一种多模式加热设备智能管理系统方法与流程

本发明属于供暖供热行业技术领域，涉及北方供暖供热电加热设备的控制系统，具体涉及一种多模式加热设备智能管理系统方法。

背景技术：

如今，现有的电加热设备技术多为简单的单片机控制，例如：stc-12c5616ad，只能实现单一模式控制，通过数码管显示给用户端，功能单一。而plc平台上开发的两种模式，储能和直供模式，一种是温室温，两套水路循环控制，成本造价高，低廉产品稳定性能差；另一部分控制系统仍旧使用传统机械电路控制方式，按钮开关，数显表等组合。这些模式运行，模式单一，无法满足用户的多模式控制需求，在用户使用过程中会出现控制缺陷，如果二次搭建辅助控制系统，会极大的增加成本，而且使运行会带来不稳定的因素。

而现有技术安全监测报警功能缺失，只具有，超温保护，缺水保护，防冻保护三项功能，有很多故障如水压不稳定、电压不稳定、电流不稳定等不能及时检测和报警，使用性能较差。

技术实现要素：

本发明提供一种多模式加热设备智能管理系统方法，目的是丰富电加热设备控制系统的控制方法，增强运行模式，提升用户的使用需求。

为实现本发明的目的，本发明提供一种多模式加热设备智能管理系统方法，包括储能模式、直供模式、储能直供双模式、手动强制模式；储能模式，用于加热设备对储能水箱制热；直供模式，用于直接对加热设备制热使产出的热水与散热管线之间进行循环将三路室内温度及湿度进行联动控制；储能直供双模式，具备储能和直供双重功能，用于加热设备即对储能水箱制热又会将供暖环境的温湿度进行联动控制；手动强制模式，用于手动控制将加热设备对储能水箱进行热量补充；储能模式、直供模式、储能直供双模式和手动强制模分别控制加热设备和储能水箱的运行将室内的温湿度分成四种模式进行联动控制。

进一步的，所述储能模式下加热设备与储能水箱之间进行两套水路循环，泵(1)受控，出水温度的上下限和工作档位均受日期时间段来进行控制。

进一步的，所述直供模式下泵(1)启动，出水温度的上下限、及工作档位均受控；三路室内温度通过分别的测量值进行分别的联动控制三路对应的继电器的启停，发出启停信号来控制电磁阀进行开关动作；三路的室内湿度通过分别的测量值进行分别的联动控制三路对应的继电器的开关动作，给出开或关信号进行控制加湿器的启停。

进一步的，所述储能直供双模式下加热设备与储能水箱之间循环，泵(1)受控，出水温度上下限、工作档位均受日期的时间段控制，储能水箱温度只作为实时监测值不受控；储能水箱与散热系统循环，泵(2)受三路室内的温度进行控制，三路室温同时受日期和时间段控制，三路室温分别采集室内温度，分别控制继电器开启或关闭来控制电磁阀，同时只要有一路继电器输出水泵(2)就给出启动信号，三路继电器完全关闭下水泵(2)停止运转。

进一步的，所述手动强制模式下储能水箱的加热不受时间段控制，此模式基于储能直供双模式功能，只是不受时间段控制；加热设备与储能水箱循环，出水温度的上下限联动控制泵(1)，泵(1)受出水温度上下限自动切换工作档位，泵(2)受室内三路温度进行联动控制。

本发明的有益效果是：本发明通过四种控制模式来控制室内的温湿度，控制的选择种类多，灵活性强，模式运行稳定，可根据用户的不同需求选择相对应的模式，终端用户操作方便，满足用户多点不同参数控制的集中管理，更容易被应用者接受，满足多种场合的不同需求，本控制系统成本造价较低。

附图说明

图1是本发明的系统软件框架图；

图2是本发明系统软件运行状态检测的流程图；

图3是本发明系统的运行硬件的架构图；

图4是本发明系统软件的工作界面的局部显示示意图；

图5是本发明的储能模式的运行流程图；

图6是本发明的直供模式的运行流程图；

图7是本发明的储能直供双模式的运行流程图；

图8是本发明的手动强制模式的运行流程图；

具体实施方式

以下，将结合附图对本发明作进一步说明:

参照附图3和附图4所示，本发明所公开的一种多模式加热设备智能管理系统的硬件cpu是基于单片机(stm32f401re)的基础上开发的，通过4组独立控制器分别控制多组继电器、多个电控阀门，不同的使用环境启动不同的控制组，结合室内三个房间内的分别对应的三组温控器可实现多模式运行。本系统两套水路循环控制，一套水路是加热设备通过泵1与储能水箱进行循的环管路联通，附图中未标记加热设备，该加热设备属于普通的电加热水的设备；另一套水路是加热设备通过泵1直接与室内的三个房间进行循环的管路联通，此时的加热设备通过泵1无法与储能水箱进行循环；本系统还有三路室内温度、三路室内湿度采集的控制，室内的三个房间的水循环管路通过泵2与储能水箱进行管路联通，三个房间与泵2并联管路连接，管路上均可以加装多个电控阀门对联通的管路内的热水的流速进行联动控制，通过三个房间内的温湿度采集传感器分别对室内的三个房间的温湿度进行采集并联动控制加热水的流速。最后通过tft工业触摸屏显控于终端用户，触摸屏上的显示的工作界面包括附图4所示，附图4中为了终端用户的查看方便，将管路的具体连接简化，并进行抽象的呈现，方便终端用户对实际的三个房间的室内的温湿度进行查看。

