一种热力输出计量管理控制系统及控制方法与流程

本发明涉及数据采集技术领域，更具体地说，它涉及一种热力输出计量管理控制系统及控制方法。

背景技术：

现有技术中，热网计量管理，即远程抄表系统，采用巡测机制进行仪表数据采集。即利用抄表系统服务器均匀地向各热网用户发送请求读取数据的指令，然后，各用汽点蒸汽计量装置再均匀地向服务器返回现场热用户的基本用热信息。这种管理格局，可以让上位机平均地获取热网信息，每个点都能均衡顾及到。

在公告号为cn205121858u的中国专利中公开了一种远程供热实时数据采集系统，包括一供热主站和用户智能终端设备，所述用户智能终端设备通过无线网络与所述供热主站无线通信连接，所述用户智能终端设备中设有一用热仪表，所述用热仪表与所述智能终端设备电性连接。通过无线网络进行供热主站与用户智能终端设备之间的通信。将热网系统中的用户用热数据及用热仪表运行参数进行实时监测和管理。

但在实际运行过程中也发现，有些小用量用户信息量变化不大，客观上不需要经常刷新数据，而相对蒸汽使用量较大的用户工况变化较大，信息变化也频繁，却不能及时得到更新，导致在向这些用户供热时，压力温度不能及时调整，影响了热网运行管理的效率与安全性。

技术实现要素：

针对现有技术存在的不足，本发明的目的一在于提供一种热力输出计量管理控制系统，可以对不同蒸汽使用量的用户进行不同读取频率的数据读取，提高了热网运行管理的效率与安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种热力输出计量管理控制系统，包括多个热网使用站点及抄表系统服务器，每个热网使用站点设置有一蒸汽计量装置，还包括与多个热网使用站点的蒸汽计量装置相信号连接且与抄表系统服务器相通讯连接的前端控制器；

前端控制器实时接收抄表系统服务器发出的巡检指令，巡检指令内包含有对多个热网使用站点的蒸汽计量装置的数据读取顺序；

前端控制器根据巡检指令内的数据读取顺序对多个蒸汽计量装置发送数据读取请求；

前端控制器再将多个蒸汽计量装置返回的仪表参数发送回抄表系统服务器，仪表参数包括蒸汽使用量、压力和温度；

抄表系统服务器根据蒸汽使用量调整巡检指令，在巡检指令的数据读取顺序中各热网使用站点的蒸汽计量装置的读取频率与蒸汽使用量成正比。

通过采用上述技术方案，通过抄表系统服务器向前端控制器下达巡检指令，前端控制器根据巡检指令内的数据读取顺序依次控制多个蒸汽计量装置返回仪表参数，仪表参数经前端控制器发送回抄表系统服务器，并通过抄表系统服务器修改巡检指令，使得各热网使用站点的蒸汽计量装置的读取频率与蒸汽使用量成正比，即对于蒸汽使用量越大的用户，工况变化较大，信息变化也频繁，在前端控制器根据一次巡检指令进行的一次读数周期内，会获得更高频率的读取频率，即获得更多次的读取次数，使其仪表参数变化得到及时的更新，在向这些用户供热时，压力和温度得到更加及时的调整，提高了热网运行管理的效率与安全性，重点热网用户的信息刷新率明显提升,而小用户的巡测也得到了兼顾。

进一步的，还包括用来调整热网工况的生产终端，抄表系统服务器与生产终端相通讯连接，抄表系统服务器将其接收到的仪表参数实时发送至生产终端处。

通过采用上述技术方案，抄表系统服务器接收到的仪表参数实时反馈至生产终端处，使得可以实时调控热网工况。

进一步的，还包括用来监管仪表参数的管理终端，管理终端包括通讯模块、处理模块和显示模块，通讯模块与抄表系统服务器相通讯连接，通过通讯模块接收抄表系统服务器发送来的仪表参数，再经处理模块读取并显示于显示模块上。

