專利名稱：一種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)及方法，可廣泛用于工業(yè)鍋爐組網(wǎng)。
背景技術(shù)：
長久以來，由于工業(yè)鍋爐結(jié)構(gòu)相對簡單，制造相對容易，未經(jīng)審批，不按照安全節(jié)能技術(shù)規(guī)范制造安裝和使用的現(xiàn)象屢見不鮮，加之普遍配置的運(yùn)行監(jiān)測儀表不全，尤其缺少顯示鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行參數(shù)的儀表，運(yùn)行管理人員往往由于缺少數(shù)據(jù)而不能依據(jù)其運(yùn)行狀況隨時(shí)做出準(zhǔn)確判斷并進(jìn)行相應(yīng)的運(yùn)行調(diào)整，致使鍋爐不能處于最佳工況下運(yùn)行，超壓事故、 缺水及滿水事故、爆管事故等屢有發(fā)生，節(jié)能與減排效果令人堪憂。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全國在用工業(yè)鍋爐保有量為52. 74萬臺(tái)、125. 40萬MW，接近電站鍋爐裝機(jī)容量的2倍，年發(fā)生各類操作原因?qū)е氯藛T傷亡事故平均30余人起，能源消耗達(dá)4. 2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，占全國一次能源消費(fèi)總量的27. 8%，工業(yè)鍋爐萬臺(tái)事故率和能耗水平與歐美發(fā)達(dá)國家相比存在較大差距。以能效為例，我國燃煤工業(yè)鍋爐的平均實(shí)際熱效率僅為65%，比外國水平低10 20個(gè)百分點(diǎn)，平均每年多耗煤6000萬噸左右。同時(shí)，工業(yè)鍋爐每年的煙塵排放量約600-800萬噸，占全國煙塵總排放量的33% ；S02的排放量約為500-600萬噸，占全國總排放量的21% ；C02的排放量約為6億噸，并大量排放NOx。因此工業(yè)鍋爐成為我國開展安全預(yù)防、節(jié)能降耗、提高能效、 減少污染的主要對象，也是我國歷年安全生產(chǎn)和節(jié)能減排專項(xiàng)整治行動(dòng)的重點(diǎn)。近年來，我國對工業(yè)鍋爐的安全節(jié)能工作愈加重視，2003年國務(wù)院頒布的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》對特種設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造、安裝、使用、檢驗(yàn)等環(huán)節(jié)提出了安全監(jiān)管要求。 隨著我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展和能源短缺問題的愈加突出，我國將高耗能特種設(shè)備節(jié)能工作提高到了法律的層面，2007年10月我國頒布了《節(jié)約能源法》規(guī)定對高耗能特種設(shè)備采取節(jié)能審查和監(jiān)管，在2009年2月國務(wù)院頒布的《特種設(shè)備安全監(jiān)察條例》的修訂中增加了對鍋爐、換熱器等高耗能特種設(shè)備進(jìn)行節(jié)能監(jiān)管的相關(guān)要求。在國家質(zhì)檢總局特種設(shè)備局 “十二五”特種設(shè)備安全與節(jié)能專項(xiàng)規(guī)劃(征求意見稿)中也明確提出要全面推進(jìn)高耗能特種設(shè)備安全節(jié)能監(jiān)管，通過信息化建設(shè)完善動(dòng)態(tài)監(jiān)管體系，加快推動(dòng)安全與節(jié)能科技進(jìn)步， 在設(shè)計(jì)制造、運(yùn)行管理、測試監(jiān)測等方便提升監(jiān)管能力，全面推進(jìn)安全與節(jié)能監(jiān)管工作。我國鍋爐的運(yùn)行效率實(shí)時(shí)監(jiān)測調(diào)整，遠(yuǎn)遠(yuǎn)脫節(jié)于鍋爐的自動(dòng)化水平。鍋爐效率由試驗(yàn)單位定期進(jìn)行測試，提供鍋爐效率值。然而，該值的時(shí)效性很差，鍋爐現(xiàn)場操作人員無法根據(jù)效率測試值對當(dāng)前鍋爐運(yùn)行狀況進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整，無法起到優(yōu)化鍋爐運(yùn)行參數(shù)、提高鍋爐運(yùn)行效率以及監(jiān)視鍋爐運(yùn)行是否安全等作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對背景技術(shù)提及的缺陷，提出一種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)及方法。 本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案一種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)，包括現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程監(jiān)管與服務(wù)系統(tǒng)；其中，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集鍋爐運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸終端發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器；遠(yuǎn)程監(jiān)管與服務(wù)系統(tǒng)利用遠(yuǎn)程服務(wù)器對接收到來自各個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析并發(fā)布，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行工況；現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)用于接收來自遠(yuǎn)程服務(wù)器和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的反饋信息。進(jìn)一步的，本發(fā)明的一種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過 PLC系統(tǒng)或嵌入式系統(tǒng)完成對鍋爐運(yùn)行現(xiàn)場各變送器以及傳感器所給出的模擬信號的采集，并且將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳給現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸終端。