结合附图1所示，一种多模式加热设备智能管理系统的软件在触摸屏上的加载界面显示的框架依次为储能模式、直供模式、“储能直供”双模式、手动“强制”模式、参数配置和工作日志，共六种界面选项的导航。其中：进入储能模式，进入储存模式运行状态；进入直供模式，进入直供模式运行状态；进入双模式，进入储能直供的双模式运行状态；进入手动模式，进入手动强制模式控制运行状态；进入参数配置，可以对常用的参数进行设置，也可以进入厂家设置，输入厂家设置的原始密码后可以进行参数的进一步的修改；进入工作日志，进入信息记录的状态界面，可以在该界面进行查询，也可以按照记录的信息参数生成曲线图，方便用户的快速理解查看；其中的四种的储能模式、直供模式、“储能直供”双模式、手动“强制”模式的这四种运行模式，工作后会将工作的过程数据参数进行保存后返回到主界面，如之后的某一次启动时遇到故障，此时将无法运行模式的状态，界面会弹出故障报警，排除故障后方可进行启动。

结合附图2所示，主界面加载后或重新回到主界面后，延时的时间为1秒钟，将采集的数据改写显示，屏幕显示各个数据，并且检测电压、电流、加热器温度、压力或水位是否正常：如果这些数据均正常，可以根据模式选择相应的函数运行方式，即储能模式、直供模式、“储能直供”双模式、手动“强制”模式的这四种运行模式的选择，选择其中的一个模式完成运行后会再回到主界面的重新加载；如果检测的电压、电流等数据信息有一个或多个参数不正常时，会将该检测的数据对应的进行异常显示，该异常显示的事件如果没有记录会进行自动写日志记录，记录的同时会停止加热器工作，但水泵的运行状态保持不变，反而如果该异常显示的事件已经被记录过，会直接到停止加热器工作并且水泵的运行状态保持不变，这样加热器停止工作可以及时的得到控制，而水泵的继续运行可以将加热器停止后仍留有的高温进行水液循环消除，保证加热器不会出现超温停止后自身所带的高温无法快速的消除，避免加热器过热损坏的情况发生，也使管路内可能出现的冰冻现象得到缓解，停止加热器运行后并进行声音的报警，同时执行防冻程序，循环的水路温度如果低于设定的最低温数值时可以得到防冻保护，防止管路中及其他容器中的水冰冻，避免了出现冰冻膨胀损坏的情况发生，有效的将该种情况得到制止，排除页面上的报警信息后会再回到主界面的重新加载，然后进行再次的运行，如果检测电压电流等数据信息均正常，如果有一项不正常又会重复的提示报警的信息，直到系统检测的各电压电流等参数值正常时方可进行模式的选择工作。

本发明所公开的一种多模式加热设备智能管理系统方法，包括储能模式、直供模式、储能直供双模式、手动强制模式；

a储能模式，用于加热设备对储能水箱制热；储能模式下加热设备与储能水箱之间进行两套水路循环，泵(1)受控，出水温度的上下限和工作档位均受日期时间段来进行控制。作为示例，如附图5所示，储能模式的运行流程可参照“检查运行参数表”，储能模式的运行首先会对运行模式是否有配置的参数数据进行检测，即对电压、电流、等设备的报警信息进行检测，如果报警信息的i值存在，即i>0时证明有故障存在，直接会进入并执行防冻程序，防冻程序可以将管路内的水温进行循环并存在极微量的加热，防止管路冻冰的情况发生，避免造成加热设备的停机冰冻的现象发生；如果i＝0时为检测的设备各数据正常，储能模式的运行将继续进行，继续检测“储能”的水箱的温度是否超过设定值。如果水箱的温度是高于设定的上限温度值时，泵1和加热设备的加热器同时关闭停止为水箱加热，避免能源的浪费。如果检测水箱的温度未超过设定的上限温度值时，泵1始终处于运行的开启状态，此时根据储能水箱的温度，水箱的温度在设定的温度容限范围内时，加热设备可以通过防冻程序的防冻加热对水箱进行微量的加热；如果水箱的出水温度高于设定温度值时，加热设备的加热器停止加热，只有泵1开启对水箱内的水与加热设备间进行循环，然而如果水箱的出水温度低于设定的水箱温度下限时，加热设备的加热器开始工作加热，使储能的水箱进行增温。保证水箱通过较为合理的加热方式使水温一种保持在合理的设定温度范围值内。

