一种电加热保温水管的远程控制系统技术方案

一种电加热保温水管的远程控制系统，解决电加热保温水管远程控制尤其是埋在墙里使用时的可靠性问题。具体为：控制模块，连接保温水管上的温度传感器，读取保温水管的温度信息，连接并控制继电器对电加热器进行保温水管定温度区间加热调控；连接温控开关，读取常闭式温控开关在系统超过最高温度限值时打开的信息，操控继电器给电加热器断电，并通过窄带无线通信模块，传送窄带无线通信基站，向使用者的移动终端报警，并获取其指令。系统还有与水管同时埋在墙里方便更换温度传感器用的暗盒。

【技术实现步骤摘要】
一种电加热保温水管的远程控制系统
本技术涉及电加热保温水管
，具体涉及一种电加热保温水管的远程控制系统。
技术介绍
家庭、办公、商服的用水场合，传统的电加热水管保温，可防止输送热水时水停在管中变凉，用水感受不佳，放掉水又浪费资源；还可以防止水管被冻坏。但是新的使用场景，对现有技术提出新的要求：一是，现在房屋多采用装修，为了美观，多数水管要埋在墙内、地下，因此带来新的问题：由于故障维修时要打破装修面，而后复原装修面，工序复杂，效果不佳，因此要求系统要增加更高可靠性；而限于埋入的温度传感器寿命短，易出故障，相对于保温热水管几十年的使用寿命，因此要求系统在发生故障时能及时报警，同时方便更换，也就是系统有维护高可靠性的手段；二是，随着社会的发展，个性化使用热水，要求在使用时准确及时提供，同时最大限度节能。现有的电加热保温水管系统的控制系统设计，不具备远程控制和对元件故障的远程报警；没有方便水管埋在墙里地下时更换元件的设计；没有考虑高度个性化使用热水和兼顾高度节能。本技术，针对保温水管的远程控制系统的高可靠性、高个性化和高节能的新要求，依托窄带物联网通信具有远程、及时、可靠、低成本、普及的信息传播保障，达成及时故障报警处理的远程控制系统优势，再辅助杜绝事故发生的软硬件具体措施，以及方便更换易损检测元件的措施，构成的综合技术优势，提供一种解决上述问题的好方案。当然，本技术也可适用在不是埋在墙上、地下的工况，在普通工况下使用，系统更可靠、人性化、节能，可为使用者节省大量电费。技术内容为了达到上述目的，本技术的一种电加热保温水管远程控制系统采用如下技术方案，系统包括：设置在保温水管上的电加热器紧贴水管，减少向水管补偿热量的热阻，温度传感器、温控开关，设置位置要靠近加热器，准确测量电加热器的加热温度，防止系统发生过热事故；系统控制器，是控制系统的核心，内装控制模块、窄带物联网无线通信模块和继电器，装在一个盒子内；所述控制模块连接保温水管上的温度传感器，获取保温水管线的温度信息，并根据设定的保温调控区间，连接与操控继电器开与闭，控制给保温水管外的加热器的断与供电，使保温水管的温度保持在合理保温区间内；所述控制模块连接窄带物联网无线通信模块(简称窄带无线通信模块)，将获取的温度传感器温度检测信息，通过窄带无线通信模块发送到窄带物联网无线通信基站，窄带物联网无线通信基站将信息发布给移动终端，便于使用者远程监控；所述控制模块还与保温水管外设置的温控开关相连，温控开关在达到系统最高温度限值，也就是系统的“过热”温度限值时状态转换，如从闭到开，或从开到闭，说明此时系统出现了故障，系统控制模块读取该信息后，结合读取的温度传感器温度信息，向移动终端做故障报警，并切断向电加热器的供电，直到使用者通过专业人员解决问题确定安全。本技术采用窄带物联网远程通信路线，具有无线传输范围大，可靠性高，费用低的优点。使用者方便对保温水管系统的“过热”故障进行远程监控报警，大大提高系统可靠性；使用者还可以对保温水管系统进行个性化控制：比如在长时间不使用热水时关闭加热功能，或者在使用热水半小时前打开加热功能，有利个性化使用与节能兼顾。本技术采用温控开关，来为系统的安全增加一道安全屏障。因为，埋在墙中的水管寿命长达几十年，传感器的寿命10年或更低。传感器失效或者发生故障，系统可能产生过热现象，会造成整个系统失效甚至事故，成为系统可靠性的一大隐患。系统通过增加温控开关的硬件措施结合软件来解决这一问题。温度开关的转换温度为系统最高温度限值，最高温度限值是高于系统的正常调控区间的上限的，如系统的正常温度调控区间为35～70℃，最高安全温度值可以设置为90℃。当系统异常地达到90℃时，温度开关由原来状态“常闭”转为“开”，控制模块感知这一信息，采取报警与断电措施，就可以杜绝过热事故产生。本技术除了增设温控开关硬件之外，系统可通过以下步骤，做出“传感器故障”或“系统其它故障”的诊断，并操作向移动终端报警与采取给电加热器断电措施：控制模块读取温控开关的由原状态转换为新状态与否的信息：若是，再读取温度传感器的温度检测误差，是否在合理的公差范围内：若是，传感器没问题，发送给窄带无线通信基站，并向移动终端作“系统其它故障”报警；若否，则做系统“传感器故障”报警。若否，则读取下一次温控开关原状态转换为新状态与否信息，重复以上步骤循环读取。系统控制模块读取到温度开关由原状态转换为新状态信息的同时，控制模块操控继电器对电热器断电。本技术针对温度传感器失效，方便定期或不定期更换的问题，特设计一暗盒。传感器发生故障时，打开暗盒盖就能及时检查、维修、更换内装的温度传感器、温控开关。进一步的，所述保温水管系统，设置有至少一组以上电加热器，所述电加热器，为采用电阻式负载；在一个居住的供水单元里，一个控制系统，可以对其中一个供水管路系统的保温实施控制，也可以对一个居住单元里一个供水源出来的多条管路实施控制。进一步的，温控开关，采用故障少，寿命长，价格低廉的双金属片型，常闭式，由系统最高温度限值为其温度转换参数来选定。进一步的，暗盒为一个方形开口塑料或金属材质盒子，暗盒随水管安装在墙里地下，设置在温度传感器和温控开关上方，暗盒分为盒盖和盒体，盒体底部开有可将水管嵌入盒内的豁口，使暗盒骑跨在保温水管上，水管的保温层或保护层有一个开口，里面贴水管处，就是温度传感器和温控开关，这样更换元件就可以很方便，暗盒盖封住盒口，与墙面或地面一平。进一步的，系统通过如下程序达成保温的目的：移动终端远程操纵控制模块，预先设定保温调控区间，并据此控制继电器的通与断，对电加热器通或断电进行水管热量补偿，使保温水管在保温调控区间内。保温水管外的温度传感器，检测到水管温度，当温度低于预设调控区间下限，控制模块控制继电器闭合，电加热器得电后加热，给水管补充热量，水管升温，当温度达到预设调控区间上限，控制模块控制继电器打开，电加热器断电停止加热，温度降低，当达到调控下限时，控制模块又开始控制继电器闭合，电加热器受电加热，给水管补充热量。进一步的，控制器安装在一个盒子中，盒子安装在接近保温水管的墙面上，方便由保温水管引出的电线，就近连接到系统控制器盒。系统如果是一个供水源连多条管路，系统控制器盒在靠近供水源端设置，方便从干管到支管安装布电线，一个供水源连一条管的系统，系统控制器盒靠近供水源端或使用端设置都可以。进一步的，保温水管的保温调控区间为35～70℃，作为过热报警的最高温度限值设置在80～90℃范围内，认定温度传感器温度检测出现故障，为温度值超出最高温度限值±5℃区间。显著效果：本技术提供的电加热保温水管远程控制系统，通过在水源至使用终端间的电加热保温水管线上，设置温度远程控制系统，可以保证对输水管能量损失给与补偿，使供水终端的出水温度在舒适范围内。系统的软硬件结合能做到，将水管的即时温度数据和故障报警信息，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电加热保温水管的远程控制系统，其特征在于：/n包括有，系统控制器(5)，内含控制模块(501)，窄带无线通信模块(502)和继电器(503)；系统控制器(5)用无线连接的窄带无线通信基站(6)、移动终端(7)；以及设置在保温水管(1)上的温度传感器(2)、温控开关(3)和电加热器(4)，方便更换温度传感器(2)和温控开关(3)用的暗盒(8)；/n系统控制器(5)内的控制模块(501)，连接温度传感器(2)读取保温水管(1)的温度信息，连接并控制继电器(503)使电加热器(4)在温度的调控区间内，对保温水管(1)进行热量补偿；连接温控开关(3)，读取到温控开关(3)的状态转换信息后，指令继电器(503)对电加热器(4)断电保护；控制模块(501)连接窄带无线通信模块(502)，通过窄带无线通信基站(6)，传送给移动终端(7)温度和报警信息，并获取其指令，回传给控制模块(501)。/n

