专利名称：多功能燃气锅炉控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种自动化控制装置，特别是一种多功能燃气锅炉控 制器。
背景技术：
锅炉是利用燃料或其他能源的热能，把水加热成为热水或蒸汽的机械 设备。锅炉包括锅和炉两大部分。其中，吸热的部分称为锅，产生热量的 部分称为炉。
锅炉参数是表示锅炉性能的主要指标，包括锅炉容量、蒸汽压力、蒸 汽温度、给水温度等。锅炉容量可用额定蒸发量或最大连续蒸发量来表示。 额定蒸发量是在规定的出口压力、温度和效率下，单位时间内连续生产的 蒸汽量。最大连续蒸发量是在规定的出口压力、温度下，单位时间内能最 大连续生产的蒸汽量。蒸汽参数包括锅炉的蒸汽压力和温度，通常是指过 热器、再热器出口处的过热蒸汽压力和温度如没有过热器和再热器，即指 锅炉出口处的饱和蒸汽压力和温度。给水温度是指省煤器的进水温度，无 省煤器时即指锅筒进水温度。
锅炉可按照不同的方法进行分类。锅炉按用途可分为工业锅炉、电站
锅炉、船用锅炉和机车锅炉等；按锅炉出口压力可分为低压、中压、高压、 超高压、亚临界压力、超临界压力等锅炉；锅炉-接水和烟气的流动路径可 分为火筒锅炉、火管锅炉和水管锅炉，其中火筒锅炉和火管锅炉又合称为 锅壳锅炉；按循环方式可分为自然循环锅炉、辅助循环锅炉(即强制循环锅 炉)、直流锅炉和复合循环锅炉；按燃烧方式，锅炉分为室燃炉、层燃炉和 沸腾炉等。
3燃气锅炉是目前广泛使用的 一种锅炉设备。为了保证燃气锅炉的正常 高效运行，需要燃气锅炉控制器对其进行控制，以保证燃气锅炉的燃烧机， 水泵、循环机及油泵的自动运行，并且能够实现温度控制、自动报警、停 才几防冻和自动恢复功 育b 。
现有技术的燃气控制器都是独立工作，各个设备之间缺乏数据通信能
力；同时，采用简单的等级密码来规定操作人员的权限，而锅炉控制器是 对锅炉控制的关键设备，操作人员对锅炉控制器的误操作将对整个锅炉产 生严重的后果。因此，有必要对现有的锅炉控制器进行改进，提高设备的 安全性。
由此可见，现有的燃煤锅炉控制器存在如下缺点 1各个燃气锅炉控制器独立工作，网络化程度低；各个燃气锅炉控制 器的数据信息无法互相通信；
2安全性能差，操作人员的误操作对系统将产生灾难性的后果。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型实施例提供 一 种多功能燃气 锅炉控制器，以解决现有技术中的锅炉控制器网络化程度低的缺点，使得 各个锅炉控制器之间能够组成传感器网络，以便操作人员在服务器终端上 能够获取其它燃气锅炉控制器采集的信息，提高设备的网络性能；。
本实用新型的另 一个目的在于解决现有技术的设备操作安全性低的缺 点，当操作人员在进行温度，压力设置等关键操作时，需要操作人员输入 指紋信息以确定操作行为，从而提高设备的操作安全性能，防止误操作带 来的灾难性后果。
本实用新型在现有的燃气锅炉控制器中集成指紋读取器和无线传感 器，具体地，将指紋读取器通过USB总线与燃气锅炉控制器连接，将无线 传感器通过PCI总线插槽的方式连接至燃气锅炉控制器，并且更新锅炉控
4制器的运行程序，使该多功能燃气锅炉控制器具备无线通信功能和身份识 别功能。解决了现有技术中燃气锅炉控制器的网络化程度低和操作安全性 能差的缺点。
该实用新型包括 一种燃气锅炉控制器，包括
中央处理器，信息采集单元，控制单元，存储器，触摸屏和报警器；
其中，所述中央处理器采用嵌入式ARM处理器，与逻辑控制电路、I/O 接口电路、存储器分别连接；控制单元和信息采集单元通过数据总线与逻 辑控制电路连接；触摸屏和报警器通过I/0接口与中央处理器连接；所述信 息釆集单元包括温度传感器、压力采集器、流量计和设备状态检测器； 所述控制单元包括油位控制器、风机控制器和水泵控制器；
