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1、凯路创新1中央热水远程监控管理系统设计及安装说明书深圳市凯路创新科技有限公司凯路创新2产品概述由深圳市凯路创新科技有限公司开发的中央热水远程监控管理系统是一套具有完全知识产权的高科技产品。一、简述：中央热泵热水测控系统，是基于 GPRS 无线网络传输数据，采集现场设备数据，监测现场设备运行状态，自动控制设备的开启和关闭。实时记录设备故障，把监控数据、工作状态和运行故障实时传送到控制中心，实现对设备的远程监控和管理。用户无须到现场就可实现即时的远程故障诊断、排除等技术服务。二、系统包括以下部分：1、控制器单元：主要用来对中央热水的温度、水位等控制，实现对热泵主机、冷水补水泵、热水补水泵、热水供水
2、泵、辅助加热等设备的自动运行控制。2、GPRS 无线单元：主要用于在 GPRS 无线网络的数据传输和通讯。3、监测与控制界面：运行于计算机上的人机界面，可在电脑面前就可对现场设备进行远程的实时监测，还可进行对设备的单独的手动控制，备用设备的投切，温度、水位等参数的设置，故障报警自诊断，登录帐号权限管理等。三、系统功能： 一）系统的自动控制功能：系统无需人工干预，在自动运行的状态下，结合现场情况完成自动的运算和控制输出处理。真正做到全自动运行。二）数据采集及控制中心可监控以下内容：1、 1#水箱/2#水箱/供水管道温度；2、 1#水箱/2#水箱水位；3、 热泵机组电量；4、冷水进水水量5、热水出
3、水水量6、回水水量6、1-6#热泵主机/1-2#冷水补水泵/1-2#热水补水泵/1-2#热水供水泵等状态。三）系统的参数设定：1、工作方式设定2、热泵主机运行时间设定3、辅助电加热运行时间设定凯路创新34、热水供水泵运行时间设定5、1#水箱热水加热温度设定6、2#水箱热水加热温度设定7、1#水箱/2#水箱水位设定8、1#水箱/2#水箱水位设定9、2#水箱热水供水温度设定四）设备的手动控制功能。当监测到某设备出现故障时，可以通过远程进行手动切换到备用设备上，保证了设备的连续正常运行。通过远程进行手动切换到备用设备上，保证了设备的连续正常运行。五）系统的故障报警和自动保护功能。通过远程界面，可以实
4、时监测到系统出现什么样的故障，并自动显示故障的内容。这样就非常迅速的判断故障通过远程界面，可以实时监测到系统出现什么样的故障，并自动显示故障的内容。这样就非常迅速的判断故障以便采取相应的及时维护措施，同时当出现故障时，系统会自动停机，保护设备的运行。凯路公司中央热水远程监控管理系统具有稳定、高效、低成本、使用方便等特定，深受广大用户欢迎。产品原理1、 应用背景你是设备管理员，你想不用辛苦爬上楼顶，随时知道楼顶热泵设备运行状况吗，热泵设备水电耗用吗，热制造成本状况吗你是管理者，如果出差外地，你是否想通过互联网，随时知道楼顶热泵设备运行状况吗，热泵设备水电耗用吗，热水制造成本状况吗你是校领导，你是
5、否想通过校园互联网，了解中央热水系统运行状况呢随时知道楼顶热泵设备运行状况吗，热泵设备水电耗用吗，热水制造成本状况吗你是热水投资商，你是否想通过互联网，随时知道远在其它城市的投资项目的管理状况，楼顶热泵设备运行状况吗热泵设备水电耗用吗热水制造成本状况吗根据部分使用中央热水系统的学校的需要，我公司二年多的研究，开发了中央热水远程监视与能耗统计信息管理系统。经过在重庆西南政法大学使用，中央热水远程监视与能耗统计信息管理系统，性能稳定、安全可靠、操作方便、省工省时，在有网络的任何地方，都能掌握、了解热水系统运行状态和耗能情况。该系统对中央热水系统进行时时监视，及时发现故障，立即排除，保障热水供应。该