進(jìn)一步的，本發(fā)明的一種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)，現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)采用ARM9 處理器實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)的搭建。進(jìn)一步的，本發(fā)明的一種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)，現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸終端為本地計(jì)算機(jī)，所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至本地計(jì)算機(jī)，然后本地計(jì)算機(jī)通過wifi模塊與遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。 本發(fā)明還提供一種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，包括如下步驟 第一步在鍋爐的不同位置安裝溫度、壓力、流量變送器和傳感器，并將所述傳感器給
出的信號線連接到現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
第二步現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過信號調(diào)理電路采集所述變送器和傳感器給出的數(shù)據(jù)， 并對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；
第三步現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與上位機(jī)進(jìn)行232通信，將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)，同時(shí)通過 wifi模塊與現(xiàn)場傳輸數(shù)據(jù)終端建立socket連接，通過無線的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；
第四步現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)通過串口接收來自現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、異常數(shù)據(jù)報(bào)警以及歷史數(shù)據(jù)查詢；
第五步現(xiàn)場傳輸數(shù)據(jù)終端通過socket端口完成數(shù)據(jù)接收，并與遠(yuǎn)程服務(wù)器建立 socket連接將數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器平臺(tái)；
第六步遠(yuǎn)程服務(wù)器接收來到現(xiàn)場傳輸數(shù)據(jù)終端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、歸類存儲(chǔ)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、備份；
第七步遠(yuǎn)程服務(wù)器根據(jù)第六步獲取的數(shù)據(jù)計(jì)算出在線鍋爐的實(shí)時(shí)效率，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)布到遠(yuǎn)程監(jiān)管與服務(wù)系統(tǒng)；
第八步遠(yuǎn)程服務(wù)器將計(jì)算得出的鍋爐效率值發(fā)送給相應(yīng)的數(shù)據(jù)終端，數(shù)據(jù)終端通過與現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建立socket連接，將鍋爐效率值發(fā)送給現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，最終現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過串口將該鍋爐的效率值反饋給現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)，并且實(shí)時(shí)顯示出來；
第九步現(xiàn)場司爐工根據(jù)鍋爐的效率值，結(jié)合相應(yīng)的其他數(shù)據(jù)對鍋爐燃燒工況進(jìn)行合理調(diào)整，提高鍋爐效率。本發(fā)明采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果
1)提升鍋爐安全監(jiān)察部門機(jī)構(gòu)對在用工業(yè)鍋爐的安全節(jié)能監(jiān)管能力，快速、準(zhǔn)確、有效地掌握在用鍋爐的安全運(yùn)行情況、能效水平，改善監(jiān)管的薄弱環(huán)節(jié)，提高監(jiān)管水平；
2)使鍋爐使用單位能夠及時(shí)依據(jù)鍋爐實(shí)際安全節(jié)能水平，進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)和反饋，為企業(yè)的安全運(yùn)行、節(jié)能改造提供依據(jù)，并獲取制造單位和節(jié)能服務(wù)機(jī)構(gòu)及時(shí)的指導(dǎo)；
3)提升鍋爐制造單位產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的安全性與高效性，為用戶提供增值服務(wù)；4)避免由于工業(yè)鍋爐地域分布分散、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集工作量大且不能實(shí)時(shí)分析的困難， 使安全與節(jié)能技術(shù)機(jī)構(gòu)能夠及時(shí)了解鍋爐運(yùn)行的安全、能效和排放數(shù)據(jù)，為客戶提供準(zhǔn)確的安全運(yùn)行與節(jié)能減排的解決方案和 服務(wù)。


圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)架構(gòu)圖； 圖2是PLC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 圖3是嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖； 圖4是本發(fā)明需要的應(yīng)用軟件分布圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說明
