一种楼宇供热机组使用的监控报警装置的制作方法

本实用新型涉及供热装置配套使用的监控设备技术领域，特别一种楼宇供热机组使用的监控报警装置。

背景技术：

楼宇供热机组主要适用于热用户分散场合的地方应用，例如学校、别墅、工厂、居住小区等小面积独立供暖区域，以及对集中供热大网的查漏补遗。其主要具有以下优点：一级管网直接到楼前，减少二次侧管网的铺设距离，降低管网投资；分散了大型热力站的负荷，便于科学精细地调控；优化了二次网水力工况，解决了大流量小温差的问题，有利于二次管网的水力平衡；便于实现供热大网的系统扩容。

实际情况下，为了保证楼宇供热机组的正常供热运行，需要在一些到户节点管道处安装供热监测设备，从而更好了解供热情况；在使用中如果某个区域出现供热问题，也有零时安装监测设备的要求，比如说管理人员可具体了解到此区域哪个时间段供热正常，哪个时间段供热不正常，从而在供热不正常时间段调节较多热气保证其正常供热的要求。现有楼宇供热机组使用的供热管道安装监测设备时，一般要对管道进行破坏性施工，比如进行钻孔或者焊接旁路管道，从而利于监测设备的温控开关检测到热气的热量；由于上述原因，在实际施工中不但因为开孔或焊接导致管道整体承压性能等变差，也会增加施工难度和成本；特别对供热运行中管道、进行在某段管道临时安装监测设备时，或者需要在某处管道增加监测设备时，因为管道已经安装到位更会给施工造成不便，且施工中还会导致供热中断，对正常供热带来影响。目前的监测设备只具有为管理人员提供监测点温度变化的功能，也就是说管理人员必须自己主动经信号接收设备、接收观察现场监测点温度数据，如果因各种原因(例如一段时间内不在岗位监测)没有观看到数据，比如说现场温度过高或过低时就无法有效掌握，从而无法有效根据现场数据进行供热调度等。

技术实现要素：

为了克服现有楼宇供热机组的供热管道安装监测设备时，施工难度大、施工成本高，还会对正常供热造成影响，安装后会导致管道性能变差，以及监测设备在监测点温度过高或过低时不能主动提示管理人员的弊端，本实用新型提供了有效利用金属管道的传热性能，安装时不需要对管道进行任何开孔或焊接，可直接方便通过磁铁吸合在管道外侧，减少了施工难度及成本，且不会导致供热中断，应用中不但能实时提供温度数据给远端管理人员，还能在监测点温度过高或过低时及时为管理人员身边手机推送短信，管理人员能实时第一时间掌握现场温度数据，从而为供热调度等提供了有力数据支撑的一种楼宇供热机组使用的监控报警装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种楼宇供热机组使用的监控报警装置，包括壳体、永久磁铁、蓄电池、充电插座、钥匙电源开关，其特征在于还具有温度探头、温度变化监测电路、温度异常报警电路、报警模块；所述壳体的下端、永久磁铁的下端是内凹的弧形，永久磁铁的下端固定安装在壳体内下侧；所述壳体的下端有开孔，蓄电池、温度变化监测电路、温度异常报警电路、充电插座、钥匙电源开关、报警模块固定安装在电路板上端，电路板位于壳体内，温度探头固定安装在电路板下端，温度探头的感温面位于壳体下端开孔内、且下部和壳体下端处于一个平面；所述壳体上端配套有上盖，上盖盖在壳体上，壳体经磁铁吸合在供热管道的外侧；所述蓄电池正极和钥匙电源开关一端经导线连接，钥匙电源开关另一端和温度探头一端、温度变化监测电路及报警模块正极电源输入端、温度异常报警电路的控制电源输入端经导线连接，温度探头另一端和温度异常报警电路正极电源输入端、温度变化监测电路信号输入端经导线分别连接，蓄电池负极和温度异常报警电路、温度变化监测电路、报警模块的负极电源输入端经导线连接，温度异常报警电路的信号输出端和报警模块信号输入端经导线连接。

进一步地，所述温度探头是负温度系数热敏电阻。

进一步地，所述温度变化监测电路包括单片机模块和gprs模块，单片机模块的主控芯片型号是stc12c5a60s2，单片机模块1及2脚前分别串联有一只取样电阻，单片机模块的负极电源输入端和第二只取样电阻另一端、gprs模块负极电源输入端连接，gprs模块rs485数据输入端口和单片机模块rs485数据输出端口经rs485数据线连接，单片机模块和gprs模块正极电源输入端连接。

进一步地，所述温度异常报警电路包括可调电阻、电阻、npn三极管，其间经电路板布线连接，第一只可调电阻一端和第一只npn三极管基极连接，第二只可调电阻一端和第二只npn三极管基极连接，第二只npn三极管和电阻一端、第三只npn三极管基极连接，第一只可调电阻另一端和第二只可调电阻另一端连接，第一只、第二只、第三只npn三极管发射极连接。