【技术特征摘要】
1.一种电加热保温水管的远程控制系统，其特征在于：
包括有，系统控制器(5)，内含控制模块(501)，窄带无线通信模块(502)和继电器(503)；系统控制器(5)用无线连接的窄带无线通信基站(6)、移动终端(7)；以及设置在保温水管(1)上的温度传感器(2)、温控开关(3)和电加热器(4)，方便更换温度传感器(2)和温控开关(3)用的暗盒(8)；
系统控制器(5)内的控制模块(501)，连接温度传感器(2)读取保温水管(1)的温度信息，连接并控制继电器(503)使电加热器(4)在温度的调控区间内，对保温水管(1)进行热量补偿；连接温控开关(3)，读取到温控开关(3)的状态转换信息后，指令继电器(503)对电加热器(4)断电保护；控制模块(501)连接窄带无线通信模块(502)，通过窄带无线通信基站(6)，传送给移动终端(7)温度和报警信息，并获取其指令，回传给控制模块(501)。


2.根据权利要求1所述一种电加热保温水管的远程控制系统，其特征在于：温控开关(3)，其状态转换温度与系统最高温度限值相同，在保温水管(1)温度达到系统最高温度限值，温控开关(3)的状态转变。


3.根据权利要求1所述一种电加热保温水管的远程控制系统，其特征在于：为方便检修或更换温度传感器(2)、温...

【专利技术属性】
技术研发人员：郎金成，
申请(专利权)人：王桂秋，
类型：新型
国别省市：上海;31