CN108415378A - 一种基于物联网技术的智能热力站在线监测*** - Google Patents
一种基于物联网技术的智能热力站在线监测*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种基于物联网技术的智能热力站在线监测***。包括感知模块、传输模块、应用模块，感知模块包括多个无线传感器节点；传输模块包括多个汇聚节点和汇聚网关，无线传感器节点通过光纤以太网与汇聚节点连接，汇聚节点通过光纤以太网与汇聚网关连接；应用模块包括物联网信息展示平台、应用服务器、存储服务器，汇聚网关通过光纤以太网与存储服务器连接，存储服务器与物联网信息展示平台连接，应用服务器与物联网信息展示平台连接。本发明提供一种利于安全运行，提升供电、供水管理的自动化水平和工作效率的基于物联网技术的智能热力站在线监测***。
Description
技术领域
本发明涉及智能监测***技术领域，尤其涉及一种基于物联网技术的智能热力站在线监测***。
背景技术
物联网是“物物相连的互联网”，通过射频识别(RFID)装置、全球定位***、传感器***与传感器网络等信息传感手段，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网的“物”要满足以下条件：要有信息的接收和处理手段；要有数据传输能力；要有一定的信息存储功能；要有自主计算能力；遵循物联网的通信协议；在世界网络中有可被识别的唯一编号等特征。
随着国家对环境保护的重视，城市集中供暖已成主流。供暖中心下设许多热力泵站、换热站、泵房，由于地点分散，大都采用人工监控，从而导致值班人员不够，维护不及时的情况发生。所以维护仅仅靠电话调度，供暖中心难以掌握设备的实际运行情况，不能做到合理调度，从而一方面浪费人力，另一方面在出现事故隐患时操作人员难以发现，易造成设备事故。同时，各换热站都独立运行，难以达到供热***整体最佳状态，易造成热力失衡，影响供热效果而造成能源的极大浪费。个别城市虽在供热管网各控制点安装有压力、流量在线检测仪，但这不足以解决站内设备的运行状态不稳定，设备噪音、能耗过大、站内环境温湿度异常等问题。这一系列问题都是供热运行管理部门的头等大事，同时也将直接影响热力公司运营盈利情况。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种利于安全运行，提升供电、供水管理的自动化水平和工作效率的为故障检修、故障诊断提供有效的数据支撑的基于物联网技术的智能热力站在线监测***。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种基于物联网技术的智能热力站在线监测***，包括感知模块、传输模块、应用模块，所述感知模块包括多个用于热力站内设备参数和环境参数采集的无线传感器节点；所述传输模块包括多个用于传感器节点的入网管理、网络维护、路由查找、传感器信息解密与再加密和格式化数据传输的汇聚节点和用于各汇聚节点的接入、汇聚信息解密、非格式化数据传感器信息接入、格式化转换、传感器信息模型到IEC61850信息模型的转换与重定义、重建模的汇聚网关，无线传感器节点通过光纤以太网与汇聚节点连接，汇聚节点通过光纤以太网与汇聚网关连接；所述应用模块包括物联网信息展示平台、用于运行物联网信息展示平台的应用服务器、用于解密接收到的汇聚网关的信息并应用信息模型解析信息且按信息格式统一存储的存储服务器，汇聚网关通过光纤以太网与存储服务器连接，存储服务器与物联网信息展示平台连接，应用服务器与物联网信息展示平台连接。
优选地：所述无线传感器节点包括无线振动传感器、无线轴温传感器、无线温湿度传感器、无线水浸传感器、无线门磁传感器、无线光电感烟探测器、无线噪声传感器。
优选地：物联网信息展示平台包括移动终端和计算机终端。
优选地：无线传感器节点还包括照明控制器和风机控制器。
优选地：无线门磁传感器与照明控制器连接；无线温湿度传感器和无线光电感烟探测器均与风机控制器连接。
