【技术实现步骤摘要】
本技术属于仪表测量，尤其涉及一种热力管道无线远传仪表。
技术介绍
1、目前，在现有企业电气及自动化系统中，特别是在热力管网及锅炉房、换热站、热电厂及大多数工矿企业中的现场仪表，大都采用的是2线制或4线制仪表。此类仪表在现场安装调试及后期运行维护中存在最多的问题就是远距离电源线缆及信号线缆的敷设，大大增加了材料成本、人工成本、维护成本等，即使有设备供应商能提供远传无线仪表，但供电及信号传输方面也存在很多实际问题。
2、现有技术是利用热电偶的温差发电系统。该系统通过固定在热源(如热力管道)上的热电偶进行发电。热电偶是一种利用seebeck效应实现温差发电的半导体器件，通过两种不同金属或半导体的接触面产生温差，从而产生电压。
3、技术问题分析：
4、1.能量效率低：虽然热电偶可以通过温差产生电能，但其能量转换效率通常较低，尤其是在大规模能源需求的情况下。
5、2.温度限制：热电偶的工作温度受到材料性能的限制，不同的材料会在不同的温度范围内工作。如果管道的温度超过了热电偶的工作温度，会导致热电偶的性能下降或者损坏。
6、3.复杂的安装和维护：热电偶需要直接接触到热源，这需要复杂的安装和维护过程。此外，热电偶也需要定期更换，以保持其性能。
7、对于上述问题，您提出的热力管道无线远传仪表具有一定的解决方案，例如，通过温差发电模块和电压提升单元的设计优化能量转换效率，通过根据热力管道的大小而布置的发电器件的数量及连接方式，来适应不同的工作环境，从而提高其工作温度的适应性，
技术实现思路
1、针对现有技术存在的问题，本技术提供了一种热力管道无线远传仪表。
2、本技术是这样实现的，一种热力管道无线远传仪表，所述热力管道无线远传仪表包括：温差发电单元、电压提升单元、控制单元、检测单元、传送单元；温差发电单元设置在工艺管道外侧基础隔板的顶部，电压提升单元与温差发电单元连接并设置在基础隔板上，电压提升单元下面的基础隔板上依次设置有控制单元、检测单元和传送单元。
3、进一步，温差发电单元包括温差发电模块和温差发电模块的组合连接；温差发电模块是一种能利用器件两面的温度差值进行发电的半导体器件，温差发电模块的组合连接是根据热力管道的大小而布置的发电器件的数量及连接方式。
4、进一步，温差发电模块包括一个温差发电片，温差发电片的热面与工艺管道的基础隔板贴在一起，温差发电片的冷面朝上，冷面上安装温差发电模块冷端散热片。
5、进一步，控制单元包括电源管理模块，用于管理蓄电电池，在发电电量不能供给仪表正常工作时，通过蓄电电池来供电；控制单元还包括仪表测量参数的设定，即测量温度或压力的量程范围与输出信号的转换比例；控制单元还包括仪表无线传送地址的设定。
6、进一步，检测单元包括温度传感器和压力传感器及信号转换电路；温度传感器和压力传感器设置在工艺管道上，信号转换电路将温度传感器和压力传感器测得的数值进行信号转换。
7、进一步，传送单元是用无线方式将测量的温度、压力信号经过编码后发送到接收端。
8、进一步，传送单元可以采用wifi传输方式进行信号传输，还可以采用gprs传输方式进行信号的传输。
9、本技术提供了一种无需布线的自带电源的测量热力管道温度压力等参数的仪表，解决了现有技术中远距离电源线缆及信号线缆的敷设问题，降低了材料成本、人工成本和维护成本，并且完全实现了仪表的无线工作。
10、本技术的仪表工作电源利用具有一定温度的高温管道和冷源环境之间的温差来发电提供，从而免除仪表电源的布线。温差发电采用半导体器件实现，器件的热面贴在工艺管道上，在半导体器件的热表面与工艺管道表面的缝隙间充实导热材料。根据温差发电器件的规格与工艺管道的大小布置发电器件的数量和各发电器件电极的连接方式。
11、本技术的检测信号传输采用wifi或者gprs无线传输方式实现，完全实现了仪表的无线工作方式，对于采用wifi或者gprs无线传输方式，应在选型前根据现场情况配置合适的接收端设备，并确定仪表的无线传输方式。检测热力管道的参数集成温度和压力两种工艺数据。温度和压力测点在基板上预留适当的位置，可以保证测量数据的准确性。
12、本技术还设置有蓄电装置管理，当温差较小，无法发电或者发电器件有故障时，由蓄电装置给仪表供电。也可以根据需要由控制电路控制首先给蓄电装置充电，再由蓄电装置给仪表供电。使其在发电电压达不到工作要求时利用蓄电装置来保持仪表正常工作。
13、本技术仪表为热力管道使用的远传仪表。在城市供热系统、工厂热力(制冷)管道、锅炉房、工矿企业管道、电厂等行业，只要是管道与外界环境存在大于10℃温差的工况下都可以使用。预计有较广应用前景。
