基于物联网的锅炉供暖智能控制系统技术方案

本实用新型专利技术是一种基于物联网的锅炉供暖智能控制系统，由物联网远程监控终端、远程网络通讯连接设备和锅炉控制系统构成，物联网显示与监控终端与远程网络通讯连接设备的GPRS调制解调器通过GPRS网络以及互联网通信连接；锅炉控制系统与远程网络通讯连接设备的GPRS调制解调器通过RS232串口通信连接。该系统将先进的物联网移动终端与PLC工业自动化技术相结合，并具备远程通信能力，使得异地锅炉能够统一受到监控，提高锅炉生产作业效率和安全性，实现锅炉供暖系统智能、高效、平稳、可靠地运行。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网的锅炉供暖智能控制系统
本技术属于锅炉供暖领域，特别涉及一种基于物联网的锅炉供暖智能控制系 统。
技术介绍
随着生活水平的不断提高，人们对城市生活供暖质量的要求也越来越高。目前，冬 季采用锅炉供暖在我国北方仍然占据着主导地位，但绝大多数锅炉房内各控制系统的配置 相对来说比较落后，对风机、循环泵电机以及水泵电机的变频调速还是停留在PID控制方 式的阶段，这样并不能很好的对各变频装置进行优化控制，实现电机运行转速的最优化，从 而无法达到对水温的实时、稳定控制的目的。 另外，对锅炉房安全的监控多数只停留在了现场阶段，各锅炉房之间无法传达运 行状况信息，无法及时的根据异地锅炉的故障来找到解决和防范的措施，提高安全性能。就 上述问题，我们有必要开发一套既能够对供暖系统的运行进行平稳、可靠的控制，又能够集 中地对多地锅炉的运行状态进行远程、实时、有效监控的控制系统。
技术实现思路
专利技术目的 为了克服锅炉供暖控制系统现有不足，本技术提供了一种基于物联网的锅炉 供暖智能控制系统及方法，可实现对多地供暖锅炉的远程监控，实时反馈各地锅炉的运行 状况，及早获悉故障信息，某一处锅炉出现问题时也能够及时通知异地锅炉，加以检查和防 范，大大提高供暖锅炉的安全性能。 技术方案 -种基于物联网的锅炉供暖智能控制系统，由物联网远程监控终端、远程网络通 讯连接设备和锅炉控制系统构成，其特征在于：物联网显示与监控终端与远程网络通讯连 接设备的GPRS调制解调器通过GPRS网络以及互联网通信连接；锅炉控制系统与远程网络 通讯连接设备的GPRS调制解调器通过RS232串口通信连接。 物联网远程监控终端包括PC工控机和互联网接入装置。 远程网络通讯连接设备包括RS232串口装置、GPRS调制解调器、SM卡；RS232串 口装置包括RS232通信接口和RS232串口线；RS232串口线的一端连接在锅炉控制系统的 RS232通信接口上，RS232串口线的另一端连接在GPRS调制解调器上的RS232通信接口上； SM卡插在GPRS调制解调器的SM插槽内。 锅炉控制系统包括PLC控制设备、人机界面彩色触摸屏、操作按钮、指示灯、八路 报警闪光灯、传感器；PLC控制设备分别连接人机界面彩色触摸屏、操作按钮、指示灯、八路 报警闪光灯、传感器，PLC控制设备还与燃烧系统中的风机、炉排电机以及管网系统中的泵 机相连接。 传感器包括锅炉流量传感器、锅炉液位传感器、锅炉压力传感器和锅炉温度传感 器。 PLC控制设备的硬件模块包括CPU 224XP模块、EM223扩展模块、第一 EM235扩展 模块、第二EM235扩展模块、第三块EM235扩展模块、EM231扩展模块、第四EM235扩展模 块以及EM232扩展模块；CPU 224XP模块一端连接计算机，CPU 224XP模块另一端与EM223 扩展模块的一端连接；EM223扩展模块的另一端与第一 EM235扩展模块的一端连接；第一 EM235扩展模块的另一端与第二EM235扩展模块的一端连接；第二EM235扩展模块的另一 端与第三EM235扩展模块的一端连接；第三EM235扩展模块的另一端与EM231扩展模块的 一端连接；EM231扩展模块的另一端与第四EM235扩展模块的一端连接；第四EM235扩展模 块的另一端与EM232扩展模块的一端连接。 优点及效果 本技术是一种基于物联网的锅炉供暖智能控制系统，具有如下优点和有益效 果： (1)采用基于物联网的远程控制技术，不受地域限制，能汇聚各地的锅炉安全信 息，并对其进行统一监控，减轻了工作人员的劳动强度，便于离线监控。另外，统一监控的优 点还在于能够尽早获悉异地锅炉的安全信息，一处锅炉出现故障时能够及时通知别处的锅 炉工作人员加强防范，从而提高了锅炉作业的安全性能。 (2)采用模糊自适应PID控制器，实现了各类变频器的最优调速，有效解决了传统 PID控制方式精确度和稳定性差的问题。 【附图说明】 图1为本技术的总结构图； 图2为本技术的锅炉控制系统结构图； 图3为本技术的燃烧系统结构图； 图4为本技术的管网系统结构图； 图5为本技术的三冲量模糊自适应PID控制结构图； 图6为本技术的模糊自适应PID控制器结构图； 图7为本技术整个系统电气控制设备的主电路图（图中M1、M2、M3、M4、M5、M6、 M7、M8、M9、M10、M11分别表示引风机、循环泵、备用循环泵、鼓风机、补水泵、备用补水泵、除 渣机、上煤机、炉排机、脱硫机、除尘机）； 图8?图12为本技术的PLC硬件模块接线图。其中，图8为CPU224XP模块， 图9为EM223扩展模块，图10为第一 EM235扩展模块与第二EM235扩展模块的组合，图11 为第三EM235扩展模块与EM231扩展模块的组合，图12为第四EM235扩展模块与EM232扩 展模块的组合；图8?图12按照顺序整体构成PLC控制设备的硬件模块电路图（避免一幅 图放不下，按模块拆分为5幅图)。 附图标记说明： 10、物联网远程监控终端；20、远程网络通讯连接设备；30、锅炉控制系统；40、PLC 控制设备；50、人机界面彩色触摸屏；60、操作按钮；70、指示灯；80、八路报警闪光灯；90、 传感器；901、锅炉流量传感器；902、锅炉液位传感器；903、锅炉压力传感器；904、锅炉温度 传感器；100、风机、炉排电机；110、泵机；120、燃烧系统；130、管网系统；140、CPU 224XP模 块；150、EM223扩展模块；160、第一 EM235扩展模块；170、第二EM235扩展模块；180、第三 EM235扩展模块；190、EM231模块；200、第四EM235扩展模块；210、EM232扩展模块。 【具体实施方式】 基于物联网的锅炉供暖智能控制系统，既将先进的物联网移动终端与PLC工业自 动化相结合，又能够根据室外温度、回水温度等实际工况，引入模糊自适应PID控制，对炉 排转速、给水泵、补水泵转速、鼓风机、引风机转速进行最优变频调速，从而能够实现供暖系 统自动、高效、平稳、可靠的运行。在原有锅炉供暖系统上加以简单的改造，增加一些模块， 再添加一台PC工控机作为远程监控设备，就能够构成该控制系统，成本较低，构建方便，控 制效果好，是控制锅炉的理想装置。本技术在锅炉控制系统中的燃烧系统和管网系统 中加入了模糊自适应PID控制器如图6所示，能够有效解决系统运行动态大幅度变化所带 来的系统运行不稳定的问题，而传统锅炉使用的PID方式是达不到这样的效果的。 下面结合附图对本技术做进一步的说明： 本技术提出了一种基于物联网的锅炉供暖智能控制系统，如图1中所示，由 物联网远程监控终端10、远程网络通讯连接设备20和锅炉控制系统30构成，其特征在于： 物联网显示与监控终端10与远程网络通讯连接设备20的GPRS调制解调器通过GPRS网络 以及互联网通信连接；锅炉控制系统30与远程网络通讯连接设备20的GPRS调制解调器通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的锅炉供暖智能控制系统，由物联网远程监控终端（10）、远程网络通讯连接设备（20）和锅炉控制系统（30）构成，其特征在于：物联网显示与监控终端（10）与远程网络通讯连接设备（20）的GPRS调制解调器通过GPRS网络以及互联网通信连接；锅炉控制系统（30）与远程网络通讯连接设备（20）的GPRS调制解调器通过RS232串口通信连接。