进一步地，所述报警模块是短信报警模块。

本实用新型有益效果是：本新型安装前，可先将需要安装壳体的供热管道外侧壁处隔热层去除，然后后续将壳体安装在供热管道外侧不具有隔热层的地方，安装时直接经两只条形永久磁铁将壳体吸附在所需监测供热管道的外侧，温度探头的感温面紧贴供热管道的外侧，能有效感知管道内温度变化，如果供热管道是非钢铁制品可直接将壳体用胶粘接在供热管道外侧(此种情况极少)。本新型有效利用了金属管道的传热性能，温度探头能有效监测供热管道内的温度变化，进而，温度变化监测电路能实时传递温度数据信号到远端管理人员的互联网设备，管理人员能实时监测到监测区域供热管道内温度变化；当供热管道内因各种原因在监测点温度过高或过低时，报警模块能及时为管理人员身边手机推送短信，管理人员能第一时间掌握现场温度数据，从而为供热调度或维护等提供了有力数据支撑。本新型克服了现有楼宇供热机组的供热管道安装监测设备时，施工难度大、施工成本高，还会对正常供热造成影响，安装后会导致管道性能变差，以及监测设备在监测点温度过高或过低时，不能主动提示管理人员的弊端。基于上述，本新型具有好的应用前景。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是本实用新型电路图。

具体实施方式

图1中所示，一种楼宇供热机组使用的监控报警装置，包括壳体1(耐热塑料材质)、永久磁铁2、蓄电池3、充电插座4、钥匙电源开关5，还具有温度探头6、温度变化监测电路7、温度异常报警电路8、报警模块9；所述矩形壳体1的下端外形是内凹圆弧形101，永久磁铁2有相同的两只，两只矩形永久磁铁2的下端也是内凹的弧形201，两只永久磁铁2的下端分别用胶粘接在壳体1内下侧前后两端，永久磁铁2的下端弧面和壳体1内下端弧面吻合，壳体1下端弧面和供热管道10的外弧面吻合；所述壳体1的下端中部有一个开孔102，蓄电池3、温度变化监测电路7、温度异常报警电路8、充电插座4、钥匙电源开关5、报警模块9焊接安装在电路板上端，电路板位于两只永久磁铁2之间，温度探头6焊接安装在电路板下端中部，温度探头6的感温面位于壳体下端开孔102内、且下部和壳体1下端处于一个平面，充电插座4的插孔、钥匙电源开关5的锁孔位于壳体1上端两个开孔外；所述壳体1上端配套有一个下端是开放式结构的上盖11，上盖11下端盖在壳体1上(上盖11下端内径略大于壳体1上端外径)，防止外部的雨水等经钥匙电源开关5、充电插座4进入壳体1内，所述壳体1经磁铁2吸合在供热管道10的外侧。

图2中所示，蓄电池g是12v/5ah锂蓄电池，充电插座cz是同轴电源插座。温度探头rt是负温度系数热敏电阻。温度变化监测电路包括单片机模块成品a和gprs模块成品a1，单片机模块成品a的主控芯片型号是stc12c5a60s2，单片机模块成品a2有一组模拟信号接入端1脚及2脚，单片机模块成品a的1及2脚前分别串联有一只取样电阻r2及r3，单片机模块成品a上有一个rs485数据输出端口，gprs模块成品a1型号是zlan8100，gprs模块成品a1上有rs485数据输入端口，单片机模块成品a的负极电源输入端4脚和第二只取样电阻r3另一端、gprs模块a1负极电源输入端2脚连接，gprs模块a1的rs485数据输入端口和单片机模块成品a的rs485数据输出端口经rs485数据线连接，单片机模块成品a正极电源输入端3脚和gprs模块成品a1正极电源输入端1脚连接。温度异常报警电路包括可调电阻rp、rp1，电阻r1，npn三极管q1、q2、q3，其间经电路板布线连接，第一只可调电阻rp一端和第一只npn三极管q1基极连接，第二只可调电阻rp1一端和第二只npn三极管q2基极连接，第二只npn三极管q2集电极和电阻r1一端、第三只npn三极管q3基极连接，第一只可调电阻rp另一端和第二只可调电阻rp1另一端连接，第一只、第二只、第三只npn三极管q1、q2、q3发射极连接。报警模块a2是品牌robotsky、型号gsmdtusim800c的短信报警模块成品，短信模块a2具有两个电源输入端1及2脚，八路信号输入端口3-10脚，每路信号输入端口输入低电平信号后，短信模块a2会经无线移动网络发送一条短信，短信模块内a2可储存八条不同内容短信(本实施例管理人员通过短信模块a2自身功能预先编辑两条不同内容短信，分别是“温度超高”、“温度过低”)，每条短信内容对应一个信号输入端口，两路信号输入端口3、4脚被分别触发后，短信模块a2可分别发送对应的不同内容两条短信，最多可同时为三个电话号码发送短信。