該系統(tǒng)由現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)和遠(yuǎn)程監(jiān)管與服務(wù)系統(tǒng)三方面組成。通過現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)對鍋爐運(yùn)行的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，有鍋爐運(yùn)行現(xiàn)場的數(shù)據(jù)終端通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳給遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)，遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對在線鍋爐實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的安全接入、存儲(chǔ)、統(tǒng)計(jì)、分析、比對、辯識、發(fā)布?？紤]到本系統(tǒng)的使用對象為空間上分布很廣的各個(gè)鍋爐，本系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用B/S (瀏覽器/服務(wù)器)架構(gòu)，保證用戶可以在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)可以通過互聯(lián)網(wǎng)方便得實(shí)時(shí)了解鍋爐運(yùn)行變化情況。現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)將鍋爐燃燒的各項(xiàng)主要參數(shù)反映在監(jiān)視器上，為操作人員及時(shí)有效地進(jìn)行燃燒優(yōu)化調(diào)整提供了條件和依據(jù)。整個(gè)系統(tǒng)的架構(gòu)如圖1所示?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
所述數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，針對不同噸位燃煤鍋爐的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，選擇和安裝壓力/溫度/流量、水位、火焰、耗電量C0/C02/S0X濃度、軟水硬度、排污水溫/PH值等參數(shù)測量的傳感器、 流量計(jì)和變送器，由現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成對這些傳感器和變送器所發(fā)出信號的采集，并將所得數(shù)據(jù)按照協(xié)議進(jìn)行編碼后發(fā)送給現(xiàn)場數(shù)據(jù)終端。通常情況下可以通過以下兩種方式完成鍋爐運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集
1)如圖2所示的PLC數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；
2)如圖3所示的嵌入式數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)
所述現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)，接收現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)所采集的數(shù)據(jù)，采用ARM9處理器實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)的搭建，在嵌入式系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)Windows CE操作系統(tǒng)的裁剪和移植，然后，基于Windows CE操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件主要實(shí)現(xiàn)對鍋爐運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，并保存歷史數(shù)據(jù)以備查用，同時(shí)對異常數(shù)據(jù)報(bào)警。遠(yuǎn)程監(jiān)管與服務(wù)系統(tǒng)
所述遠(yuǎn)程監(jiān)管與服務(wù)系統(tǒng)主要通過在遠(yuǎn)程服務(wù)器上運(yùn)行特定通信接口軟件實(shí)現(xiàn)對在線鍋爐實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的安全接入。接著對采集到的監(jiān)測站數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析和發(fā)布，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。該系統(tǒng)主要包括系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理、報(bào)警中心、網(wǎng)絡(luò)連接等幾個(gè)部分。考慮到本系統(tǒng)的使用對象為空間上分布的各個(gè)鍋爐，本系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)上采用B/S (瀏覽器/服務(wù)器) 架構(gòu)，保證用戶可以在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)方便得實(shí)時(shí)了解鍋爐運(yùn)行變化情況。該監(jiān)控信息主要完成鍋爐運(yùn)行參數(shù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)發(fā)布，歷史數(shù)據(jù)管理，數(shù)據(jù)報(bào)表打印，歷史曲線的繪制以及異常事件實(shí)時(shí)報(bào)警等基本功能。同時(shí)對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)按照具體的公式進(jìn)行分析處理，從而得出鍋爐的熱效率值、排污情況以及運(yùn)行情況。 數(shù)據(jù)傳輸終端