通过采用上述技术方案，抄表系统服务器将接收到的仪表参数发送至管理终端处，并显示于显示模块上，达到对热网工况的全程监控。

进一步的，管理终端还包括一输入模块，当通过输入模块向处理模块输入一巡检顺序编辑指令后，处理模块将巡检顺序编辑指令通过通讯模块发送至抄表系统服务器，抄表系统服务器根据巡检顺序编辑指令更改并替换巡检指令中的数据读取顺序，所述数据读取顺序中各热网使用站点的蒸汽计量装置的读取频率与蒸汽使用量成正比。

通过采用上述技术方案，管理人员通过输入模块输入巡检顺序编辑指令，经通讯模块发送至抄表系统服务器，即可编辑巡检指令中的数据读取顺序，使得各热网使用站点的蒸汽计量装置的读取频率与蒸汽使用量保持成正比，即对于蒸汽使用量越大的用户，仪表参数变化得到及时的更新，压力和温度得到更加及时的调整，提高了热网运行管理的效率与安全性。

进一步的，抄表系统服务器包括增量计算模块、模型分析模块和指令调整模块，当抄表系统服务器接收到多个蒸汽计量装置返回的仪表参数后，增量计算模块计算出各蒸汽计量装置对应的蒸汽使用量的增量而分别对应生成一蒸汽使用增量值；

模型分析模块将各蒸汽计量装置对应的蒸汽使用增量值和蒸汽使用量按一定权重相加而分别生成一重要度判定值，模型分析模块再将各蒸汽计量装置对应的重要度判定值与一预设的重要度参考值相比较而分别各得到一读取频率；

指令调整模块再根据各蒸汽计量装置对应的读取频率调整巡检指令中各蒸汽计量装置的数据读取顺序。

通过采用上述技术方案，实现抄表系统服务器的自动实时调整巡检指令中的数据读取顺序，使得各热网使用站点的蒸汽计量装置的读取频率与蒸汽使用量保持成正比，且调节精准，进一步提高了热网运行管理的效率与安全性，且节约系统维护运营的人力成本与工作量；且在计算读取频率时考虑了蒸汽使用增量值，将蒸汽使用增量值按一定权重计入到重要度判定值中，即将蒸汽使用增量值较大的热网使用站点也列入重点巡检列表中，其所在蒸汽供应管路中的工况变化较大，信息变化也频繁，使其获得更多次的读取次数，使得对应管路中的压力和温度得到更加及时的调整，进一步提高了热网运行管理的效率与安全性。

进一步的，每个热网使用站点对应一站点编号，抄表系统服务器包括用于监测多个蒸汽计量装置返回的仪表参数变化情况的异常监测模块，当仪表参数的压力或温度中任意一项超过各自对应的预设预警值后，异常监测模块向管理终端推送一异常纪录信息，异常纪录信息包括超过预警值的压力或温度所对应的仪表参数以及对应的热网使用站点的站点编号。

通过采用上述技术方案，通过异常监测模块监测各热网使用站点的仪表参数的波动情况，管理人员通过异常纪录信息便捷而精准地了解到异常波动的仪表参数及其对应的热网使用站点，便于管理人员及时且精准地对热网工况进行调整或检修。

进一步的，前端控制器通过无线通讯装置与抄表系统服务器相通讯连接。

通过采用上述技术方案，使前端控制器的配置和安装更加便捷，省去了前端控制器与抄表系统服务器之前的通讯布线，且由于采用无线收发的方式通讯，不需要布线，使得其可以适应更复杂的安装环境；且前端控制器与抄表系统服务器之间的通讯信号可以得到更远的传输距离。

针对现有技术存在的不足，本发明的目的二在于提供一种热力输出计量管理控制方法，可以对不同蒸汽使用量的用户进行不同读取频率的数据读取，提高热网运行管理的效率与安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