其特征在于所述燃气锅炉控制器进一步包括
使该燃气锅炉控制器与其它燃气锅炉控制器组成自组织网络的无线传 感器；以及，获取操作人员身份信息的指紋读取器； 所述指紋读取器通过USB总线与中央处理器连接； 所述无线传感器通过PCI总线与中央处理器连接。 所述存储器为RAM或EEPROM。
图1是本实用新型的多功能燃气锅炉控制器的结构示意图； 图2是本实用新型的信息釆集单元结构图； 图3是本实用新型的控制单元结构图4是本实用新型实施例中多功能燃气锅炉控制器的工作流程图； 图5是本实用新型无线传感器工作流程图； 图6是本实用新型指紋读取器工作流程具体实施方式
5以下结合说明书附图，通过具体的实施例对本发明实施例提供的多功 能燃气锅炉控制器进行详细的说明。
图1说明了本实用新型多功能燃煤锅炉控制器的结构图。该锅炉控制 器由中央处理器，存储器，报警器，逻辑控制电路，1/0接口电路，信息采
集单元，控制单元，触摸屏，指紋读取器，无线传感器组成。其中信息 采集单元和控制单元通过逻辑控制电路与中央处理器相连接，信息采集单 元负责温度，压力，流量和设备运行状态的参数收集工作；控制单元负责 将中央处理器输出的数字信号转换为控制信号，以控制油位控制器，风机 控制器和水泵控制器的工作。中央处理器还通过i/o接口与触摸屏、指紋读 取器、存储器连接，通过PCI数据总线与无线传感器连接。
其中，中央处理器是整个控制器的核心部分，这里采用嵌入式芯片， 如ARM处理器来完成，信息采集单元如图2所述包括温度传感器器用于 对环境温度信息进行实时收集，这里采用4路温度传感器；压力采集器 用于对锅炉内部的压力信息进行收集；流量计用于对管内水流量信息进 行测算；设备状态监测器用于对设备的运行状态进行信息收集。控制单 元如图3所述将中央处理器分析计算后的参数传送给油位控制器、风机控 制器和水泵控制器以用于对油机，风机和水泵的控制。触摸屏负责显示 温度，压力，水流量信息，以及获取操作人员输入的控制命令。报警器负 责对异常情况进行报警。存储器一般由RAM和ROM组成，RAM负责存 储锅炉运行中的各个设备信息，ROM存储配置参数。
无线传感器采用美国Crossbow公司的IRIS模组提供无线传输功能，其 具有如下接口 4 ~ 20mA电流接口 ； 2线制RTD接口 ；继电器控制接口 ； 输出4 ~ 20mA控制接口 ； RS232标准串行通信接口 ； RS485标准串行通信 接口。工业4^口;tl内置PCB印刷天线，可以实现短距通信能力(30m)。 在需要长距离通信能力时可以通过SMA插头外扩天线，达到300 ~ 500m的 建筑间通信距离。IRIS无线通信模組可以通过与中央处理器的数据总线相
6连从而集成在锅炉控制器中，也可以设计成一个独立模块，插入锅炉控制 器的总线插槽内。
指紋读取器可以采用惠普USB指紋读取器，所述指紋读取器通过匹配
操作人员的指紋和先前输入在数据库中的指紋信息以确认操作人员的身
份。该指紋读取器可以通过USB总线方式与中央处理器相连接，也可以将 读取器集成在锅炉控制器内部，形成一体化的设备。
图4说明了该多功能燃气锅炉控制器的工作流程。
步骤一多功能燃气锅炉控制器开机启动后，进入自动配置状态，CPU 读取ROM中的系统参数对设备的各个硬件进行初始化，配置燃气锅炉控制 器的工作参数；
步骤二设备进入自检状态，检测各个端口是否正常，当检测到端口 出现异常情况，设备开始报警，通知操作人员及时检查设备，排除故障；
步骤三如果没有发现异常情况，锅炉控制器中的无线传感器开始工 作，发送网络设备搜索信号，并接收其它设备返回的确认信号，以获取该 设备之外的所有网络设备，并将搜索到网络设备显示在触摸屏上；