本发明的有益效果是：本发明通过在热力站安装无线感知模块，实时采集站内设备的温度、压力、流量、振动、能耗及环境湿度、水浸、有害气体等参数，同时还采集了站内工作的环境参数。实现智能热力站设备运行状态及所处运行环境状态的实时在线监测，提高热力站设备的安全运行，提升供电、供水管理的自动化水平和工作效率，为故障检修、故障诊断提供有效的数据支撑。感知模块采集的信息采用统一的格式化数据传输到汇聚节点，这些格式化信息由其所属单个传感器自有的传感器信息模型定义，应用根据每个传感器的信息模型对格式化数据进行解析，得到可用的现场实时信息。
附图说明
图1为本发明的***结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明：
参见图1，本发明包括感知模块、传输模块、应用模块，所述感知模块包括多个用于热力站内设备参数和环境参数采集的无线传感器节点；所述传输模块包括多个用于传感器节点的入网管理、网络维护、路由查找、传感器信息解密与再加密和格式化数据传输的汇聚节点和用于各汇聚节点的接入、汇聚信息解密、非格式化数据传感器信息接入、格式化转换、传感器信息模型到IEC61850信息模型的转换与重定义、重建模的汇聚网关，无线传感器节点通过光纤以太网与汇聚节点连接，汇聚节点通过光纤以太网与汇聚网关连接；所述应用模块包括物联网信息展示平台、用于运行物联网信息展示平台的应用服务器、用于解密接收到的汇聚网关的信息并应用信息模型解析信息且按信息格式统一存储的存储服务器，汇聚网关通过光纤以太网与存储服务器连接，存储服务器与物联网信息展示平台连接，应用服务器与物联网信息展示平台连接。
本发明通过在热力站安装由信息采集技术、传感器技术、无线通讯技术、超低功耗供电技术等先进技术于一体的无线感知模块，实时采集站内设备的温度、压力、流量、振动、能耗及环境湿度、水浸、有害气体等参数，同时还采集了站内工作的环境参数：环境温湿度、水浸、水位、气体等信息。实现智能热力站设备运行状态及所处运行环境状态的实时在线监测，提高热力站设备的安全运行，提升供电、供水管理的自动化水平和工作效率，为故障检修、故障诊断提供有效的数据支撑。感知模块采集的信息采用统一的格式化数据传输到汇聚节点，这些格式化信息由其所属单个传感器自有的传感器信息模型定义，应用根据每个传感器的信息模型对格式化数据进行解析，得到可用的现场实时信息。汇聚网关将获得的传感器信息归一化为统一信息模型将这些信息加密后发送到应用模块的存储服务器。
热力站为用户提供热能，其自身也需要消耗大量的电能、损失部分热能，做好热力站的节能减排工作可以提高企业运行效益，也是必须履行的社会责任。通过实时监测各用电设备的能耗情况，可以及时发现工作异常，避免设备带病工作而增加功耗，通过分析用电设备的能耗分布和历史曲线，可以优化生产工艺，更换高效设备，从而实现节能。实时监测热力管道的压力、温度、压差、温差以及环境温度、环境温差，可以发现热能损耗的薄弱环节，分析减耗的经济技术指标，优化补强管线的热损技术方案，有效提高热力站的效能，提高企业的运行管理效益，同时有效履行企业节能减排的社会责任。
所述无线传感器节点包括无线振动传感器、无线轴温传感器、无线温湿度传感器、无线水浸传感器、无线门磁传感器、无线光电感烟探测器、无线噪声传感器。
无线振动传感器与无线轴温传感器主要安装在电机上，主要应用于监测电机轴承温度和周期性振动强度(振动加速度)，将传感器直接安装在需要测量的位置，即可实现被监测点温度和三维空间振动的实时在线监测功能。
无线温湿度传感器安装在配电柜内，采集当前柜内温度、湿度信息，保证柜中电气设备长期安全、稳定、可靠运行。
无线水浸传感器安装到现场低洼或易漏水点，实时监测测量点是否有漏水引起的浸、积水现象发生。将事故扼杀在萌芽阶段，为站内设备的安全运行增加了一份保障。
无线门磁传感器主要安装在柜门上，与永磁铁或电磁线圈等能形成磁场的器件配合使用，能够实时在线监测柜门的开、关状态，以及开关次数，且不会影响柜门的正常使用及其外观。
无线光电感烟探测器通过探测火灾初期由于燃烧物阴燃时产生的烟雾来报警，具有灵敏度高、寿命长、使用方便等特点，适用于大多数场合的火灾烟雾探测。
无线温湿度传感器可以实时、准确的测量环境温度和环境相对湿度。它能使用户对现场环境实现远程的数据采集和监测，突出便利性、准确性和实时性。