所述方法包括：

前端控制器实时接收抄表系统服务器发出的巡检指令，巡检指令内包含有对多个热网使用站点的蒸汽计量装置的数据读取顺序；

前端控制器根据巡检指令内的数据读取顺序对多个蒸汽计量装置发送数据读取请求；

多个蒸汽计量装置响应于前端控制器发送来的数据读取请求向前端控制器返回一仪表参数；

前端控制器再将多个蒸汽计量装置返回的仪表参数发送回抄表系统服务器，仪表参数包括蒸汽使用量、压力和温度；

抄表系统服务器根据蒸汽使用量调整巡检指令，在巡检指令的数据读取顺序中各热网使用站点的蒸汽计量装置的读取频率与蒸汽使用量成正比。

通过采用上述技术方案，通过抄表系统服务器修改巡检指令，使得各热网使用站点的蒸汽计量装置的读取频率与蒸汽使用量成正比，即对于蒸汽使用量越大的用户，仪表参数变化得到及时的更新，压力和温度得到更加及时的调整，提高了热网运行管理的效率与安全性。

进一步的，在前端控制器将多个蒸汽计量装置返回的仪表参数发送回抄表系统服务器后，所述方法还包括：

抄表系统服务器将接收到的仪表参数实时发送至与其通讯连接的管理终端处，管理终端再将接收到的仪表参数显示于其显示模块上。

通过采用上述技术方案，抄表系统服务器将接收到的仪表参数发送至管理终端处，并显示于显示模块上，管理人员可以便捷而直观地了解到热网工况的变化，实现全程监控。

进一步的，在前端控制器将多个蒸汽计量装置返回的仪表参数发送回抄表系统服务器后，所述方法还包括：

抄表系统服务器将接收到的仪表参数实时发送至用来调整热网工况的生产终端处。

通过采用上述技术方案，抄表系统服务器接收到的仪表参数实时反馈至生产终端处，使得可以实时调控热网工况，进一步提高了热网运行管理的效率与安全性。

与现有技术相比，本发明的优点是：

（1）通过抄表系统服务器修改巡检指令，使得各热网使用站点的蒸汽计量装置的读取频率与蒸汽使用量成正比，蒸汽使用量越大的用户，其仪表参数变化得到更及时的更新，使得压力和温度得到更加及时的调整，提高了热网运行管理的效率与安全性；

（2）抄表系统服务器将接收到的仪表参数实时发送至用来调整热网工况的生产终端处，使得可以实时调控热网工况，进一步提高了热网运行管理的效率与安全性；

（3）抄表系统服务器将接收到的仪表参数发送至管理终端处，并显示于显示模块上，管理人员可以便捷而直观地了解到热网工况的变化，实现全程监控；

（4）前端控制器通过无线通讯装置与抄表系统服务器相通讯连接，使得整个热网系统的安装更加便捷，可以适应较复杂的安装环境，且前端控制器与抄表系统服务器之间的通讯信号可以得到较远的传输距离；

（5）通过异常监测模块监测各热网使用站点的仪表参数的波动情况，管理人员通过异常纪录信息便捷而精准地了解到异常波动的仪表参数及其对应的热网使用站点，使管理人员对热网工况进行更加及时且精准的调整或检修。

附图说明

图1为本实施例的热力输出计量管理控制系统的结构示意图；

图2为本实施例的抄表系统服务器的结构示意图。

附图标记：1、热网使用站点；2、前端控制器；3、抄表系统服务器；31、异常监测模块；32、增量计算模块；33、模型分析模块；34、指令调整模块；4、生产终端；5、管理终端；51、通讯模块；52、处理模块；53、显示模块；54、输入模块；6、蒸汽计量装置；7、无线通讯装置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明进行详细描述。

本文中所揭示的方面而描述的方法或算法的步骤及/或动作可直接以硬件、以由处理器执行的软件模块或以两者的组合来实施。软件模块可驻留于ram存储器、快闪存储器、rom存储器、eprom存储器、eeprom存储器、寄存器、硬盘、可装卸盘、cd-rom或此项技术中已知的任何其它形式的存储媒体中。示范性存储媒体可耦合到处理器，使得处理器可从存储媒体读取信息及向存储媒体写入信息。在替代方案中，存储媒体可与处理器成一体式。另外，在一些方面中，处理器及存储媒体可驻留于asic中。另外，asic可驻留于使用终端中。在替代方案中，处理器及存储媒体可作为离散组件而驻留于使用终端中。另外，在一些方面中，方法或算法的步骤及/或动作可作为代码及/或指令中的一者或其任何组合或集合而驻留于机器可读媒体及/或计算机可读媒体上，机器可读媒体及/或计算机可读媒体可并入计算机程序产品中。

