[發明專利]一種智慧供熱系統管控系統及控制方法

有效

• 申請號: 202110987750.2
• 申請日: 2021-08-26
• 公開（公告）號: CN113739239B
• 公開（公告）日: 2023-01-10
• 發明（設計）人: 李剛;黃莉莉;王寧;馬永忠;劉震
• 申請（專利權）人: 寧夏電投熱力有限公司
• 主分類號: F24D12/02
• 分類號: F24D12/02;F24D13/04;F24D19/10;F24S20/40;F24S50/40
• 代理公司: 北京華際知識產權代理有限公司 11676
• 代理人: 劉宏生

1.一種智慧供熱系統管控系統，包括水箱（1），其特征在于：所述水箱（1）的左端管道連接有循環管道（5），所述水箱（1）的右端開設有入水口（4），所述入水口（4）與循環管道（5）的另一端管道連接，所述循環管道（5）的上方固定安裝有出水溫度檢測器（2），所述入水口（4）的上方固定安裝有回流溫度檢測器（3），所述循環管道（5）的上方固定連接有水壓傳感器（6），所述水壓傳感器（6）的左端固定安裝有指示燈（7），所述循環管道（5）的左端連接有加熱管道（8），所述加熱管道（8）的上方固定安裝有加熱電阻（12），所述加熱電阻（12）的上方固定安裝有溫度傳感器（9），所述加熱電阻（12）的上方電連接有蓄電池（10），所述蓄電池（10）的上方電連接有太陽能板（11）；

該系統包括控制平臺、溫度計算系統、太陽能加熱系統、檢測指示系統，所述溫度計算系統和太陽能加熱系統與控制平臺電連接，所述溫度計算系統包括水流控制模塊，所述太陽能加熱系統包括管道加熱模塊；

所述控制平臺用于控制操作和顯示管道當前狀態，所述溫度計算系統，用于對輸出水流和循環回流的水流溫度進行檢測并進行相應的操作，所述太陽能加熱系統用于利用太陽能對外部的管道進行輔助加熱，所述檢測指示系統用于對每個供熱管進行檢測防止堵塞，所述水流控制模塊用于將溫度計算系統發出的水流控制命令進行相應的操作，所述管道加熱模塊用于對相應的管道加熱的同時檢測加熱溫度；

所述水流控制模塊包括加溫水流控制單元、保溫水流控制單元，所述溫度計算系統包括出水溫度檢測器、回流溫度檢測器、傳輸距離傳感器；

所述加溫水流控制單元用于對供熱管供熱時初始溫度和水流量大小的控制，所述保溫水流控制單元用于對供熱管供熱達到預定溫度后保持溫度的供熱水流量大小和溫度進行控制，所述出水溫度檢測器用于檢測供熱管的出水溫度，所述回流溫度檢測器用于檢測循環管道回流的水流溫度，所述傳輸距離傳感器用于感應供熱水流的供熱距離；

所述管道加熱模塊包括太陽能聚能板、蓄電裝置、加熱管道、溫度傳感器，所述蓄電裝置與加熱管道電連接，所述檢測指示系統包括水壓傳感器、指示燈；

所述太陽能聚能板用于對外部進行太陽能轉換電能，所述蓄電裝置用于對轉換的電能進行儲存，所述加熱管道利用蓄電裝置內的電能對下方的管道進行輔助加熱，所述溫度傳感器用于將加熱時的溫度變化進行檢測反饋到控制平臺，所述水壓傳感器用于對供熱管內部的水壓進行檢測，當供熱管堵塞時水壓變大，當供熱管泄漏時內部水壓變小，所述檢測指示系統用于對水壓檢測后進行分析，得到供熱管損壞位置，所述指示燈用于檢測指示系統得到供熱管堵塞位置后指示燈亮起指示位置所在地；

所述一種智慧供熱系統管控系統的控制方法為：

S1、將出水溫度檢測器和回流溫度檢測器對應安裝在供熱管道上，將傳輸距離傳感器安裝到外部循環管道上；

S2、將加熱管道按一定距離安裝在循環管道上，將外部的太陽能聚能板和蓄電裝置組裝完成，與加熱管道進行連接開始輔助加熱，通過溫度傳感器將加熱溫度的信號輸送到控制平臺進行操作；

S3、控制平臺將收到的溫度信號傳輸給溫度計算系統，同時出水溫度檢測器和回流溫度檢測器將檢測的溫度信號傳輸給溫度計算系統，傳輸距離傳感器將水流移動的距離傳輸給溫度計算系統進行計算控制；

S4、溫度計算系統將計算出的數據分析后控制下方的水流控制模塊，根據溫度來控制加溫或者保溫；

S5、利用水壓傳感器檢測內部水壓，得到供熱管道內部的壓強變化得到堵塞情況和異常位置，亮起指示燈，提醒工作人員前來修理；

上述步驟S2中，不同時間的太陽光照程度都不相同，通過太陽能聚能板將太陽能轉換成電腦，通過蓄電裝置進行存儲，不同的光照程度使得蓄電裝置內的電量也發生變化，加熱電阻的功率也會改變，當電壓過小時，加熱電阻的加熱溫度明顯降低或者停止，利用溫度傳感器進行檢測加熱的溫度，將檢測的溫度信號傳輸給控制平臺；

上述步驟S3中，溫度的計算方式為

式中：x為出水溫度，y為回流溫度，t為傳輸距離，z為太陽能加熱溫度，v為加熱管道長度，i為計算溫差；

A：當x-y15時，控制切換為保溫水流控制單元，對供熱管道內部進行保溫；

B：當x-y15時，溫度計算系統對溫差進行計算，得到溫差i，由于外部太陽能加熱會隨著時間不斷變化，會導致溫差i不斷改變，根據不斷變化的i對內部出水的水流進行升溫，同時加快循環水流速度，使得供熱管道能保持供熱溫度；

上述步驟S2中，當蓄電裝置內部的電量小于40%時，將自動緩慢停止加熱管道的加熱，保證下次啟動時能夠通過存儲的電量直接啟動；

上述步驟S3中，當控制平臺接受到溫度傳感器的溫度信號，當加熱溫度小于70°C時，控制平臺將直接控制停止太陽能加熱，將信號傳輸給管道加熱模塊，控制關閉加熱電阻，使得加熱電阻不會一直處于低功率工作的狀態，減少加熱電阻的損傷；

上述步驟S5中，在供熱管管道上安裝水壓傳感器，并每段供熱管管道上安裝指示燈，當水垢導致供熱管堵塞時，內部水壓增大，或者供熱管道泄漏時，內部水壓會減小，通過水壓傳感器傳輸信號到控制平臺，在分析過后傳輸到檢測指示系統，檢測指示系統打開對應的指示燈，同時控制平臺提醒工作人員前去維修。