6、系统能自动按年、月、日统计每个热水系统的用水量、用电量、每吨热水的耗电量等，可根据热水系统用水情况进行调整，达到节能的目的凯路创新4接供热站和用户极为重要的环节，不仅其工作的安全性、可靠性直接影响锅炉的安全性及供热质量，提高其工作效能的还具有十分重大的节能意义，目前换热站大都采用人工监控，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，难以达到供热系统整体最佳状态，易造成热力失衡，影响供热效果而造成能源的极大浪费。利用先进的工业自控技术、计算机技术、通讯技术构成的换热站及远程监控管理系统，对热力系统实施更科学、更规范的监控管理，提高中央调度室
7、的监控能力，具有非常巨大的经济和社会效益。目前我国大部分集体宿舍普遍采用集中供应方式提供生活用热水。一般情况下，热泵安装在楼顶，采用空气能或电加热等方式，将自来水加热到设定温度，通过管道将加热后的自来水送到各个宿舍。 在以上过程中，后勤热水供应部门需要对热水供应系统的温度、压力、流量、水位等参数集中实时监视，控制系统中各设备的运行。同时，根据从现场监测到的各热泵运行参数，调节系统运行工况，保证热水供应稳定运行。 现行的热水供应运行管理仍处于手工操作阶段，缺少全面的参数测量手段，无法对运行工况进行系统的分析判断；系统运行工况失调难以消除，造成用户冷热不均；供热参数未能在最佳工况下运行，供热量与需
8、热量不匹配；运行数据不全，难以实现量化管理，急需全面提高热水供应系统管理技术水平。建立基于 GPRS 无线网络的热水供应远程监控系统，来实现现场参数的采集、各热泵的数据实时通讯控制，可以很好的解决上述缺点，可以有效提高热水供应系统的自动化控制水平，并且能很大程度上提高行业的管理水平。 GPRS 是一种新的移动数据通信业务，在设备和数据网络之间提供一种连接，给设备提供高速无线 IP或 X.25 服务。GPRS 采用分组交换技术，每个设备可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个设备共享，资源被有效的利用，数据传输速率高达 160Kbps。使用 GPRS 技术实现数据分组发送和接收，设备永远
9、在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。 2、产品特点永远在线：监控主机开机就能自动附着到 GPRS 网络上，并与数据服务器建立通信链路，随时收发用户数据设备的数据，具有很高的实时性； 运营费用低：按照接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时不收费用； 正常情况下每月流量不超过 30M，一台监控主机的月流量费10 元人民币组网简单、迅速、灵活：系统可以通过 Internet 网络随时随地的查看系统状态，控制系统运行，凯路创新5手机浏览器同样可以查看，为广大中小用户提供接入便利，节省接入投资； 通信顺畅、稳定：通信链路由专业运营商维护 由于采用中国移动的 GPRS 数据业务，因此链路
10、维护也由中国移动负责，免除通信链路维护的后顾之忧； 3、产品结构系统框架如图 1 所示。控制主机数字电表数字水表温度传感水位传感热泵主机GPRS英特网数据服务器监控页面图 1 系统框架图监控主机监控主机主要有通信接口、GPRS 模块、ARM 中央处理组成，如图 2 所示。凯路创新6图 2 监控主机监控主机带有 RS485 总线、继电器、CAN 总线、水位探针、脉冲接收、DBUS 等接口，RS485 总线接口和热泵主机、数字电表连接，继电器接口和电磁阀等通断控制设备连接，CAN 总线为预留接口，为系统将来的扩张应用做准备，水位探针接口和水位探针连接，用来测量水位，脉冲接收接口和涡轮流量计连接、D
11、BUS 接口和温度传感器连接。ARM32 位处理器是监控主机的中央处理器，它通过通信接口和各种设备连接，采集设备信息，发送设备控制命令，同时它通过串口可手机模块连接，它向手机发送 AT 指令，连接 GPRS 网络，将设备信息通过 GPRS 网络发送到数据服务器，同时接收数据服务器的控制指令，解析控制指令后，将命令发送到指定控制的设备。手机模块是数据通信的物理通道，监控主机通过手机模块完成 GPRS 连接，实现和数据服务器的数据交互。数据服务器数据服务器是一台布置在英特网上的有固定 IP 地址的主机。数据服务器运行 WINDOWS 平台，主要软件架构如图 3 所示。图 3 服务器软件架构图数据服
