一种超远供热管道上的控制信号远传通讯装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供的一种超远供热管道上的控制信号远传通讯装置，包括信号采集单元、信号转换设备、网关设备、DCS侧网关设备和DCS侧信号转换设备，其中，所述信号采集单元的输入端连接超远供热管道上的控制信号输出端，所述信号采集单元的输出端依次经过信号转换设备、网关设备和DCS侧网关设备连接DCS侧信号转换设备的输入端，所述DCS侧信号转换设备的输出端连接DCS侧接收组件；本实用新型专利技术达到了远距离通讯的工业控制一体化，同时提高网络安全和通讯效率。通讯效率。通讯效率。

A remote transmission communication device for control signals on ultra remote heating pipelines

【技术实现步骤摘要】
一种超远供热管道上的控制信号远传通讯装置


[0001]本技术属于火电站自动控制
，具体涉及一种超远供热管道上的控制信号远传通讯装置。

技术介绍

[0002]长期以来中国北方城市由于冬季天气寒冷，需要燃煤锅炉集中供热，而大型火电站因为环保和安全等原因不能在城市内建设，所以就由小型锅炉提供，随着城市建设逐步扩大，城市供热一片区域规划一座小型锅炉，长时间积累下来，每个城市都有较多数量小锅炉为城市的冬季采暖供热。
[0003]随着小锅炉数量增多，低能耗高污染的问题逐渐显现，近年来国家对环保问题的日益重视，冬季城市供暖产生的灰粉、废弃污染严重影响居民的健康，因此城市周边大型火电厂为城市供热的需求而产生，而超远距离供热管道的控制和维护，成为建设的重点问题：
[0004]首先，传统DCS控制系统受制于电源电缆和控制线缆的物理特性，控制范围限制于2公里内，超过范围设备供电产生压降不能正常供电，控制信号附载的电压电流信号同样会大幅度的降低，不能完成远距离控制的需求；
[0005]其次，通过光纤等远距离手段通讯，延长距离基本也受限在20公里，并且在公共区域的线缆敷设，长期受到城市建设施工破坏的威胁，随时都有可能发生控光缆信号中断，造成供热管线控制设备控制失效，威胁供热管道的运行安全。
[0006]目前相关技术现状如下：
[0007]1.远距离控制信号传输技术现状：
[0008]目前，远距离管道控制方案主要有两种：
[0009](1)直接通讯方式
[0010]远距离通讯可以直接伴随管线施工，敷设电源电缆、控制电缆、通讯光缆等，这样可以实现远距离通讯。但项目成本非常高，几十公里的管道，控制部分的线缆和施工成本可能近千万元，并且后期的维护困难、容易受到破坏，如果后期技术改造得需要，再次电缆施工基本不可能实现。
[0011](2)分区域独立控制方式
[0012]伴随超远管道的设备控制和信号远传选择分段分区域控制，这样根据距离划分，范围内的设备基本可实现有效控制，目前有不少供热管道使用这种方式，它的缺点在于整条管线不能整体化实现控制统一，信息统一，各区域间的联系需要使用公共电话等方式，人工等维护成本增加，同时降低供热的整体效率，造成极大的浪费。
[0013]2.远距离通讯现状
[0014]目前远距离通讯大多依靠运营商的VPN专线来实现，减少了直接施工敷设远距离线缆的成本，同时省去了分区域控制不能统一监控控制的弊端，整体方案随着技术更新在不断完善，但是VPN专线部分的线缆，虽然是电信运营商提供的专有线路，实际它的线缆依然分布在公共区域，经常面临施工损坏，线路检修维护等问题，影响控制安全。
[0015]综上所述，基于火电站超远距离供热管道附属设备的控制方案，开发多种控制系统控制信号远传通讯的方法，对超远距离供热管道的有效控制、减少因为线路故障影响控制甚至系统失控等重大事故发生都具有重要的作用。

