无线室温采集系统在热力供暖行业的实施应用

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为了提高节能监察效率，无线室温采集系统近些年来得到了许多单位的重视，主要应用于集中供热领域，在无法布线的现有楼宇之间，集中监测多路环境温度，该系统可帮助运行管理者远程在线了解室内温度情况，制定合理的运行方案，调节热源运行，降低能耗。目前在全国范围的供热行业内，对于室温采集尚没有较好的方法。由于居民室温采集点多、传输环境复杂、采集信息滞后，不能对供热生产调控、考核提供及时的反馈指导，易造成冷热不均，制约了供热服务质量的提升。如何构建出稳定的无线传输网络、并对室温采集加以控制，这既是提高供暖运行效率、提高用户满意率的技术需求，也是全国供热行业的研究热点。中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

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随着数字油田、数字热力的建设，胜利油田已经实现了集中供热热网及热源的自动化控制，但对用户室温数据掌握不全面，供热期间的温度采集靠人工上门采集，工作量大，数据反馈不及时，数据无法与自动化设备连接。该系统可帮助热力公司远程在线了解所有用户室内温度情况，定制合理的自动化运行方案，调节热源运行，实现温度的可控性，降低能耗。室温远程无线采集系统，可以远程实时地监测住户室温，并将温度数据按一定时间间隔直接发送到计算机上，工作人员足不出户就能对供暖情况全面掌握，从而提高供暖质量和热力行业整体管理水平。中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

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1、系统原理中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

系统由在线监测软件和下位监测设备两部分组成。监测设备主要由接受器单元、传感器组成。软件部分由现场监测程序、后台数据分析处理、客户端数据web查询程序组成。通过无线温度传感器的单片微处理器控制将被测设备温度由温度传感器转换成数字信号，再通过无线发射接收模块传递至无线温度集中采集单元。无线温度采集单元通过微处理器将采集到的温度信息，通过存储芯片送LCD显示器显示，同时通过485通讯模块将数据远传至局中心远程监控。中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

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2、系统构成中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

本供热系统采用分层、分布、分散式的拓扑结构，从物理上分为三层：数据采集层（由无线温度传感器和无线温度接收仪组成）、通讯层（接收仪与计算机之间的各种远程通讯手段总称）和计算机管理层（中心站服务器web发布管理），层与层相对独立。数据采集层设备负责数据采集并将数据通过无线方式与通讯层设备通讯。通讯层通过以太网方式等将数据传输到计算机管理层，实现站级协调、优化控制和当地监测功能。中国供热信息网了解到同时实现与远方调度中心通信。这种分层结构更能提高设备的安全性和可靠性；分布式地配置接收仪，使各换热站处于完全独立的分布状态，互不干扰，任一部分设备有故障时，只影响局部配置，增强了系统的可靠性，提高了系统可扩展性和灵活性。中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

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供热温控采集系统各层技术原理：中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

1）数据采集层中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

由无线温度传感器和无线温度接收仪、中继器组成，前端温度传感器和无线射频通讯模块内置于精美工艺礼品内，分发到各户，感测到的温度数据以无线射频方式按一定的时间间隔将数据发送到几百米外的终端接收显示仪。终端显示仪显示网络内各监测模块的温度数据，并与通讯层连接。中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

2）数据通讯层中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

通讯层主要是将各接收仪的数据传输到远方的计算机管理中心上。接收仪上的以太网口与本地已有的交换机网络口连接，直接进入光纤网络，与远端计算机连接，该技术为现有成熟通讯技术。中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

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3）计算机管理层中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

温度监测计算机从测温通讯终端采集各监测点的运行温度数据，在数据库中作长期保存，实时显示监测点的温度变化曲线，并进行分析，实现WEB发布，一旦发现温度过热或急剧升温至事先设置的报警温度值时立即发布报警。中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

显示实时温度数据和最高温度数据的功能，也可查询某个时间段的历史数据，并绘制曲线，以图形化的方式反映状态量的变化情况。中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

可通过软件调节下位机和温度传感器的温度报警阀值和测量时间。中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

3.系统实施中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

无线室温采集系统的实施分为两部分，一是硬件的安装，主要是在居民家安装测温表，在热力大队的锅炉房及换热站安装无线温度接收仪；二是无线室温采集系统软件的部署。中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

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1）测温终端硬件安装中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

测温终端包括温度传感器（测温表）和无线温度接收仪两部分。温度传感器是整个系统最前端的设备，放在居民家里，将温度数据采集后通过无线的方式传输到接收仪。温度传感器的空旷传输距离最高能达到1km左右，但在复杂的楼宇环境中，传感器的覆盖半径有200米至300米，通过转发器放大后可以达到500米远，能够满足远端温度传输的需要。中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

①室内监测模块采用微功率高灵敏度的430~470MHz ISM无线频段将温度数据发送到采集终端，采集终端以太网的方式将数据传送到远程监控中心。中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

②通过硬件选择与搭建，提高射频发送与接收灵敏度，将433~470MHz微功率（小于10mW）的无线射频模块的发射距离提高8倍（空旷处达3公里），各监测模块还通过自动路由的方式进行数据的接力传递。中国供热信息网 http://www.china-heating.com/

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③通过大量的实验，对不同的IC器件、天线、结构、参数进行匹配，使射频接收灵敏度达到最佳，点对点最远距离（空旷达到3公里），保证了在楼宇中信号剧烈衰减后的有效距离达到200米。将433MHz微功率（小于10mW）的无线射频温度模块的发射距离提高8倍（空旷处达3公里），各监测模块还通过自动路由的方式进行数据的接力传递。自动路由技术应用，使得在该免费无线频段上的射频应用也可以实现和基于802.15.4标准的2.4G段ZIGBEE技术完全相同的效果。而430~470MHz ISM频段比2.4G频段有着更为优异的绕射能力，更适合复杂楼宇的数据传输。采用微功率430~470MHz射频通讯方式传输温度，数据各监测模块通过自动路由的方式进行数据的接力传递，使得整个室外网络覆盖半径达到4km，在复杂楼宇中各点之间相对于2.4G频段，传输距离大了5至8倍。节点之间的传输覆盖重合非常多，

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