【技术特征摘要】
1. 一种基于物联网的锅炉供暖智能控制系统，由物联网远程监控终端（10)、远程网络 通讯连接设备（20)和锅炉控制系统（30)构成，其特征在于：物联网显示与监控终端（10)与 远程网络通讯连接设备（20)的GPRS调制解调器通过GPRS网络以及互联网通信连接；锅炉 控制系统（30)与远程网络通讯连接设备（20)的GPRS调制解调器通过RS232串口通信连 接。2. 根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉供暖智能控制系统，其特征在于：物联网 远程监控终端（10)包括PC工控机和互联网接入装置。3. 根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉供暖智能控制系统，其特征在于：远程网 络通讯连接设备（20)包括RS232串口装置、GPRS调制解调器、SM卡；RS232串口装置包括 RS232通信接口和RS232串口线；RS232串口线的一端连接在锅炉控制系统的RS232通信接 口上，RS232串口线的另一端连接在GPRS调制解调器上的RS232通信接口上；SM卡插在 GPRS调制解调器的SM插槽内。4. 根据权利要求1所述的基于物联网的锅炉供暖智能控制系统，其特征在于：锅炉 控制系统（30)包括PLC控制设备（40)、人机界面彩色触摸屏（50)、操作按钮（60)、指示灯 (70)、八路报警闪光灯（80)、传感器（90);PLC控制设备（40)分别连接人机界面彩色触摸屏 (50)、操作按钮（60)、指示灯（70)、八路报警闪光灯（80)、传感器（90)，PLC控制设备（40) 还与燃烧系统（120)中的风...

【专利技术属性】
技术研发人员：李英顺，陶加云，付思，佟维妍，王德彪，赵玉鑫，
申请(专利权)人：沈阳顺义科技有限公司，
类型：新型
国别省市：辽宁;21