b直供模式，用于直接对加热设备制热使产出的热水与散热管线之间进行循环将三路室内温度及湿度进行联动控制；直供模式下泵(1)启动，出水温度的上下限、及工作档位均受控；三路室内温度通过分别的测量值进行分别的联动控制三路对应的继电器的启停，发出启停信号来控制电磁阀进行开关动作；三路的室内湿度通过分别的测量值进行分别的联动控制三路对应的继电器的开关动作，给出开或关信号进行控制加湿器的启停。为进入直供模式下检测室内的各个房间的湿度值，湿度不达标准直接将该房间内的加湿器开启，达标后进行加湿器的关闭。作为示例，参照附图6所示，工作过程为进入直供模式下泵1始终处于开启状态，检测室内的各个房间的温度值，检查室温并联动的控制多个管路上的电磁阀开启或关闭。当所有室温超过设定的温度值上限时，加热设备停止加热；当所有室温不达标时，根据具体的检测温度值与设定的温度参数值进行联动控制。在联动控制过程中，如果出水温度值高于设定值上限又接近设定值上限，温度渐渐的下降接近温度设定上限值时，需要加热能力较小的防冻程序加热补充即可，加热设备的加热器停止加热；如果出水温度低于设定值的下限时，根据低的程度分成四个档位对加热设备的加热器进行开启加热，如附图4中的软件界面，工作档位的1档工作加热的效率最小，反而工作档位4档的工作加热效率最大，耗电也最大，通过四个档位合理的进行加温作业，避免能源的浪费，有可以保证合理的加热供暖。

c储能直供双模式，具备储能和直供双重功能，用于加热设备即可以对储能水箱制热又可以将供暖环境的温湿度进行联动控制；储能直供双模式下加热设备与储能水箱之间循环，泵(1)受控，出水温度上下限、工作档位均受日期的时间段控制，储能水箱温度只作为实时监测值不受控；储能水箱与室内房间的散热系统循环，泵(2)并联分出的三路室内的各个房间的散热管线的温度通过电磁阀的开合度与各个房间的温度进行联动控制，三路室温同时受日期和时间段控制，三路室温分别采集室内各个房间的温度，分别控制继电器开启或关闭来控制电磁阀，同时只要有一路继电器输出时水泵(2)就给出启动信号，三路继电器完全关闭下水泵(2)才停止运转。三路室内的各个房间的湿度通过分别的测量值进行联动控制三路的各个继电器的开关动作，给出开或关信号进行控制各个加湿器的启停，对室内的几个房间的湿度进行控制，保证室内的湿度在合理的范围内。参照附图7所示，进入储能直供的双模式下，系统检查室温并联动的控制电磁阀，所有室温达到标准的范围温度时，泵2为关闭状态；如果所有室温没有达到标准的室内温度范围时，泵2启动，对室内的各个房间进行循环增温，同时运行泵1的的对储能水箱的加温的运行模式，即此时相当于运行储能模式程序。

d手动强制模式，用于手动控制将加热设备对储能水箱进行热量补充；手动强制模式下储能水箱的加热不受时间段控制，此模式基于储能直供双模式功能，只是不受时间段控制；加热设备与储能水箱循环，出水温度的上下限联动控制泵(1)，泵(1)受出水温度上下限自动切换工作档位，泵(2)受室内三个房间的三路温度进行联动控制。参照附图8所示，进入手动强制模式时，检查各个房间的室温并控制电磁阀，关闭室温高的电磁阀或将该电磁阀的开合度进行调小。如果所有的室温到达标准值，加热设备及泵1和泵2为关闭状态。如果所有的房间的室温有一间或几间未达到标准值时，泵1开启，同时检查储能的水箱的温度，如果水箱温度超出设定值范围的上限温度，加热设备的加热器停止加热；如果储能水箱的温度没有超出设定值范围或者没有高于设定的上限温度范围的设定值时，加热设备的加热器仍处于停止加热状态；如果检测到水箱的出水温度低于设定的温度下限值时，加热设备的加热器开始加热。

四种的储能模式、直供模式、储能直供双模式和手动强制模分别控制加热设备和储能水箱的运行将室内的温湿度分成四种模式进行联动控制。本发明通过四种控制模式来控制室内的温湿度，控制的选择种类多，灵活性强，模式运行稳定，可根据用户的不同需求选择相对应的模式，终端用户操作方便，满足用户多点不同参数控制的集中管理，更容易被应用者接受，满足多种场合的不同需求，本控制系统成本造价较低，实现了一套控制系统多个独立可切换的功能模式，同时还具备两套水路循环控制加热，三路室内温度、三路室内湿度采集并控制；终端用户通过tft工业触摸屏进行操控，方便快捷，满足用户多点不同参数控制集中管理，本系统已经完全满足不同场合的不同需求。本系统经过一个采暖周期的现场使用，产品运行稳定，用户满意度极好。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内，不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。