12、务器软件主要由 MYSQL 数据库、SCOKET 程序和监控页面三部分组成，SCOKET 程序完成底层网络数据的接收和发送，它将接收到的监控主机的数据写入 MYSQL 数据库，同时接收监控页面收到的用户控制命令，发送到监控主机；MYSQL 数据库主要存贮系统运行状态的各种数据，供监控页面读取；监控页面完成两个工作，一读取 MYSQL 数据库存储的系统状态数据和运营统计数据，显示在页面上，如图 4、图 5、图 6、图 7 所示；二接收用户控制命令，发送给监控主机，如图 8 所示。凯路创新7图 4 系统运行状态主界面图 5 流水数据凯路创新8图 6 各数据分析图表图 8 用户控制界面凯路创新9产品
13、安装说明本系统既可以按新设计整个热泵控制系统来安装，也可以在原有热泵控制线路基础上进行加装.（一）按重新设计整个热泵控制系统来安装将数字电表，开关，补水阀供水泵继电器，控制主机（ARM）等全部元器件集成到一个电气控制箱内，由于需要采集水位及补水流量等数据，所以集成的电气控制箱安装距离不宜离水箱太远，以离水箱8 米内最合适。（二）在原有热泵控制线路基础上进行加装本系统利用原有的控制柜内的数字电表，开关，补水阀供水泵继电器等，这个控制柜可以装在距离水箱比较远的地方，而控制主机（ARM）及一些周边元器件等全部集成到另外一个电气控制箱内，由于需要采集水位及补水流量等数据，所以集成控制主机的电气控制箱安
14、装距离不宜离水箱太远，以离水箱 8 米内最合适。而数据采集及控制须要从原有的控制柜拉电缆连接控制主机控制柜。参见附图（布线示意图）。加装远程控制系统安装布线说明（一） 准备工作1 购买一个中国移动的 GSM 手机 SIM 卡，并开通 GPRS，将 SIM 卡安装在 ARM 电脑主机的 SIM 卡插槽上。注意 SIM 卡插槽在电脑板的背面。 （每一台远程控制盒须要一个 GSM 手机 SIM 卡，每月约30M 流量）2 购买一套六个不锈钢水位检测头，并按水位检测头布置图加工好水位管。（参见附图。）3 远程控制盒电箱内部包含 ARM 电脑主机板一块，主机电源一个，电源开关，中间继电器及接线端子，GS
15、M 接收天线等。其中主机电源输入为交流 220V，输出为直流 12V，所以须从主控制电箱接入交流 220V 电源。（二） 与原有的总电箱的连接1 须要从总电箱接入 220V 交流电源，接到远程控制盒电箱内的开关上，用于为电脑主板及中间继电器提供电源，用捷面积 1.5 平方毫米铜心线；2 从数字电表接入信号线，双色捷面积 0.5 平方毫米铜心线，用于将数字电表的信号传送到 ARM 电脑进行处理。数字电表接线端子为 15，16 位。接线参见附图（布线示意图。（三） 与水位监测头的连接水位检测头共有六个，安装在一条 PVC 或 PPR 塑料管上，高度均分，并固定，放入水箱中，管子须垂直固定在水箱内，
16、并且通过六芯电缆线（单条捷面积 0.5 平方毫米铜心线）与 ARM 电脑主板连接在一起，注意各条线对号连接，用于读取水箱中的水位高度。由于信号容易衰减，所以线长最好在 8 米之内。接线参见附图（布线示意图。（四） 与流量计的连接将流量计的法兰串联接在水箱补水总管上，流量计安装在流量计座上，并做好防雨防水措施，通过三芯电缆线（单条捷面积 1.0 平方毫米铜心线）与 ARM 电脑连接在一起，用于读取流入水箱中的自来水总量数据，由于信号容易衰减，所以线长最好在 8 米之内。注意各条线对号连接，接线参见附图（布线示意图）。 （五） 与 1#热泵热水机的连接ARM 电脑通过捷面积 0.5 平方毫米（黄色）A 和 B（黑色）铜心线分别与 1#热泵热水机协议转换板 4#（A） ，3#（B）接线位连接，然后协议转换板 1#，2#，3#，6#分别与 1#热泵热水机的GND，A，B，VCC 连接，用于读取或控制 1#热泵热水机的运行数据及状况的。接线参见附图（协议转换板排线图）。凯路创新10（六） 与