如圖1中所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸終端可以采用WIFI模塊和3G模塊兩種方式 DWIFI模塊實(shí)現(xiàn)方式通過在現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和現(xiàn)場監(jiān)視用計(jì)算機(jī)上分別安裝 WIFI模塊使得現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與本地監(jiān)視計(jì)算機(jī)能夠自組網(wǎng)。然后數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過無限網(wǎng)絡(luò)將所采集到的數(shù)據(jù)傳送給本地計(jì)算機(jī)，本地計(jì)算機(jī)再通過互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器；
2)3G模塊實(shí)現(xiàn)方式現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過3G模塊將數(shù)據(jù)傳送給附近的基站，然后該基站通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送給遠(yuǎn)程服務(wù)器。使用該模塊在傳輸數(shù)據(jù)時(shí)需要計(jì)算流量費(fèi)。服務(wù)器
如圖1中所述服務(wù)器包括TCP/IP服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，TCP/IP服務(wù)器主要完成如下功能
1)鍋爐現(xiàn)場監(jiān)控計(jì)算機(jī)與TCP/IP服務(wù)器進(jìn)行socket連接，該服務(wù)器必須具有固定IP 地址；
2)TCP/IP服務(wù)器發(fā)布web網(wǎng)絡(luò)，這樣可以保證用戶可以在任何時(shí)間，任何地點(diǎn)通過公網(wǎng)實(shí)時(shí)了解鍋爐運(yùn)行情況；
3)將所有數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，以防止數(shù)據(jù)丟失以及保護(hù)數(shù)據(jù)庫不被惡意訪問， 從而提高系統(tǒng)的安全性。數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全存儲(chǔ)，以防TCP/IP服務(wù)器崩潰后數(shù)據(jù)的丟失。軟件構(gòu)成
本發(fā)明需要的應(yīng)用軟件分布如圖4所示。如圖4所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)應(yīng)用軟件，主要用來使現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)能夠正常運(yùn)行、采集鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)以及將數(shù)據(jù)按照制定的協(xié)議編碼后發(fā)送給現(xiàn)場終端。如圖4所述現(xiàn)場終端接收數(shù)據(jù)并發(fā)送數(shù)據(jù)應(yīng)用軟件，主要完成接收來自于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)發(fā)送給遠(yuǎn)程服務(wù)器。如圖4所述現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)應(yīng)用軟件，主要實(shí)現(xiàn)在嵌入式系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)Windows CE操作系統(tǒng)的移植，并開發(fā)基于該操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件主要實(shí)現(xiàn)
對鍋爐運(yùn)行的各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視，并保存歷史數(shù)據(jù)以備查用，同時(shí)對異常數(shù)據(jù)進(jìn)行報(bào)
m 目。如圖4所述遠(yuǎn)程服務(wù)器數(shù)據(jù)接收應(yīng)用軟件，主要完成接收來自于現(xiàn)場數(shù)據(jù)終端的數(shù)據(jù)。通信接口軟件采用Socket與鍋爐運(yùn)行現(xiàn)場的計(jì)算機(jī)終端通信?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過wifi模塊與同一局域網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信，將采集到的數(shù)據(jù)傳給本地計(jì)算機(jī)。本地計(jì)算機(jī)通過Internet網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行通信，將接收到的來自于數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳給遠(yuǎn)程服務(wù)器。如圖4所述遠(yuǎn)程服務(wù)器數(shù)據(jù)庫管理軟件，主要包括系統(tǒng)管理、數(shù)據(jù)管理、報(bào)警中心、網(wǎng)絡(luò)連接等幾個(gè)部分1)系統(tǒng)管理該部分可以進(jìn)行添加刪除用戶，用戶信息修改，站點(diǎn)新建、站點(diǎn)信息修改以及系統(tǒng)數(shù)據(jù)維護(hù)日志等操作。不同用戶可以設(shè)置成不同級別的權(quán)限，完成相應(yīng)的操作，管理員級別用戶可以進(jìn)行全部的操作。系統(tǒng)管理部分主要由管理員維護(hù)，其它級別用戶只可以查看和修改個(gè)人信息。鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)具有一定的社會(huì)敏感性，因此本系統(tǒng)采取管理員添加用戶的方式而不采用新用戶主動(dòng)注冊的方式。2)數(shù)據(jù)管理數(shù)據(jù)管理模塊是本系統(tǒng)的核心，用于對鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)的查看、分析和管理，包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)、近期數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)曲線、近期報(bào)警記錄、數(shù)據(jù)庫管理、站點(diǎn)選擇、信息統(tǒng)計(jì)以及鍋爐能效計(jì)算等功能。實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)用于顯示在線鍋爐運(yùn)行的最新數(shù)據(jù)信息。 歷史數(shù)據(jù)主要是方便用戶查詢歷史數(shù)據(jù)信息。