无线噪声传感器适用于电机、变压器等设备的运行噪音等级分级和分贝测量。无线噪音传感器具备30Hz～3kHz范围的平均声级测量和50Hz中心频率的工频噪音声级测量。
物联网信息展示平台包括移动终端和计算机终端。
无线传感器节点还包括照明控制器和风机控制器。无线门磁传感器与照明控制器连接，当大门打开时，与门磁传感器联动，***自动开启照明设施，在照明控制回路加装远程控制开关，能够实现现场照明的远程开关控制，远程查看灯光的状态，远程开关权限高于联动控制；无线温湿度传感器和无线光电感烟探测器均与风机控制器连接，当监测点位出现温度、湿度过高的报警或烟感报警时，联动监测点所在房间的空调、风机设备进行通风、降温，远程监测环境温湿度，根据现场的需要智能控制风机、空调的工作模式和温度设定，从而大幅度降低了用电量，提升站内能效，风机加装远程控制开关，能够实现现场风机的远程开关控制，远程查看风机的状态，远程开关权限高于联动控制。
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于物联网技术的智能热力站在线监测***，其特征在于：包括感知模块、传输模块、应用模块，所述感知模块包括多个用于热力站内设备参数和环境参数采集的无线传感器节点；所述传输模块包括多个用于传感器节点的入网管理、网络维护、路由查找、传感器信息解密与再加密和格式化数据传输的汇聚节点和用于各汇聚节点的接入、汇聚信息解密、非格式化数据传感器信息接入、格式化转换、传感器信息模型到IEC61850信息模型的转换与重定义、重建模的汇聚网关，无线传感器节点通过光纤以太网与汇聚节点连接，汇聚节点通过光纤以太网与汇聚网关连接；所述应用模块包括物联网信息展示平台、用于运行物联网信息展示平台的应用服务器、用于解密接收到的汇聚网关的信息并应用信息模型解析信息且按信息格式统一存储的存储服务器，汇聚网关通过光纤以太网与存储服务器连接，存储服务器与物联网信息展示平台连接，应用服务器与物联网信息展示平台连接。
2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的智能热力站在线监测***，其特征在于：所述无线传感器节点包括无线振动传感器、无线轴温传感器、无线温湿度传感器、无线水浸传感器、无线门磁传感器、无线光电感烟探测器、无线噪声传感器。
3.根据权利要求1所述的基于物联网技术的智能热力站在线监测***，其特征在于：物联网信息展示平台包括移动终端和计算机终端。
4.根据权利要求2所述的基于物联网技术的智能热力站在线监测***，其特征在于：无线传感器节点还包括照明控制器和风机控制器。
5.根据权利要求4所述的基于物联网技术的智能热力站在线监测***，其特征在于：无线门磁传感器与照明控制器连接；无线温湿度传感器和无线光电感烟探测器均与风机控制器连接。
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|---|---|---|---|---|
| CN109194930A (zh) * | 2018-10-25 | 2019-01-11 | 广州益牛科技有限公司 | 楼宇环境一体式智能管理*** |
| CN111693672A (zh) * | 2020-06-19 | 2020-09-22 | 广东理行生态环境科技有限公司 | 一种流域污染物监测***及其监测方法 |
| CN113395308A (zh) * | 2020-03-13 | 2021-09-14 | 昆山恒禾隆智能化***有限公司 | 一种物联网智能安全防范***及方法 |
| CN113613193A (zh) * | 2021-07-30 | 2021-11-05 | 上海地铁维护保障有限公司 | 一种新型物联网技术的轨交智慧化泵房及其监测*** |
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2018
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