工业锅炉智能监测系统的制作方法

文档序号:14784644发布日期:2018-06-27 21:59阅读:202来源:国知局

本发明涉及工业锅炉技术领域,特别涉及一种可实现对工业锅炉运行情况进行集中监测的智能监测系统。



背景技术:

工业锅炉是工业生产中常用的设备,是一种利用燃料或工业生产中余热的热能将工质加热到一定温度和压力的机械换热设备。目前,我国的工业锅炉存在自动化程度低、耗能高、效率低、污染严重、易发生事故等不足。同时,由于工业锅炉容量小、数量大、布点分散,难以集中监管,区域范围内的所有工业锅炉的基本信息及安全节能动态监管数据难以获取,这给更全面地安全监察和能耗监测带来一定难度。现有的研究多数是采用PLC或者集成化的数据采集模块配合GPRS装置及商业组态软件来实现数据的采集和通讯;这种系统具有集成快、开发周期短等优点,但同时也存在生产成本高、兼容扩展性差、网络传输易受限制、现场交互性差等众多不足,因此实际的应用效果难以得到很好的保证。



技术实现要素:

本发明的目的在于解决现有系统存在的上述技术问题,提供一种工业锅炉智能监测系统,可适用于各种不同锅炉的集中监测,实现对工业锅炉运行状态的远程监测。

为解决上述技术问题,本发明采用了以下技术方案:

工业锅炉智能监测系统,包括设置在各现场的数据采集终端、监测终端和用户监测平台,所述数据采集终端采用传感器对锅炉的温度、压力、流量、氧含量参数进行检测,所述数据采集终端将采集的参数传输至各监测终端,监测终端对检测的数据进行处理,对锅炉的效率、能耗进行分析;所述监测终端与用于监测平台之间无线连接,将锅炉运行状态数据无线传输至监测终端。

上述技术方案中,进一步地,所述数据采集终端包括温度传感器、压力传感器、流量传感器和烟气氧含量传感器,所述监测终端包括控制单元、模拟信号采集单元和无线通信单元,所述温度传感器采用铂热电阻作为测温传感器,所述模拟信号采集单元包括温度测量电路和信号采样电路。

上述技术方案中,进一步地,所述数据采集终端包括锅炉控制状态检测单元,用于采集锅炉控制柜内的继电器、指示灯信号,所述监测终端包括开关信号采集单元,开关信号采集单元对锅炉控制状态监测单元采集的信号进行安全隔离。

上述技术方案中,进一步地,所述开关信号采集单元采用光电隔离器TLP521-4对干接点开关信号进行采集,采用光电隔离器PC817对带电接点开关信号进行采集。

上述技术方案中,进一步地,所述无线通信单元采用GPRS模块或ZigBee模块。

本发明可实现对工业锅炉节能和安全状态的实时监测,结构简单、集成化程度高、运行稳定可靠,可广泛适用于对工业锅炉的远程监测。

附图说明

图1是本发明结构框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。

本实施例中的工业锅炉智能监测系统,包括设置在各现场的数据采集终端、监测终端和用户监测平台,数据采集终端采用传感器对锅炉的温度、压力、流量、氧含量参数进行检测,数据采集终端将采集的参数传输至各监测终端,监测终端对检测的数据进行处理,对锅炉的效率、能耗进行分析;监测终端与用于监测平台之间无线连接,将锅炉运行状态数据无线传输至监测终端。

如图1,本实施例工业锅炉智能监测系统中,数据采集终端包括温度传感器、压力传感器、流量传感器和烟气氧含量传感器,监测终端包括控制单元、模拟信号采集单元和无线通信单元,温度传感器采用铂热电阻作为测温传感器,模拟信号采集单元包括温度测量电路和信号采样电路。这里控制单元主要负责数据采集控制、运算和通信处理,具体采用STM32F103芯片,其集成了大量的片内外围电路,可满足系统监测的应用需求。模拟信号采集单元包含温度测量电路和4~20mA信号采样电路,采用带数字量输出的MAX31865芯片配合四线制的PTl00热电阻实现各温度监测点的高精度测量,测量精度达0.5℃。对电流模拟信号的采样采用I/V变换方式,通过1个140欧的精密电阻将电流信号转换为0.56V~2.8V的电压信号。再通过LM358芯片进行阻抗变换和滤波后输出给控制单元的ADC端口。

数据采集终端包括锅炉控制状态检测单元,用于采集锅炉控制柜内的继电器、指示灯信号,所述监测终端包括开关信号采集单元,开关信号采集单元对锅炉控制状态监测单元采集的信号进行安全隔离。开关信号采集单元采用光电隔离器TLP521-4对干接点开关信号进行采集,采用光电隔离器PC817对带电接点开关信号进行采集。

无线通信单元采用GPRS模块,GPRS通信模块采用具有工业标准接口及SMT封装形式的SIM900A无线模块,通过SIM900A集成的AT指令实现与ARM微处理器的交互。

本发明的说明书和附图被认为是说明性的而非限制性的,在本发明基础上,本领域技术人员根据所公开的技术内容,不需要创造性的劳动就可以对其中一些技术特征作出一些替换和变形,均在本发明的保护范围内。

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