此外為了增加操作上的方便，本系統(tǒng)還可以增加近期數(shù)據(jù)功能模塊，該模塊可以方便用戶查看最近一段時(shí)間內(nèi)的歷史數(shù)據(jù)。此外用戶可以方便的從數(shù)據(jù)曲線中查看一定時(shí)期內(nèi)鍋爐各個(gè)參數(shù)的變化情況。近期報(bào)警記錄主要用于方便用戶查看近期的報(bào)警記錄。用戶在信息統(tǒng)計(jì)中可以查詢?nèi)我鈺r(shí)期內(nèi)鍋爐運(yùn)行的各個(gè)參數(shù)的最大最小以及超標(biāo)次數(shù)等統(tǒng)計(jì)信息。為了方便用戶對數(shù)據(jù)的后續(xù)操作，本系統(tǒng)對所以可以操作的數(shù)據(jù)增加了導(dǎo)出到EXCEL功 能，增加了用戶對數(shù)據(jù)后續(xù)處理的可操作性。同時(shí)，考慮到系統(tǒng)的穩(wěn)定安全，數(shù)據(jù)管理模塊還加進(jìn)了數(shù)據(jù)庫的備份和恢復(fù)功能。3)報(bào)警中心主要用于對報(bào)警相關(guān)信息的管理，包括報(bào)警值設(shè)定、報(bào)警值編輯和報(bào)警記錄查詢。用戶可以在報(bào)警值設(shè)定中設(shè)定鍋爐運(yùn)行各參數(shù)上下限值，設(shè)定好后可以在報(bào)警值編輯中修改。用戶設(shè)定完成后，系統(tǒng)將根據(jù)設(shè)定值，檢查最新數(shù)據(jù)，當(dāng)有參數(shù)超標(biāo)時(shí)，將在主頁面出現(xiàn)彩色的閃動(dòng)條以提醒用戶注意，同時(shí)生成報(bào)警記錄保存到數(shù)據(jù)庫中供用戶查看。4)網(wǎng)絡(luò)連接本系統(tǒng)是基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行操作的系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)連接功能主要用于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)屬性設(shè)置。本系統(tǒng)在設(shè)計(jì)時(shí)，采用自動(dòng)連接方式，使系統(tǒng)操作簡潔方便，減輕對工作人員的要求。為保證鍋爐現(xiàn)場系統(tǒng)發(fā)出的相關(guān)信息能夠?qū)崟r(shí)的發(fā)送給鍋檢院服務(wù)器，該模塊在設(shè)計(jì)時(shí)還加入了網(wǎng)絡(luò)測試功能。同時(shí)具有固定IP地址的服務(wù)器提供web發(fā)布， 以便用戶能在任何時(shí)間任何地點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)活得信息。5)效率計(jì)算在遠(yuǎn)程服務(wù)器上根據(jù)特定的算法運(yùn)行特定的軟件，完成鍋爐實(shí)時(shí)效率的計(jì)算并將其反饋給現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)。本發(fā)明公開的這種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)的運(yùn)用能夠提升鍋爐安全監(jiān)察部門機(jī)構(gòu)對在用工業(yè)鍋爐的安全節(jié)能監(jiān)管能力，快速、準(zhǔn)確、有效地掌握在用鍋爐的安全運(yùn)行情況、能效水平，改善監(jiān)管的薄弱環(huán)節(jié)，提高監(jiān)管水平；使鍋爐使用單位能夠及時(shí)依據(jù)鍋爐實(shí)際安全節(jié)能水平，進(jìn)行運(yùn)行調(diào)節(jié)和反饋，為企業(yè)的安全運(yùn)行、節(jié)能改造提供依據(jù)，并獲取制造單位和節(jié)能服務(wù)機(jī)構(gòu)及時(shí)的指導(dǎo)；提升鍋爐制造單位產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造的安全性與高效性，為用戶提供增值服務(wù)；避免由于工業(yè)鍋爐地域分布分散、現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集工作量大且不能實(shí)時(shí)分析的困難，使安全與節(jié)能技術(shù)機(jī)構(gòu)能夠及時(shí)了解鍋爐運(yùn)行的安全、能效和排放數(shù)據(jù)，為客戶提供準(zhǔn)確的安全運(yùn)行與節(jié)能減排的解決方案和服務(wù)。
權(quán)利要求
1.一種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于包括現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程監(jiān)管與服務(wù)系統(tǒng)；其中，現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集鍋爐運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將采集到的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)傳輸終端發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器；遠(yuǎn)程監(jiān)管與服務(wù)系統(tǒng)利用遠(yuǎn)程服務(wù)器對接收到來自各個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析并發(fā)布，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行工況；現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)用于接收來自遠(yuǎn)程服務(wù)器和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的反饋信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過PLC系統(tǒng)或嵌入式系統(tǒng)完成對鍋爐運(yùn)行現(xiàn)場各變送器以及傳感器所給出的模擬信號的采集，并且將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號傳給現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)采用ARM9處理器實(shí)現(xiàn)硬件系統(tǒng)的搭建。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)傳輸終端為本地計(jì)算機(jī)，所述現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至本地計(jì)算機(jī)， 然后本地計(jì)算機(jī)通過wifi模塊與遠(yuǎn)程服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