14、本技术的每个部件取得的显著技术进步进行分析如下：
15、温差发电单元：该单元能够直接从热力管道产生的温差中收集能量，将热能转换为电能。这是一种利用废热的有效方法，可以提高整体能源效率。此外，根据热力管道的大小和温度调整发电模块的数量和连接方式，可以使设备更好地适应各种工况，提高发电效率。
16、电压提升单元：这个部分可以将温差发电单元产生的低电压提升到一个足够驱动控制单元、检测单元和传送单元的电压。这种设计使得无需额外的电源就能驱动整个系统，从而减少了对外部电源的依赖，提高了系统的能源自给能力。
17、控制单元：控制单元可以根据实际工况自动调整系统的工作状态，比如，根据电压提升单元输出的电压，控制单元可以调整检测单元和传送单元的工作状态，使得系统更加智能化，提高了其自适应能力。
18、检测单元：检测单元可以实时监测热力管道的状态，包括温度、压力等参数，这些数据可以用来优化系统的工作状态，提高其工作效率。同时，这些数据还可以用于预防性维护和故障诊断，提高了系统的可靠性。
19、传送单元：传送单元可以将检测单元收集的数据无线传送到远程的监控中心，使得可以在远程对系统进行实时监控和调整，大大提高了维护效率和系统的运行效率。同时，无线传输也减少了布线的复杂性，降低了安装和维护的难度和成本。
20、总的来说，这种热力管道无线远传仪表在能源效率、自适应能力、可靠性、维护效率等方面都实现显著的技术进步。
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1.一种热力管道无线远传仪表，其特征在于，所述热力管道无线远传仪表包括：温差发电单元、电压提升单元、控制单元、检测单元、传送单元；温差发电单元设置在工艺管道外侧基础隔板的顶部，电压提升单元与温差发电单元连接并设置在基础隔板上，电压提升单元下面的基础隔板上依次设置有控制单元、检测单元和传送单元。
2.如权利要求1所述的热力管道无线远传仪表，其特征在于，温差发电单元包括温差发电模块和温差发电模块的组合连接；温差发电模块是一种能利用器件两面的温度差值进行发电的半导体器件，温差发电模块的组合连接是根据热力管道的大小而布置的发电器件的数量及连接方式。
3.如权利要求1所述的热力管道无线远传仪表，其特征在于，温差发电模块包括一个温差发电片，温差发电片的热面与工艺管道的基础隔板贴在一起，温差发电片的冷面朝上，冷面上安装温差发电模块冷端散热片。
4.如权利要求1所述的热力管道无线远传仪表，其特征在于，控制单元包括电源管理模块，用于管理蓄电电池，在发电电量不能供给仪表正常工作时，通过蓄电电池来供电；控制单元还包括仪表测量参数的设定，即测量温度或压力的量程范围与输
5.如权利要求1所述的热力管道无线远传仪表，其特征在于，检测单元包括温度传感器和压力传感器及信号转换电路；温度传感器和压力传感器设置在工艺管道上，信号转换电路将温度传感器和压力传感器测得的数值进行信号转换。
6.如权利要求1所述的热力管道无线远传仪表，其特征在于，传送单元是用无线方式将测量的温度、压力信号经过编码后发送到接收端。
7.如权利要求1所述的热力管道无线远传仪表，其特征在于，传送单元采用WIFI或GPRS传输方式进行信号的传输。
...【技术特征摘要】
1.一种热力管道无线远传仪表，其特征在于，所述热力管道无线远传仪表包括：温差发电单元、电压提升单元、控制单元、检测单元、传送单元；温差发电单元设置在工艺管道外侧基础隔板的顶部，电压提升单元与温差发电单元连接并设置在基础隔板上，电压提升单元下面的基础隔板上依次设置有控制单元、检测单元和传送单元。
2.如权利要求1所述的热力管道无线远传仪表，其特征在于，温差发电单元包括温差发电模块和温差发电模块的组合连接；温差发电模块是一种能利用器件两面的温度差值进行发电的半导体器件，温差发电模块的组合连接是根据热力管道的大小而布置的发电器件的数量及连接方式。
3.如权利要求1所述的热力管道无线远传仪表，其特征在于，温差发电模块包括一个温差发电片，温差发电片的热面与工艺管道的基础隔板贴在一起，温差发电片的冷面朝上，冷面上安装温差发电模块冷端散热片。
【专利技术属性】
技术研发人员：于钢，田林，刘慕彬，
申请(专利权)人：四联智能技术股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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