[实用新型]一种基于PLC的通用型锅炉物联网监测信号采集系统

说明书

技术领域

本实用新型属于一种物联网信号采集系统，特别是涉及锅炉物联网在线监测技术领域的一种基于PLC的通用型锅炉物联网监测信号采集系统，适合多类型工业锅炉的安全与节能在线监测。

背景技术

锅炉物联网在线监测技术是通过对锅炉系统不同部位安装各型传感器，或者利用锅炉现有传感器，将锅炉的实时运行参数采集、编码、并传送至远程管理平台，进一步分析计算并评价被测锅炉的安全及能效指标，并以视频、电话、短信或现场诊断等方式对运行锅炉开展有针对性的优化运行指导。该系统能解决在用工业锅炉，特别是燃煤工业锅炉普遍无运行参数仪表系统，作业人员和管理人员无法掌握锅炉运行状态，而难调整运行状态的问题，能形成人机互补关系，提高锅炉操作管理水平，实现锅炉动态监管。不仅有效减少锅炉安全事故的发生，而且能提高锅炉效率，促进节能减排。

目前，我国在用锅炉数量众多、布点分散，给锅炉物联网监测系统推广应用带来难度，特别是工业锅炉，炉型众多（包括燃油（气）、燃煤和生物质等锅炉）、品牌烦杂，给锅炉物联网监测系统安装施工带来了很大困难。因此，设计一种适用于各类炉型、各类品牌工业锅炉的通用型物联网在线监测信号采集系统势在必行。

实用新型内容

为了克服上述技术问题，本实用新型提出一种基于PLC的通用型锅炉物联网监测信号采集系统，采用外接传感器结合PLC采集的方案，模块化设计，开发周期短，维修更换方便，可为工业锅炉物联网系统的建设与推广提供保障。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

本实用新型包括用于采集锅炉信号的采集组块、PLC组块、通讯组块、视频组块以及用于为上述各个组块供电的供电组块，采集组块经PLC组块与通讯组块连接，视频组块与PLC组块、通讯组块连接。

所述的采集组块包括锅炉主控柜采集器、电量表、水质硬度报警仪、压力传感器、给水流量计、燃料计量仪、氧量传感器、给水温度传感器、环境温度传感器、蒸汽温度传感器、排烟温度传感器、氧量PCB板、开关量端子排、模拟量端子排和温度端子排，采集组块采集的信号包括开关量信号、模拟量信号和温度信号；锅炉主控柜采集器、电量表、水质硬度报警仪采集的开关量信号经开关量端子排与所述PLC组块的开关量输入模块连接；氧量传感器采集的模拟量信号经氧量PCB板后，与压力传感器、给水流量计和燃料计量仪采集的模拟量信号一起经模拟量端子排与所述PLC组块的模拟量输入模块连接；水温度传感器、环境温度传感器、蒸汽温度传感器和排烟温度传感器采集的温度信号经温度端子排与所述PLC组块的温度测量模块连接。

所述的PLC组块包括温度测量模块、模拟量输入模块、PLC主机、开关量输入模块和通讯扩展模块；温度测量模块、模拟量输入模块和开关量输入模块分别接收来自采集组块的开关量信号、模拟量信号和温度信号，温度测量模块、模拟量输入模块和开关量输入模块经PLC主机连接到通讯扩展模块，通讯扩展模块与所述通讯组块连接。

所述的视频组块包括网络摄像头，网络摄像头经通讯组块连接互联网。

所述的通讯组块包括数据传输单元（DTU），所述PLC组块和视频组块经数据传输单元（DTU）通过无线方式与互联网连接。

所述的通讯组块包括路由器、信号端VPN服务器和调制解调器，所述PLC组块和视频组块依次经路由器、信号端VPN服务器和调制解调器通过有线方式与互联网连接。

所述的供电组块包括断路器、熔断器、第一24V转换电源、第二24V转换电源和12V转换电源，锅炉的主控柜输出220V交流电经供电线路接入断路器，断路器经熔断器分为三路：第一路作为220V交流电源连接所述采集组块的水质硬度报警仪、所述视频组块的网络摄像头、所述通讯组块的数据传输单元和信号端VPN服务器以及报警灯与蜂鸣器进行供电；第二路分别经第一24V转换电源和第二24V转换电源转化为24V直流电，第一24V转换电源连接PLC组块供电，第二24V转换电源连接所述采集组块的氧量PCB板供电；第三路经12V转换电源转化为12V直流电，12V转换电源连接所述采集组块的压力传感器供电。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型采用外接传感器结合PLC采集的方案，模块化设计，开发周期短，维修更换方便，可为工业锅炉物联网系统的建设与推广提供保障。

由于传感器适用于燃油（气）、燃煤和生物质等锅炉的参数采集，并预留有足够采集通道，因此本实用新型适用于各类炉型、各类品牌工业锅炉，适合多类型工业锅炉的安全与节能在线监测。

附图说明