一种再生水源热泵在线监测系统的制作方法

本实用新型涉及水源热泵技术领域，特别涉及一种再生水源热泵在线监测系统。

背景技术：

再生水是由工业废水和生活再生水组成的蕴含丰富低位热能的可再生热能资源，通过热泵技术将其中不能直接利用的低品位热能提取出来为建筑进行供冷供热，既可减少环境污染，又可节约水资源，是我国当前热泵技术中发展和应用前景最被看好的一种高效节能的热泵系统。

然而，由于再生水源热泵热（冷）源的特殊性，导致其运行过程可能会对热泵系统产生一定影响：从水质来看，各工程所使用的再生水理论上都能达到国家排放标准，一般情况下经过简单的过滤即可满足水源热泵机组的水质要求，但实际上再生水厂出水的水质并不是一直稳定的，在特殊情况下会有部分原生污水混在处理水中排出，导致出水水质就比较差，此时若将再生水引入系统，长期使用会造成挂垢、堵塞，腐蚀设备等问题，影响整个系统的安全性与稳定性；从水温来看，多数情况下，再生水水温可以很好的满足水源热泵的使用要求，但在某些极端情况下，再生水水温不能使水源热泵在高效节能的范围内运行，甚至危及热泵机组：从水量来看，城市污水厂的出水量与进水量是动态平衡的，与季节、降雨等诸多因素有关，水量可能会出现波动，从而对机组运行产生一定的影响。

为避免再生水的水质、水温及水量的不稳定对机组产生不利影响，应对再生水源热泵系统进行水源及系统各参数进行在线监测，并能实时查看运行数据，以便及时准确的发现系统出现的问题，保证系统的稳定运行。

技术实现要素：

为解决上述问题，本实用新型提供了一种再生水源热泵在线监测系统。该系统可对再生水源热泵系统的水源质量及系统运行能效进行在线监测，有助于及时准确地发现系统出现的问题，同时可将监测数据接入行业内多种管理平台，对再生水源热泵系统数据记录归档，有助于进行系统整体评价及水源质量运行规律预测，确保系统安全稳定地运行，延长设备使用寿命。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种再生水源热泵在线监测系统，包括在线监测模块、数据传输模块及本地数据中心，在线监测模块包括温度在线监测模块、流量在线监测模块、电力在线监测模块及水质在线监测模块，本地数据中心包括Web服务器和附属设备，数据传输模块分别与在线监测模块和本地数据中心通信连接。

进一步地，所述本地数据中心附属设备包括显示器、网桥、网关、监控柜体及电动阀门控制器，所有设备及线路安装在监控柜体内，可通过鼠标或键盘进行阀门控制、数据计算、查看及导出。

进一步地，所述温度在线监测模块为温度传感器，用于监测系统温度情况；流量在线监测模块为流量传感器，用于监测系统流量情况；电力在线监测模块为多功能电表，用于监测系统电量及其他电力参数；水质在线监测模块可以为浊度、悬浮物、色度、PH值、氨氮、硬度、生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、溶解性总固体、磷、铁和锰类传感器及其在线分析仪中的一种或多种，用于监测再生水水质情况。

进一步地，所述浊度、悬浮物、色度、PH值、氨氮类传感器可直接浸入再生水蓄水池2中进行在线监测；硬度、生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、溶解性总固体、磷、铁和锰等参数测量需通过再生水取水支管将少量水样引入在线分析仪内进行在线监测，测试后水样直接由样品排放管排放。

