一种基于wifi的锅炉环境监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种基于WIFI的锅炉环境监测系统，属于智能安全监测领域。
【背景技术】
[0002]目前，在机关、企事业单位以及工厂都会用到锅炉，而锅炉产生的热量很多都被浪费和排除，余热不能得到有效的利用，造成能源的浪费，而随着国民经济的高速增长，我国能源供需矛盾日渐突出，普遍存在着电力资源紧张的情况，尤其在用电高峰期，电力资源更是严重不足，不但无法满足人们对多彩生活的追求，甚至影响了人们的日常生活，因此能源的充分利用成为了当代社会发展的必然趋势。因此，需要一种利用炉灶烟囱余热的发电装置，通过利用炉灶燃烧废气的余热进行发电以供日常使用，提高能源利用率，减少浪费，同时合理的节约电能，为可持续性发展做贡献。
[0003]锅炉是具有高温、高压的热能设备，是特种设备之一。一旦发生事故，涉及公共安全，将会给国家和人民生命财产造成巨大损失，所以确保这些设备正常运行至关重要。温度和气压是监测锅炉是否正常运转的重要标志，人们通过温度和气压来判断其运行状态及性能，传统的温度监控通过人工观察或者布线连接显示设备的方式观测温度和气压。因测量点多，所以人工测量耗时长，并有安全隐患，智能化、网络化程度低，而且我们使用的相关器件组件连接方式有待改善。近年来，WIFI技术迅速发展，利用WIFI技术将能有效地解决这些问题，很好地实现智能化、网络化。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的不足提出一种基于WIFI的锅炉环境监测系统。
[0005]一种基于WIFI的锅炉环境监测系统，其特征在于:系统包括锅炉房、监管中心和无线路由节点三部分，锅炉房由温差发电装置、锂电池、温度传感器、温度变送器、气压传感器、气压变送器和WIFI无线传输监测节点组成；无线路由节点由多个无线路由器组成，分别安装在锅炉房与监管中心之间的走廊处；监管中心由温差发电装置、锂电池、声光报警器、PC工控机、供电设备和WIFI无线传输协调节点组成；WIFI无线传输监测节点和WIFI无线传输协调节点组成WIFI无线传输节点；本系统能够有效的实时监控锅炉内的温度和气压，若温度值和气压值高于或低于额定值时，监管室的声光报警器就会发出警报提醒监管人员，从而及时的采取措施，确保锅炉的正常工作。
[0006]所述的一种基于WIFI的锅炉环境监测系统，其特征在于:所述的温差发电装置包括半导体温差发电片、散热冷源、升压电路、稳压电路及锂电池充电电路。
[0007]所述的一种基于WIFI的锅炉环境监测系统，其特征在于:所述的WIFI无线传输节点采用GS1010控制芯片，通信频率为2.40GHz?2.48GHz。
[0008]所述的一种基于WIFI的锅炉环境监测系统，其特征在于:所述的温度传感器为热电偶传感器，型号为MIK-WRNK-V2A2B1C2D，测量范围为0°C?1300°C，允许偏差为±2.5°C，测量精度为±0.75% RH。
[0009]所述的一种基于WIFI的锅炉环境监测系统，其特征在于:所述的声光报警器安装在监管中心，通过GS1010控制芯片将WIFI无线传输协调节点接收到的信息进行处理，并通过声光报警器发出警报。
[0010]本实用新型一种基于WIFI的锅炉环境监测系统，可方便地安装并监测锅炉内的温度和气压信息，同时能够有效的利用锅炉工作时产生的余热，进行温差发电，供WIFI无线传输节点工作，实现能源的回收利用，节约电能。基于WIFI技术的无线传输节点具有局部信号处理的功能，很多信号处理工作可在传感节点完成，因而可以显著减少所需传输的信息量，并将原来传统的串行处理、集中决策的系统，变为一种并行的分布式信息处理系统，从而在很大程度上提高了监测系统的运行速度及决策的可靠性和灵活性。
【附图说明】
[0011]图1为基于WIFI的锅炉监测系统框图。
[0012]图2为WIFI无线输监测节点。
[0013]图3为温差发电原理图。
【具体实施方式】
[0014]以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。
[0015]如图1所示，为本实用新型基于WIFI的锅炉环境监测系统框图，系统包括锅炉房、监管中心和无线路由节点三部分，锅炉房由温差发电装置、锂电池、温度传感器、温度变送器、气压传感器、气压变送器和WIFI无线传输监测节点组成；无线路由节点由多个无线路由器组成，分别安装在锅炉房与监管中心之间的走廊处；监管中心由温差发电装置、锂电池、声光报警器、PC工控机和WIFI无线传输协调节点组成；温差发电装置包括半导体温差发电片、散热冷源、升压电路、稳压电路及锂电池充电电路。温差发电装置与锂电池相连，锂电池与WIFI无线传输节点相连，为其正常工作进行供电。WIFI无线传输节点分为监测节点和协调节点，它们与无线路由节点构成WIFI无线传感器网络。锅炉房为环境监测系统，所用的温度传感器、气压传感器均为工业用传感器。温湿度传感器采用热电偶传感器，气压传感器采用气压表传感器。温度传感器采用热电偶传感器，型号为MIK-WRNK-V2A2B1C2D传感器，气压传感器采用气压表传感器，声光报警器型号为LTE-110J报警器。通过温度传感器和气压传感器将监测的锅炉内温度和气压信息分别发送到温度变送器和气压变送器，进而将转换后的信息发送到WIFI无线传输监测节点，经由其内部的GS1010芯片，对采集的信息进行存储、处理，并通过WIFI无线传感器网络，将信息发送到无线路由器节点，无线路由节点再通过WIFI无线传感器网络将数据传送至WIFI无线传输协调节点，协调节点通过有线方式USB数据线与PC工控机相连。当监测到的锅炉信息为异常时，监管中心PC工控机上会显示异常信息，同时声光报警器会发出警示，使监管人员能够及时的采取措施来应对异常情况，确保锅炉的正常工作。