图2中所示，蓄电池g两极和充电插座cz两个接线端分别经导线连接(蓄电池g无电后，可把外部12v电源充电器插头插入充电插座cz内为蓄电池g充电)，蓄电池g正极和钥匙电源开关sk一端经导线连接，钥匙电源开关sk另一端和温度探头rt一端、温度变化监测电路gprs模块a1正极电源输入端1脚及报警模块a2正极电源输入端1脚、温度异常报警电路的控制电源输入端电阻r1另一端经导线连接，温度探头rt另一端和温度异常报警电路正极电源输入端可调电阻rp另一端、温度变化监测电路信号输入端取样电阻r2另一端经导线分别连接，蓄电池g负极和温度异常报警电路负极电源输入端npn三极管q1的发射极、温度变化监测电路gprs模块a1负极电源输入端2脚、报警模块a2的负极电源输入端2脚经导线连接，温度异常报警电路的信号输出端npn三极管q1、q3的发射极和报警模块a2信号输入端低电平触发信号输入端口3及4脚分别经导线连接。

图1、2中所示，本新型安装前，可先将需要安装壳体1的供热管道10外侧壁处隔热层去除，然后后续将壳体1安装在供热管道外侧不具有隔热层的地方，安装时直接经两只条形永久磁铁2将壳体1吸附在所需监测供热管道10的外侧(壳体和供热管道外侧的缝隙可用隔热发泡材料密封)，温度探头rt的感温面紧贴供热管道10的外侧，能有效感知管道10内温度变化，如果供热管道是非钢铁制品可直接将壳体1用胶粘接在供热管道10外侧(此种情况极少)。壳体1安装好，操作人员打开钥匙电源开关sk后就不再进行任何操作，温度探头rt一端、温度异常报警电路的控制电源输入端、温度变化监测电路、报警模块处于得电工作状态。温度探头rt、温度变化监测电路中：温度探头rt、温度变化监测电路得电后，由于温度探头rt感温面紧贴供热管道10的外侧金属部分，所以，供热管道10内的任何温度变化都会导致温度探头rt(负温度系数热敏电阻)的阻值发生变化，实际情况下，温度高时，负温度系数热敏电阻rt电阻值相对较低、经电阻r2降压限流后进入单片机模块a的1脚信号电压相对较高(单片机模块a的4脚经电阻r3降压限流和蓄电池g的负极连接)，温度低时，负温度系数热敏电阻rt电阻值相对较高、经电阻r2降压限流进入单片机模块a的1脚信号电压相对较低，这样，随供热管道10内动态的热量变化，输入至单片机模块a的1及2脚信号电压会发生动态变化；当负温度系数热敏电阻rt输出的动态变化、模拟电压信号进入单片机模块成品a的1及2脚后，经单片机模块成品a内部电路作用下，单片机模块成品a的rs485数据输出端口会将输入的模拟信号转换为数字信号，动态变化的数字信号经数据线进入gprs模块成品a1的rs485数据输入端口，继之，在gprs模块成品a1内部电路作用下，gprs模块成品a1经过移动网络向外发射出动态变化的无线数字信号；gprs模块成品a1发射出动态变化的无线数字信号后，为和gprs模块成品a1建立连接的管理方手机，结合现有成熟的手机预装波形图显示app技术，将动态变化的数字信号转换为波形图提供了有力技术支撑，使用者通过现有成熟的技术、手机预装app或电脑预装软件，就可在手机或电脑屏幕上实时看到供热管道内热量变化的波形图，热量高、负温度系数热敏电阻rt电阻低，波形图峰值高，热量低、负温度系数热敏电阻rt电阻高，波形图峰值低；经过以上，本新型可使管理方能在每个任意时段，远程实时掌握监测点管道内的热量温度变化，为管理人员实时掌握各供热点供热数据提供了数据支撑。