实施例一，如图1所示，一种热力输出计量管理控制系统，包括多个热网使用站点1、前端控制器2、抄表系统服务器3、用来调整热网工况的生产终端4以及用来监管热网工况的管理终端5。每个热网使用站点1设置有一蒸汽计量装置6。

前端控制器2与多个热网使用站点1的蒸汽计量装置6通过rs485串口相信号连接，实现前端控制器2与多个热网使用站点1的蒸汽计量装置6之间的有线信号传输。

前端控制器2另外通过无线通讯装置7与抄表系统服务器3相通讯连接。无线通讯装置7可以为dtu（datatransferunit），dtu用于将串口数据转换为ip数据或将ip数据转换为串口数据，通过无线通信网络进行传送的无线终端设备。从而通过无线通讯装置7实现前端控制器2与抄表系统服务器3之间的无线通讯连接。

前端控制器2实时接收抄表系统服务器3发出的巡检指令，巡检指令内包含有对多个热网使用站点1的蒸汽计量装置6的数据读取顺序；

前端控制器2根据巡检指令内的数据读取顺序对多个蒸汽计量装置6发送数据读取请求；

前端控制器2再将多个蒸汽计量装置6返回的仪表参数发送回抄表系统服务器3，仪表参数包括蒸汽使用量、压力和温度。

抄表系统服务器3通过电厂的内部的局域网与生产终端4、管理终端5相通信连接。

抄表系统服务器3再通过局域网将接收到的仪表参数实时反馈至生产终端4处，使得可以实时调控热网工况。生产终端4可以为生产供气操作间的数据浏览设备，操作人员通过生产终端4了解到各热网使用站点1的蒸汽计量装置6的仪表参数，以便于及时调控热网工况。生产终端4亦可以为直接控制热网供应蒸汽管路系统的控制终端，依据仪表参数直接调控热网工况。

管理终端5包括通讯模块51、处理模块52、显示模块53和输入模块54。通讯模块51通过电厂的内部的局域网与抄表系统服务器3相通讯连接。通过通讯模块51接收抄表系统服务器3发送来的仪表参数，再经处理模块52读取、生成表格，再显示于显示模块53上。管理人员可以便捷而直观地了解到热网工况的变化，实现全程监控。

处理模块52可以为微处理器或电脑主机。显示模块53和输入模块54可以为集成为一体的触摸屏。显示模块53和输入模块54也可以为分开设置的设备，如，显示模块53为液晶显示屏，输入模块54为鼠标和键盘。

每个热网使用站点1对应一站点编号。如图1和图2所示，抄表系统服务器3包括用于监测多个蒸汽计量装置6返回的仪表参数变化情况的异常监测模块31。当仪表参数的压力或温度中任意一项超过各自对应的预设预警值后，异常监测模块31通过局域网向管理终端5推送一异常纪录信息。异常纪录信息包括超过预警值的压力或温度所对应的仪表参数以及对应的热网使用站点1的站点编号。

通过异常监测模块31监测各热网使用站点1的仪表参数的波动情况，管理人员通过异常纪录信息便捷而精准地了解到异常波动的仪表参数。同时由于发送来的站点编号，管理人员可以精准了解到哪个区域的热网使用站点1的仪表参数出现异常波动，从而使得管理人员可以及时且精准地对热网工况进行调整或检修。

当管理人员通过管理终端5的显示模块53了解到各热网使用站点1的蒸汽使用量的变化，对于蒸汽使用量高的热网使用站点1需要进行更高频次的蒸汽计量装置6的读取频率，使得仪表参数变化得到更加及时的更新，压力和温度得到更加及时的调整。