技术实现思路

[0016]本技术的目的在于提供一种超远供热管道上的控制信号远传通讯装置，解决了现有技术中存在的上述不足。
[0017]为了达到上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0018]本技术提供的一种超远供热管道上的控制信号远传通讯装置，包括信号采集单元、信号转换设备、网关设备、DCS侧网关设备和DCS侧信号转换设备，其中，所述信号采集单元的输入端连接超远供热管道上的控制信号输出端，所述信号采集单元的输出端依次经过信号转换设备、网关设备和DCS侧网关设备连接DCS侧信号转换设备的输入端，所述DCS侧信号转换设备的输出端连接DCS侧接收组件。
[0019]优选地，所述网关设备和DCS侧网关设备之间通过网络传输连接。
[0020]优选地，所述网关设备和DCS侧网关设备之间通过VPN专线连接。
[0021]优选地，所述网关设备和DCS侧网关设备之间通过5G通讯线路连接。
[0022]优选地，所述DCS侧信号转换设备的输出端还连接有视频监控主机。
[0023]优选地，所述超远供热管道上的控制信号输出端包括流量传感器输出端、电动阀门信号输出端和摄像头。
[0024]优选地，所述信号转换设备设置在超远供热管道一侧的设备井内。
[0025]优选地，所述网关设备设置在超远供热管道一侧的设备井内。
[0026]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0027]本技术提供的一种超远供热管道上的控制信号远传通讯装置，通过网关设备将信号转换设备和摄像头私有网络的两个I P转换到共有网络的I P，同时，通过网关设备和DCS侧网关设备实现信号转换设备的无线通讯，就实现了用户对网络通讯、网络备用、网络流量选择的要求，达到了远距离通讯的工业控制一体化，同时提高网络安全和通讯效率。
附图说明
[0028]图1是本技术系统结构示意图。
具体实施方式
[0029]以下结合附图及具体实施例，对本技术作进一步的详细描述。
[0030]如图1所示，本技术提供的一种超远供热管道上的控制信号远传通讯装置，包括信号采集单元、信号转换设备4、网关设备5、VPN专线、5G通讯线路7、运营商服务器6、DCS侧网关设备8、DCS侧信号转换设备9、DCS侧接收组件10，其中：
[0031]所述信号采集单元的输入端与超远供热管道上的控制信号输出端连接。
[0032]所述超远供热管道上的控制信号输出端包括流量传感器输出端、电动阀门信号输出端和摄像头。
[0033]所述信号采集单元的输出端与信号转换设备4的输入端连接。
[0034]所述信号转换设备4的输出端与网关设备5的输入端连接。
[0035]所述网关设备5的输出端经过网络传输与DCS侧网关设备8的输入端连接。
[0036]所述DCS侧网关设备8的输出端与DCS侧信号转换设备9的输入端连接。
[0037]所述DCS侧信号转换设备9的输出端与DCS侧接收组件10的输入端连接。
[0038]所述网络传输为VPN专线或5G通讯线路7。
[0039]所述信号转换设备4设置在超远供热管道12一侧的设备井内。
[0040]所述网关设备5设置在超远供热管道12一侧的设备井内。
[0041]所述信号转换设备4为modbus协议转换设备。
[0042]本技术的具体方法如下：
[0043]当现场设备流量传感器2或阀门的控制信号1工作正常，经过信号转换设备4转换后该设备的I P为192.168.8.100，网关I P为192.168.8.1；Modbus从站，接入到网关设备5。
[0044]安装于设备井附近的摄像头监控设备3,配置I P为192.168.8.101，同样接入到网关设备5。
[0045]使用VPN专线，网关设备5配置端口映射DNAT，使信号转换设备4的I P映射到192.168.10.100:502本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超远供热管道上的控制信号远传通讯装置，其特征在于，包括信号采集单元、信号转换设备(4)、网关设备(5)、DCS侧网关设备(8)和DCS侧信号转换设备(9)，其中，所述信号采集单元的输入端连接超远供热管道上的控制信号输出端，所述信号采集单元的输出端依次经过信号转换设备(4)、网关设备(5)和DCS侧网关设备(8)连接DCS侧信号转换设备(9)的输入端，所述DCS侧信号转换设备(9)的输出端连接DCS侧接收组件(10)。2.根据权利要求1所述的一种超远供热管道上的控制信号远传通讯装置，其特征在于，所述网关设备(5)和DCS侧网关设备(8)之间通过网络传输连接。3.根据权利要求2所述的一种超远供热管道上的控制信号远传通讯装置，其特征在于，所述网络传输包括VPN专线和5G通讯线路。4.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：田爽，王维刚，李晓博，王傲寒，苏鹏亮，丁伟，赵江明，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：