图2中所示，温度异常报警电路中：温度异常报警电路得电工作后，由于可调电阻rp另一端和负温度系数热敏电阻rt另一端连接，所以，供热管道内的热量温度发生动态变化，负温度系数热敏电阻rt电阻值发生动态变化，经蓄电池g正极、热敏电阻rt进入可调电阻rp另一端的电压信号也会发生动态变化；当监测区域供热管道内温度高于一定值(比如高于120℃)后，此刻管道内热量经供热管道外侧传导至热敏电阻rt后，热敏电阻rt的电阻变小，经可调电阻rp降压限流后电源电压进入npn三极管q1基极处电压高于0.7v，于是，npn三极管q1导通其集电极输出低电平进入报警模块a2低电平触发信号输入端口3脚；当监测区域供热管道内温度低于120℃后，此刻管道内热量经供热管道外侧传导至热敏电阻rt后，热敏电阻rt的电阻变的相对稍微大，经可调电阻rp降压限流后电源电压进入npn三极管q1基极处电压低于0.7v，于是，npn三极管q1截止其集电极不再输出低电平进入报警模块a2低电平触发信号输入端口3脚。温度异常报警电路中：温度异常报警电路得电工作后，由于可调电阻rp1另一端和负温度系数热敏电阻rt另一端连接，所以，供热管道内的热量温度发生动态变化，负温度系数热敏电阻rt电阻值发生动态变化，经蓄电池g正极、热敏电阻rt进入可调电阻rp1另一端的电压信号也会发生动态变化；当监测区域供热管道内温度高于一定值(比如高于85℃)后，此刻管道内热量经供热管道外侧传导至热敏电阻rt后，热敏电阻rt的电阻变的相对较小，经可调电阻rp1降压限流后电源电压进入npn三极管q2基极处电压高于0.7v，于是，npn三极管q2导通其集电极输出低电平进入npn三极管q3的基极，npn三极管q3基极无合适正向偏压处于截止状态，那么，npn三极管q3截止其集电极不会输出低电平进入报警模块a2低电平触发信号输入端口4脚；当监测区域供热管道内温度低于一定值(比如低于85℃)后，此刻管道内热量经供热管道外侧传导至热敏电阻rt后，热敏电阻rt的电阻变的相对较大，经可调电阻rp1降压限流后电源电压进入npn三极管q2基极处电压低于0.7v，于是，npn三极管q2截止其集电极不再输出低电平进入npn三极管q3的基极，npn三极管q3基极经电阻r1降压限流从蓄电池g正极处获得合适正向偏流处于导通状态，npn三极管q1导通后其集电极会输出低电平进入报警模块a2低电平触发信号输入端口4脚。

图2中所示，报警模块a2得电工作后，当监测区域管道内温度超标(高于120℃)、npn三极管q1集电极输出低电平进入报警模块a2低电平触发信号输入端口3脚后，短信模块a2在其内部电路作用下，会自动为远端管理人员发送一条短信，内容是“温度超高”；当监测区域管道内温度过低(低于85℃)、npn三极管q3集电极输出低电平进入报警模块a2低电平触发信号输入端口4脚后，短信模块a2在其内部电路作用下，会自动为远端管理人员发送一条短信，内容是“温度过低”；这样，管理人员能第一时间掌握现场温度数据，从而为供热调度或维护等提供了有力数据支撑。本新型克服了现有楼宇供热机组的供热管道安装监测设备时，施工难度大、施工成本高，还会对正常供热造成影响，安装后会导致管道性能变差，以及监测设备在监测点温度过高或过低时不能主动提示管理人员的弊端。本新型生产前需要确定可调电阻rp、rp1的电阻值。确定前把负温度系数热敏电阻rt经两根导线分别和电源开关sk另一端、可调电阻rp、rp1另一端连接，然后先把负温度系数热敏电阻rt放在恒温85℃电加热箱内，接着调节可调电阻rp1的可调旋钮，当刚好调节到npn三极管q3集电极输出低电平时(万用表电压档两根表笔分别接触npn三极管q3集电极和蓄电池g正极)，可调电阻rp1的阻值就达到调节需要；再把负温度系数热敏电阻rt放在恒温120℃电加热箱内，接着调节可调电阻rp的可调旋钮，当刚好调节到npn三极管q1集电极输出低电平时(万用表电压档两根表笔分别接触npn三极管q1集电极和蓄电池g正极)，可调电阻rp的阻值就达到调节需要；可调电阻rp、rp1阻值调节好后，把可调电阻rp、rp1从电路断开，用万用表分别检测可调电阻rp、rp1的电阻值，检测后可调电阻rp、rp1电阻值，就是后续生产所需的可调电阻rp、rp1电阻值；最后再把可调电阻rp、rp1接入电路就可；后续生产不需要再次确定，直接生产前，把可调电阻rp、rp1的电阻调节到位就可，也可以采用阻值一样的固定电阻代替可调电阻rp、rp1。电阻r2、r3阻值是105k；npn三极管q1、q2、q3型号分别是9014、9013、9013；可调电阻rp规格是2m(调节到1.13m)、可调电阻rp1规格是2m(调节到735k)、电阻r1阻值是47k。负温度系数热敏电阻rt是型号ntc103d的负温度系数、管状、高灵敏度热敏电阻。

以上显示和描述了本新型的基本原理和主要特征及本新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本新型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新型。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，本新型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实用新型内。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，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。