进一步地，所述再生水源侧温度传感器、流量传感器及水质在线传感器应为再生水（污水）专用传感器或在安装前进行防腐处理。

进一步地，所述在线监测模块支持MODBUS-RTU协议和MODBUS-TCP/IP协议。

进一步地，所述数据传输模块可采用有线传输或无线传输，有线传输可以为485通讯模块或以太网模块，无线传输可以为GPRS模块或Zigbee模块。

进一步地，所述本地数据中心对监测数据进行筛选和计算，并通过网关采用Internet网络将监测数据上传至云平台。

进一步地，所述本地数据中心支持多种数据管理平台通信协议，实现与行业能耗在线监测平台、行业水资源信息管理平台中的一种或多种进行对接。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型对进入系统的再生水水温、水质、水量进行了全面的在线监测，为系统安全稳定运行提供了保障，同时还对再生水源热泵系统的供回水温度、流量及系统用电设备的电量实施在线监测，可实时查看系统运行情况和系统能效，且监测可进行本地保存并上传至云平台，便于对工程项目实施统一管理。本实用新型支持多种数据管理平台通信协议，可根据需求实现与行业能耗在线监测平台、行业水资源信息管理平台等一种或多种平台进行对接，有助于快速全面地进行再生水源热泵系统运行评价及水源环境变化规律预测。

附图说明

图1为本发明实例提供的再生水源热泵在线监测系统的结构示意图。

图2为本发明实例提供的再生水源热泵在线监测系统的系统原理图。

图中，1-再生水取水管；2-再生水蓄水池；3-再生水提升泵；4-温度传感器；5-再生水换热器；6-中介水循环泵；7-热泵机组；8-用户侧循环泵；9-流量传感器；10-再生水退水管；11-样品排放管；12-排水电动阀；13-在线分析仪；14-再生水取水支管。15-取水电动阀。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本实用新型所保护的范围。

如图1所示，一种再生水源热泵在线监测系统，包括在线监测模块、数据传输模块及本地数据中心，在线监测模块包括温度在线监测模块、流量在线监测模块、电力在线监测模块及水质在线监测模块，本地数据中心包括Web服务器和附属设备，数据传输模块分别与在线监测模块和本地数据中心通信连接。

如图2所示，温度在线监测模块为温度传感器4，可以为贴片式及插入式温度传感器中的一种，优选为插入式温度传感器，应根据管径大小选择传感器探头长度，插深应到达管路中心，测温元件外露部分应保温，若传感器为后期安装，管道又不可开孔，可采用贴片式温度传感器，温度传感器4安装在再生水源取/退水管、热泵机组7蒸发器、冷凝器进/出水管及再生水蓄水池2出水管上，用于监测循环系统供回水温度；流量在线监测模块为流量传感器9，优选为通过式流量计，若流量传感器为后期安装且不能破坏原管道时，可采用超声波流量计，流量传感器9安装在再生水源取/退水管及热泵机组7两侧回水管上，用于监测系统循环流量及再生水取、退水量；电力在线监测模块为多功能电表，与系统中各用电设备连接，用于监测系统电量及其他电力参数；水质在线监测模块可以为浊度、悬浮物、色度、PH值、氨氮、硬度、生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、溶解性总固体、磷、铁和锰类传感器及其在线分析仪中的一种或多种，用于监测再生水水质情况。

当水质监测参数为浊度、悬浮物、色度、PH值、氨氮中的一种或多种时，可直接将水质传感器浸入再生水蓄水池2中进行在线监测；当水质监测参数为硬度、生化需氧量（BOD）、化学需氧量（COD）、溶解性总固体、磷、铁和锰中的一种或多种时，需通过本地数据中心控制定期打开再生水源取水支管上的取水电动阀15，将少量测试用再生水取水水样引入在线分析仪13内进行在线监测，测试后打开样品排放管11上的排水电动阀12，测试水样直接由样品排放管11排放至再生水退水管10内，完成在线监测，在线分析仪13应定期维护或更换测试用试剂。

在线监测模块支持MODBUS-RTU协议和MODBUS-TCP/IP协议，可根据不同监测末端和现场情况进行选择。

数据传输模块可采用有线传输或无线传输，有线传输可以为485通讯模块或以太网模块，无线传输可以为GPRS模块或Zigbee模块，具体传输方式可根据现场实际情况而定。

本地数据中心对监测数据进行筛选和计算，获得有效监测数据，同时可根据实际需求查看热泵系统COP值，经本地数据中心处理后的数据可通过网关采用Internet网络上传至云平台。

本地数据中心支持多种数据管理平台通信协议，实现与行业能耗在线监测平台、行业水资源信息管理平台中的一种或多种进行对接，用于数据共享和系统评价。

上述实施例并非限定本实用新型的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本实用新型的专利范畴。