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智慧供热·电磁锅炉远程监测典型案例


一、项目需求

  西安某公司电磁加热锅炉,因安装地点分布范围较广,取暖期所需运维人员数量和劳动强度都很大,一个运维人员一天通常只能去两个现场查看电磁加热锅炉的运行情况,工作效率比较低,运维成本消耗非常大。

  为此,该公司迫切需要一套能远程采集加热设备的各项参数信息,通过GPRS远程传输到监控中心服务器,监管人员可以通过任意一台电脑或手机等移动端访问服务器,从而获得电磁锅炉的运行状态。具体要求如下:

1. 数据中心与现场DTU之间的数据交换需做到可靠、连续、稳定,具备自动检测通讯异常和自动报警功能,并且数据交换过程可以在线监视与测试以便于快速准确发现通讯异常等问题。

2. 随着现场DTU数量的增加,数据中心可以方便无缝的进行灵活扩容,不会影响原系统稳定运行。

3. 实时数据处理,现场原始实时数据经一定计算处理后,数据中心自动存储到历史数据库中,支持缓存和断点续传功能,当数据传输网络出现中断或工业库故障停机时,数据将缓存到本地,当网络设备恢复后,本地缓存的数据将逐步恢复到数据库中。数据恢复时,软件将自动判断网络负载情况,合理分配恢复数据使用的带宽,并不会影响当前的数据使用与传输。

4. 统计分析功能:历史数据包括过程数据和关系数据,需要对庞大的数据进行灵活复杂的处理运算,生成直观的趋势数据、统计数据、报警数据等,得到有价值的实时分析数据与结论,以支持展示界面直观的设备运行工况与结论。

5. 采用多级用户管理机制,根据权限的不同,又将两级用户做权限分级、将直接客户分为可查看和可查看修改两个级别,将数据中心分为可查看和可查看修改两个级别,然后根据不用权限用户的需求对浏览内容做权限判定。

      2015年至2017年间,为唐山市高新区及迁西县政府供暖改造工程中三十余所小学,十几个政府部门定制了专属的智能电采暖远程控制方案,供暖工程已经稳定运行两年,在保证供暖温度的同时降低了供暖用电量,受到使用单位及政府相关部门的广泛好评。

二、智慧供热解决方案及产品特点

根据西安某公司智慧供热系统的要求,我们设计了一套由GPRS智能测控终端(RTU)、大数据平台及Web、手机客户端组成的智慧供暖系统。

项目概览图如下图所示:



1. 远程测控RTU功能

  远程测控终端RTU采用GPRS或Nb-ioT无线传输方式,负责将用户指定的数据信息,如现场设备的485 modbus数据、4-20mA或0-5v模拟量数据、开关量数据(阀门或监控箱门开关)实时采集并发送至服务器,同时上位机远程控制RTU输出开关量和模拟量信号,可以对设备进行远程控制。

  在设备安全方面,严格遵循了web安全的规范,前后台双重验证,参数编码传输,密码md5加密存储,shiro权限验证,从根本上避免了SQL注入,XSS攻击,CSRF攻击等常见的web攻击手段。RTU与服务器之间的链路维持报文能完成通讯异常检测,设备在线及数据变化情况做到实时监测,数据加报报可以完成超限报警,当温度变化超过设定的上下限报警温度时,蓝普GPRS RTU会自动发送加报报文,发出报警信息,如下图所示:

产品采用工业级设计,稳定性好,适用于户外恶劣环境。

采用32位处理器的RTOS实时操作系统,内置硬件看门狗,降低死机概率。

设备采用低功耗设计,内置防低温系统,适用于严寒地区使用。

产品内置存储,可以根据客户需求存储相应的数据,当数据传输网络出现中断或工业库故障停机时,数据将缓存到本地,当网络设备恢复后,本地缓存的数据将逐步恢复到数据库中。

2. 数据统计、分析功能-云平台、Web/手机端展示:

                                                                     


  如图所示,系统能分别统计各个锅炉的出水温度、回水温度、3小时出水、3小时回水等,还能通过颜色变化反映温度高低。对系统的实时监测及时了解系统的运行状态,即时发现问题及时进行解决,以保证系统的正常运行。

蓝普云平台高速数据流管道对分布式计算调度和数据调度提供支持,使系统支持大数据实时采集。通过依据生产者-消费者设计模式,基于Scribe研发高速数据流管道对分布式计算调度和数据调度系统提供支持,使蓝普云平台具有TB级数据实时收集处理能力。单节点设备承载量为1万台/100M带宽网络,云技术为电磁锅炉运行保驾护航。


3. 云平台可扩展性

  平台具有非常良好的扩展性和兼容性,不同用途、种类的设备可以通过平台分类管理,每种设备展示不同的参数,易于产业扩大。

4. 多级用户权限管理

  系统权限采用采用多级用户管理机制,不同人员具有不同的管理权限,所观察到的控制菜单、按钮等也不同,可以防止无关人员乱操作,破坏系统或资料,权限管理系统可以对人员和设备进行进一步的管理;设备添加方便,不影响其它设备使用。

  设备管理可以监控所辖全部设备的工作状态,可以分配同一个设备到多个管理者。

权限管理界面如下图:

5. Gis地图展示、统计分析

Gis数据平台及历史曲线

      GIS平台系统提供数据资源地图与表格显示,对辖区内所有监测点在地图上面进行定位,定位点可以通过颜色等变化实时反应现场数据变化的情况,当鼠标移动到监测点,可以显示该监测点的各项监视参数,非常适合监控中心大屏幕使用。

同时为方便管理,云平台还提供历史数据的统计分析功能,处理能显示历史数据曲线,还能根据客户需求提供数据报表和各种图表分析,如下图所示:

三、总结

总上所述,我们的产品设计完全满足西安某公司智慧供热项目的产品需求,目前,所研发产品完全达到了设计要求,经过2017年冬季采暖期的实验运转,在保证用户取暖的同时,不仅起到了节能减排的左右,而且大大降低了采暖设备的运维费用,工程完成后,获得了客户的好评。


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