向或双向数据传输的移动技术通讯方式，以方便地监测建筑可再生能源供热系统的运行出错信息，并提高远程监测系统及其无线数据传输系统的通讯可靠性。
文档编号G05B19/418GK102236351SQ201010212758
公开日2011年11月9日 申请日期2010年6月12日 优先权日2010年4月23日
发明者徐兵, 李元熙, 李泓, 潘戈 申请人:上海桑维太阳能工程技术有限公司, 无锡桑梧太阳能科技有限公司, 潘戈