步骤四锅炉控制器中的温度传感器、压力采集器、流量计和设备状 态检测器开始工作，将温度信息，压力信息，流量信息和设备状态信息传 送给CPU，经过处理后存储上述信息，同时在触摸屏上显示上述信息；
步骤五锅炉控制器等待操作人员的指令；
步骤六当操作人员对锅炉控制器进行操作时，锅炉控制器判断是否 对温度，压力进行设置，若是，则锅炉控制器要求操作人员输入指紋信息； 若否，则执行操作人员的指令；
步骤七当操作人员输入的指紋信息与锅炉控制器中已存储的指紋信 息相匹配时，锅炉控制器执行操作人员的指令，若不匹配，则报警。
图5说明了无线传感器工作流程。
步骤一传感装置启动；
7步骤二发送网络设备搜寻信号；可选地，包括Hello探测信号；
步骤三接收网络设备响应信号；网络其它设备在收到Hello探测信号 号返回含有自身ID的响应信号；
步骤四从响应信号中提取网络设备信息；该设备从含有其它网络设 备ID号的响应信息中提取该设备的临近设备信息；
步骤五与该网络设备进行定时消息确认；本设备发送confirm信号至 所有搜到的网络设备，以确定设备之间的连接；
步骤六当网络拓朴发生变化时，重复执行步骤二至步骤五；
步骤七显示搜索出的网络设备，本设备在屏幕上显示所有可连接的 网络设备。
图6说明了指紋读取器的工作流程。
步骤一获取操作人员的指紋信息；
步骤二将操作人员的指紋信息转化为数字信息；
步骤三提取数字信息中的特征信息；其中特征信息包括指紋的点、
波峰终点和分支以及3瓜立区域；
步骤四将特征信息与已保存的操作人员指紋信息进行比对； 步骤五若匹配成功，则通过该操作人员认证，若匹配不成功，则拒 绝该操作人员的登陆请求。
以上所述仅为本发明的几种具体实施例，以上实施例仅用于对本发明 的技术方案和发明构思做说明而非限制本发明的权利要求范围。凡本技术 领域中技术人员在本专利的发明构思基础上结合现有技术，通过逻辑分析、 推理或有限实-验可以得到的其他技术方案，也应该#皮认为落在本发明的权 利要求保护范围之内。
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权利要求1、一种燃气锅炉控制器，包括中央处理器，信息采集单元，控制单元，存储器，触摸屏和报警器；其中，所述中央处理器采用嵌入式ARM处理器，与逻辑控制电路、I/O接口电路、存储器分别连接；控制单元和信息采集单元通过数据总线与逻辑控制电路连接；触摸屏和报警器通过I/O接口与中央处理器连接；所述信息采集单元包括温度传感器、压力采集器、流量计和设备状态检测器；所述控制单元包括油位控制器、风机控制器和水泵控制器；其特征在于所述燃气锅炉控制器进一步包括使该燃气锅炉控制器与其它燃气锅炉控制器组成自组织网络的无线传感器；以及，获取操作人员身份信息的指纹读取器；所述指纹读取器通过USB总线与中央处理器连接；所述无线传感器通过PCI总线与中央处理器连接。
2、 根据权利要求1所述的燃煤锅炉控制器，其特征在于，所述存储器 为RAM或EEPROM。
专利摘要本实用新型公开了一种多功能燃气锅炉控制器，包括中央处理器，信息采集单元，控制单元，存储器，触摸屏和报警器；用以解决现有技术中燃气锅炉控制器的网络化程度低和操作安全性能差等问题。该多功能燃气锅炉控制器集成无线传感器和指纹读取器，并修改控制器的网络运行程序，使得该多功能燃气锅炉控制器具备组网和身份识别等功能。根据本实用新型提出的方案可克服现有技术中的网络化程度低及操作安全性能差等问题，提高了设备的性能。
文档编号F24H9/20GK201273719SQ20082010912
公开日2009年7月15日 申请日期2008年7月9日 优先权日2008年7月9日
发明者刘国强 申请人:刘国强