[0016]所述的基于WIFI技术的WIFI无线传输节点采集、处理各测量点的信息数据，通过WIFI无线传感器网络传输到路由节点，最终传至终端设备，在PC工控机上显示。
[0017]如图2所示，为本实用新型WIFI无线传感器监测节点。
[0018]所述的基于WIFI技术的无线传输节点采用GS1010芯片，包括应用处理器(APPCPU),无线(Wireless),无线处理器(WLAN CPU)，通信频率为2.40GHz?2.48GHz。温度传感器和气压传感器将采集的温度和气压值经由温度变送器和气压变送器转化为控制芯片GS1010可以辨识的信息量值。
[0019]所述GS1010应用处理器(APP CPU)把来自温度变送器、气压变送器的模拟量(温度、气压信息)转换为数字量，各种信息进行处理。
[0020]所述基于WIFI技术的无线传感器网络是一个超低功耗解决方案，利用目前已经广泛部署的WiFi (IEEE 802.11)网络这一基础设施，可以任意部署我们的WiFi无线传输节点，与现有的管理系统都可以无缝集成，其集成度高、成本低，运营效率高，而且功耗低，可以延长节点的工作时间，提高系统寿命。
[0021]所述GS1010芯片中的RF射频模块，负责无线数据的收发，该模块具有低功耗，稳定性好，可以工作在2.40GHz?2.48GHz等多种频率。
[0022]所述APP CPU存储器是用于保存监测的原始温度和气压数据、指令以及接收的数据。
[0023]本实用新型所采用的监测节点为基于WIFI技术的无线传输节点，该节点可方便地安装于锅炉房，WIFI无线传输节点具有局部信号处理的功能，很多信号处理工作可在终端传输节点里完成，因而可以显著减少所需传输的信息量，并将原来传统的串行处理、集中决策的系统，变为一种并行的分布式信息处理系统，从而在很大程度上提高了监测系统的运行速度及决策的可靠性和灵活性。
[0024]如图3所示，为本实用新型温差发电原理图。首先温差发电片经由散热冷源，形成温度差，从而将锅炉的余热进行回收，通过升压电路将电压提升至我们所需的电压，并经由稳压电路来稳定电压值，同时经由充电电路对锂电池充电，进而给WIFI无线传输节点供电。
[0025]本实用新型所采用的温差发电装置，可方便地安装于锅炉外壁，将锅炉工作时不可避免浪费掉的热量回收利用，供WIFI无线传输节点工作，对于能源的循环利用起到重要的作用，从而节约了能量，实现能源的循环再利用。
【主权项】
1.一种基于WIFI的锅炉环境监测系统，其特征在于:系统包括锅炉房、监管中心和无线路由节点三部分，锅炉房由温差发电装置、锂电池、温度传感器、温度变送器、气压传感器、气压变送器和WIFI无线传输监测节点组成；无线路由节点由多个无线路由器组成，分别安装在锅炉房与监管中心之间的走廊处；监管中心由温差发电装置、锂电池、声光报警器、PC工控机、供电设备和WIFI无线传输协调节点组成；WIFI无线传输监测节点和WIFI无线传输协调节点组成WIFI无线传输节点。2.根据权利要求1所述的一种基于WIFI的锅炉环境监测系统，其特征在于:所述的温差发电装置包括半导体温差发电片、散热冷源、升压电路、稳压电路及锂电池充电电路。3.根据权利要求1所述的一种基于WIFI的锅炉环境监测系统，其特征在于:所述的WIFI无线传输节点采用GSlOlO控制芯片，通信频率为2.40GHz?2.48GHz。4.根据权利要求1所述的一种基于WIFI的锅炉环境监测系统，其特征在于:所述的温度传感器为热电偶传感器，型号为MIK-WRNK-V2A2B1C2D，测量范围为0°C?1300°C，允许偏差为±2.5°C，测量精度为±0.75% RH。5.根据权利要求1所述的一种基于WIFI的锅炉环境监测系统，其特征在于:所述的声光报警器安装在监管中心，通过GS1010控制芯片将WIFI无线传输协调节点接收到的信息进行处理，并通过声光报警器发出警报。
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于WIFI的锅炉环境监测系统，系统包括锅炉房、监管中心和无线路由节点三部分，锅炉房由温差发电装置、锂电池、温度传感器、温度变送器、气压传感器、气压变送器和WIFI无线传输监测节点组成；无线路由节点由多个无线路由器组成，分别安装在锅炉房与监管中心之间的走廊处；监管中心由温差发电装置、锂电池、声光报警器、PC工控机、供电设备和WIFI无线传输协调节点组成；WIFI无线传输监测节点和WIFI无线传输协调节点组成WIFI无线传输节点；本系统能够有效的实时监控锅炉内的温度和气压，若温度值和气压值高于或低于额定值时，监管中心的声光报警器就会发出警报提醒监管人员，从而及时的采取措施，确保锅炉的正常工作。
【IPC分类】H04W84/18, G08C17/02, G05B19/048
【公开号】CN204695544
【申请号】CN201520428899
【发明人】尹珠, 黄友锐, 唐超礼
【申请人】安徽理工大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年6月19日