管理人员通过输入模块54向处理模块52输入一巡检顺序编辑指令后，处理模块52将巡检顺序编辑指令通过通讯模块51发送至抄表系统服务器3。

抄表系统服务器3根据巡检顺序编辑指令更改并替换巡检指令中的数据读取顺序，所述数据读取顺序中各热网使用站点1的蒸汽计量装置6的读取频率与蒸汽使用量成正比。

假设有a、b、c、d、e、f、g七个热网使用站点1，抄表系统服务器3正常的呼叫逻辑为a-b-c-d-e-f-g的顺序巡测，一个轮回后，继续循环。假设a与d是蒸汽使用量较大的重点用户，工况变化较大，信息变化也频繁，须反复检测，管理人员通过输入模块54输入巡检顺序编辑指令来增加a与d的巡测次数。

抄表系统服务器3依据巡检顺序编辑指令，调整巡检指令中的数据读取顺序，使得数据读取顺序更改为：a-b-a-c-d-e-f-d-g，在常规算法中进行了穿插重复配置，一个轮回后，继续循环。从而提高了蒸汽使用量较大的重点用户的仪表参数更新频率。使蒸汽使用量较大的重点用户的压力和温度得到更加及时的调整。提高了热网运行管理的效率与安全性。

实施例二，如图1和图2所示，一种热力输出计量管理控制系统，与实施例一的区别在于，抄表系统服务器3还包括增量计算模块32、模型分析模块33和指令调整模块34。通过增量计算模块32、模型分析模块33和指令调整模块34实现对巡检指令中的数据读取顺序的自动、实时调整。

当抄表系统服务器3接收到多个蒸汽计量装置6返回的仪表参数后，增量计算模块32计算出各蒸汽计量装置6对应的蒸汽使用量的增量而分别对应生成一蒸汽使用增量值；

模型分析模块33将各蒸汽计量装置6对应的蒸汽使用增量值和蒸汽使用量按一定权重相加而分别生成一重要度判定值，模型分析模块33再将各蒸汽计量装置6对应的重要度判定值与一预设的重要度参考值相比较而分别各得到一读取频率；

指令调整模块34再根据各蒸汽计量装置6对应的读取频率调整巡检指令中各蒸汽计量装置6的数据读取顺序。如果在一个巡检周期内，存在蒸汽计量装置6进行了多次读数，则上述的蒸汽使用量为一个巡检周期内多次读出的蒸汽使用量的均值，蒸汽使用增量值则是基于相邻两个巡检周期内，对应的两个蒸汽使用量的均值之差。

如，当a、b、c、d、e、f、g七个热网使用站点1的蒸汽使用量的数值依次为：1400、800、900、2300、300、500、600；且相较上一次巡检的蒸汽使用量的增量分别为：800、100、100、100、-100、100、100；

而，重要度判定值=蒸汽使用增量值*50%+蒸汽使用增量值*50%；

即，a、b、c、d、e、f、g七个热网使用站点1对应的重要度判定值依次为：1100、450、500、1200、100、300、350；

重要度参考值为500；

重要度判定值除以重要度参考值再取整后为读取频率，且取整结果为0的补为1，即，a、b、c、d、e、f、g七个热网使用站点1对应的读取频率依次为：2、1、1、2、1、1、1；

抄表系统服务器3再依据读取频率调整巡检指令中的数据读取顺序，使得数据读取顺序更改为：a-b-a-c-d-e-f-d-g，在常规算法中进行了穿插重复配置，一个轮回后，继续循环。从而实现抄表系统服务器3的自动实时调整巡检指令中的数据读取顺序，提高了蒸汽使用量较大的a和d热网使用站点1的仪表参数更新频率。

由于在计算读取频率时考虑了蒸汽使用增量值，将蒸汽使用增量值按一定权重计入到重要度判定值中，使蒸汽使用量较大以及蒸汽使用增量值较大的重点用户的压力和温度得到更加及时的调整。从而提高了热网运行管理的效率与安全性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。此外，就术语“包括”用于具体实施方式或权利要求书中的程度来说，此术语希望以类似于术语“包含”在“包含”作为过渡词用于权利要求中时被解释的方式而为包括性的。此外，尽管所描述方面及/或实施例的元件可能是以单数形式描述或主张，但除非明确声明限于单数形式，否则也涵盖复数形式。另外，除非另有声明，否则任何方面及/或实施例的全部或一部分可与任何其它方面及/或实施例的全部或一部分一起被利用。