5.一種基于權(quán)利要求1所述的經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，其特征在于，包括如下步驟第一步在鍋爐的不同位置安裝溫度、壓力、流量變送器和傳感器，并將所述傳感器給出的信號線連接到現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)；第二步現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過信號調(diào)理電路采集所述變送器和傳感器給出的數(shù)據(jù)， 并對采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼；第三步現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與上位機(jī)進(jìn)行232通信，將數(shù)據(jù)發(fā)送給上位機(jī)，同時(shí)通過 wifi模塊與現(xiàn)場傳輸數(shù)據(jù)終端建立socket連接，通過無線的方式實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；第四步現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)通過串口接收來自現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的數(shù)據(jù)，并對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)顯示、異常數(shù)據(jù)報(bào)警以及歷史數(shù)據(jù)查詢；第五步現(xiàn)場傳輸數(shù)據(jù)終端通過socket端口完成數(shù)據(jù)接收，并與遠(yuǎn)程服務(wù)器建立 socket連接將數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程服務(wù)器平臺(tái)；第六步遠(yuǎn)程服務(wù)器接收來到現(xiàn)場傳輸數(shù)據(jù)終端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、歸類存儲(chǔ)，并對這些數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、備份；第七步遠(yuǎn)程服務(wù)器根據(jù)第六步獲取的數(shù)據(jù)計(jì)算出在線鍋爐的實(shí)時(shí)效率，并將這些數(shù)據(jù)發(fā)布到遠(yuǎn)程監(jiān)管與服務(wù)系統(tǒng)；第八步遠(yuǎn)程服務(wù)器將計(jì)算得出的鍋爐效率值發(fā)送給相應(yīng)的數(shù)據(jù)終端，數(shù)據(jù)終端通過與現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建立socket連接，將鍋爐效率值發(fā)送給現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，最終現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)通過串口將該鍋爐的效率值反饋給現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)，并且實(shí)時(shí)顯示出來；第九步現(xiàn)場司爐工根據(jù)鍋爐的效率值，結(jié)合相應(yīng)的其他數(shù)據(jù)對鍋爐燃燒工況進(jìn)行合理調(diào)整，提高鍋爐效率。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種經(jīng)濟(jì)型燃煤鍋爐能效監(jiān)測系統(tǒng)，該監(jiān)測系統(tǒng)由現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)以及遠(yuǎn)程監(jiān)管與服務(wù)系統(tǒng)三方組成?，F(xiàn)場數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采集鍋爐運(yùn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，并將采集到的數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)端服務(wù)器；遠(yuǎn)程監(jiān)管與服務(wù)系統(tǒng)利用遠(yuǎn)程服務(wù)器對接收到來自各個(gè)站點(diǎn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行管理、分析并發(fā)布，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程在線監(jiān)測鍋爐實(shí)時(shí)運(yùn)行工況；現(xiàn)場監(jiān)測系統(tǒng)接收來自遠(yuǎn)程服務(wù)器和現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集的反饋信息，從而方便現(xiàn)場司爐工根據(jù)這些較為實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)對鍋爐的燃燒做出合理調(diào)整。本發(fā)明還公開了該監(jiān)測系統(tǒng)的監(jiān)測方法，本發(fā)明能夠不斷提高鍋爐的安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行水平、滿足國家的資源節(jié)約和環(huán)保指標(biāo)的控制要求、以及取得很好的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號G05B19/418GK102385370SQ20111029251
公開日2012年3月21日 申請日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者業(yè)成, 叢境深, 周杏鵬, 周秋萍, 蔣益飛, 黃松華 申請人:東南大學(xué), 南京市鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院