[发明专利]一种带光纤监测的换热机组及其监测方法

说明书

本发明公开一种带光纤监测的换热机组及监测方法，包括基于光纤传感器的压力、温度、声波、振动信号采集器、带光纤传感器的阀门、泵、管道及换热器、光纤信号传输线缆及网络、光纤数据分析平台及光纤监测系统平台；所述安装光纤传感器的阀门、泵、管道以及换热器设备的压力、温度、声波以及振动信号通过光纤传感器采集并传输至换热机组控制单元，所述换热机组控制单元就地处理所述光纤信号，或经过光纤信号传输线缆及网络，传输至光纤数据分析平台及光纤监测系统平台；光纤数据分析平台根据光纤信号获取阀门、泵、管道及换热器的工作状态，实现实时的连续的换热机组在线监测，成本低，而且故障率低，可实现换热机组运行状态连续在线准确监测。

技术领域

本发明属于光纤监测技术领域，具体涉及一种带光纤监测的换热机组及其监测方法。

背景技术

集中供热由于热源量大、热效率高、单位燃料消耗少、节约劳动力和占用面积小，因此，在城市供热中，普遍以集中供热为主。所谓集中供热，就是由热源——换热站——用户三部分组成，利用一定的管道向住户的住宅内以各种方式输送热量的一个循环过程。换热站是集中供热系统的重要组成部分，换热站是系统供热网路和供热用户连接的场所，是热源和热源所送达目的地的中间环节。所以换热站的设备在集中供热中起着举足轻重的作用。换热站里面核心设备是换热机组，换热机组由二次侧和一次侧循环系统构成。二次侧循环系统由循环水泵、管道和阀门等组成，与用户构成一个环路；一次侧循环系统由热侧管道、阀门等组成，与热源构成一个环路。两个循环系统通过换热器进行热量交换，将一次侧循环系统的热量传递到二次侧，进而把热量送给用户。

随着目前物联网技术进展，越来越多的换热站的换热机组采用了无人值守等自动化监控运行技术，即通过安装各种各样的传感器及调节阀、平衡阀和调速泵等自控流量设备，从而实现了换热机组的远程控制和自动化运行。但随着传感器数量的增多，传感器类型不统一，不但系统投资大，而且往往出现数据格式不统一，故障率高等问题，很多自控设备和传感器设备没有发挥作用，被人为切除，换热机组很多还是依靠人工手动调节运行。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种带光纤监测的换热机组及其监测方法，采用目前技术越来越成熟、光纤价格也逐年降低的光纤传感器技术，对换热机组进行全面信号监测，从而实现真正的远程和无人值守自动化的运行监控，减少传感器类型不统一及投资巨大的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种带光纤监测的换热机组，包括基于光纤传感器的压力、温度、声波、振动信号采集器、带光纤传感器的阀门、水泵、管道及换热器、光纤信号传输线缆及网络、光纤数据分析平台及光纤监测系统平台；

所述安装光纤传感器的阀门、水泵、管道以及换热器设备的压力、温度、声波以及振动信号通过光纤传感器采集并传输至换热机组控制单元，所述换热机组控制单元就地处理所述光纤信号，或经过光纤信号传输线缆及网络传输至光纤数据分析平台及光纤监测系统平台；换热机组中的流量计连接通过传输线缆连接换热机组控制单元的输入端；

所述光纤数据分析平台及光纤监测系统平台根据光纤信号获取阀门、泵、管道及换热器的工作状态，基于光纤信号分析阀门、泵、管道及换热器是否发生泄漏或内漏、水泵或阀门工作是否正常任务中的任意一种；光纤数据分析平台及光纤监测系统平台中还用于所有光纤传感器实时监测的数据。

光纤传感器为干涉型光纤传感器或非干涉型光纤传感器。

光纤传感器为单模光纤、多模光纤或偏振保持光纤中的任意一种或组合。

光纤传感器作为声波信号采集器，其类型包括听音器、拾音器、微小位移电信号声音传感器、表面光纤传感器、动态压力传感器、光纤频率传感器、光纤声压传感器、光纤声强传感器、光纤声功率传感器中的任意一种或组合。

光纤传感器加装在板式换热器上，用于实时在线监测板式换热器不同位置的温度、声波及振动信号。