智能供热监控系统时间:2009-06-19 04:02来源:论文网 作者:秩名点击: 104次【摘要】本系统介绍了由单片机控制的智能供热监控系统。
采用ATM89C51系列单片机作为CPU，设置AD590温度传感器、压差传感器、涡轮流量计等传感器元件对供回水、补水、供热蒸汽的温度、压力检测；对回水、补水的流量检测，通过测量电路、A/D转换后把数据传送到CPU，CUP【摘要】本系统介绍了由单片机控制的智能供热监控系统。
采用ATM89C51系列单片机作为CPU，设置AD590温度传感器、压差传感器、涡轮流量计等传感器元件对供回水、补水、供热蒸汽的温度、压力检测；对回水、补水的流量检测，通过测量电路、A/D转换后把数据传送到CPU，CUP根据已经设置好的温度范围进行比较判断，并发回命令调整供回水的压力以及流量，最终达到自动控制温度的目的，这对于保证供热品质和节省能源都有着非常重要的意义。
此外，本系统还安装了键盘，显示以及打印机，方便了数据的读取、切换和统计，使管理层对供热过程和供热品质有最直观的了解。
本设计应用前景广阔，可应用于城市或者小区的集中供热方便快捷，节约能源而且安全可靠。
关键词：智能控制集中供热监控信号采集Single-chip Intelligent Heating Control SystemAbstractThis paper present the general design and control conception of an intelligent heating control system in detail. ATM89c51 as the central intelligent unit in this system, which controls the temperature of each water-piping way’s in-or-out and surrounding the pressure of the out filter nets, the volume of offer-heat cycle water and so on. The temperature is changed by the pressure and volume’s change ,so using this system first can make sure consumer’s temperature is not enough, another hand it also can resources. The system also has the keyboard, display unit and typewriter, which can give an obvious understanding to workers. This system would develop and apply expansive, we can apply it to the central heating of a community. It has the merits of secure, tidy and convenient. This control system is a successful example, which combine theory automation with practice.Keywords: Intelligent Control, Central Heating, Monitor System, Collect Signal目录第一章绪论 51.1 国集中供热的现状 51.1.1 热源 61.1.2热用户 61.1.3热网 71.2 我国集中供热系统的发展趋势 7第二章方案论证 102.1 CPU的选择 102.2 控制方案 102.2.1 数字控制系统（DDC系统） 102.2.2 分布式控制系统（DCS系统） 112.2.3 操作指导控制系统 122.2.4 计算机监督控制系统（SCC系统） 122.2.5 确定方案 132.2.6 补水前馈与热量计算 14第三章硬件设计 163.1 CUP 163.2温度检测 253.2.1温度传感器AD590的特性和结构 253.2.2 AD590的主特性参数如下： 263.2.3 AD590的工作原理： 263.3 A/D转换 283.3.1 MAX-1230的主要特点 283.3.2 ＭＡＸ１２３０的内部结构 293.3.3 MAX-1230的引脚排列 293.3.4 MAX-1230的工作过程 303.4流量检测 333.4.1 涡轮流量计 333.4.2 涡轮流量计的工作原理 333.4.3 涡轮流量计检测原理和方法 333.5 压力检测 353.5.1 特点： 353.5.2工作原理 363.6 语音报警系统 373.6.1 ISD的引脚 383.6.2寻址方法 393.6.3硬件结构 403.7与上位机的通讯 403.7.1 电气特性 403.7.2电平转换 413.8键盘显示 423.8.1 8279的引脚说明 423.8.2 8279的工作方式 443.8.3 8279的控制命令 453.8.4 8279数据的输入输出 463.9带看门狗和电源监控功能的复位芯片IPM813L 47 第四章系统软件设计 504.1主程序： 504.2 中断程序 514.3 数字滤波子程序FILTER 524.4 PID计算程序 53致谢 54参考文献 55附录：程序清单 57第一章绪论供热业是国民经济中不可缺少的部分，作为重要的城市基础设施，其任务是合理有效地组织、制备热能，并经济可靠地把热能送到热用户。
城镇供热方式大体分为火炉采暖、分散锅炉房供暖、区域锅炉房供暖、城市集中供热等几种。
其中，集中供热特别是热电联产供热，对于节约一次能源，改善环境污染，提高人民生活水平有着重要的意义。
随着城市大气污染问题的日益严重，以及传统已出现枯竭苗头，集中供热在越来越多的国家受到了广泛的重视，并迅速发展。
在世界上，北欧四国，如芬兰、瑞典、挪威和丹麦，因为其地理环境的影响，发展集中供热系统比较早，目前已经发展的比较完善。
其供热的规模及供热质量都比较好。
此外，受地理环境影响，俄罗斯是世界上集中供热最发达的国家之一。
我国的集中供热是在解放后才开始的，由于各方面的原因，发展缓慢，都八十年代初，我国的集中供热比例仍然很小，尤其是城市的民用供热比例更为偏低。
据东北、西北和华北三个北方寒冷地区统计，城市民用供热系统中实行集中供热的仅占2%，分散锅炉房供热占48%，家庭小炉灶占50%，即使是集中供热发展较好的北京市，集中供热的比重也只占8.2%。
但自改革开放以来，随着国家经济的快速发展，人民的生活水平大幅度提高，集中供热作为一项节能及改善城市环境的市政工程，得到了迅猛的发展，尤其是进入90年代以来，人们对于冬季供暖的要求及质量提出了更高的要求。
我国各地方的集中供热规模越来越大，供热网的覆盖面积越来越广，目前，全国已有近300个城市敷设了城市供热管网，“三北”地区集中供热普及率达到30%左右，热网结构也逐步从小规模的树支状热网向大规模的多源联合运行的环状网发展。
因此，保证供暖的质量及热网的安全运行是十分重要的。
但在供热规模扩大的同时也出现了很多问题，其中之一是随着热网的扩大，先前小规模热网运行的经验已不实用，只能沿用以前的理论与方法，因此对它的运行管理也越来越困难。
加之我国热网运行调节技术手段少，经验成分过多，使得现在的运行管理和调节技术手段少，迫切需要一种新的技术方案来指导、调节热网运行。
使之无论从技术上还是管理上都能达到一个更高的水平。
1.1 国集中供热的现状我国集中供热发展到今天，经历了从无到有、从小到大、从弱到强、艰苦奋斗、竞争发展的历程。
如前所述,集中供热系统就是将大量的热用户用热力网连接起来，由统一的热源提供所需热量的供热系统。
该系统一般有三个部分组成：热源、热力网和热用户。
大型集中供热网一般均为间接式供热网，作为热能输送的管网可分为一次网和二次网两个部分。
下面从以上几个部分出发对我国集中供热系统的现状进行介绍。
1.1.1 热源我国传统的集中供热主要采取热电联产、区域联合供热和小区锅炉房供暖等几种方式。
从我国北方采暖地区大城市来看，以分散锅炉房供暖比重最大，据对29个大中城市统计显示，目前，分散锅炉房供热占我国总供暖面积的84%，其中，90%以上的锅炉房的容量一般只维持在7MW以下的水平，其效率低下，除尘设备落后（或从未安装除尘设备），这样一来，不仅造成了能源的大量浪费，而且还严重污染了环境。
就全国而言，目前我国供热系统的能效只有30%左右，而我国是一个能源缺乏的国家，能源需求增长率大大超过能源生产的增长率。
因此，如何在现有基础上提高热源的利用率，降低能源的浪费。
减少城市污染等诸多方面的问题，已经成为现今城市集中供热系统急需解决的问题。
八十年代后，热电联产、热交换站以及相配套的尖峰锅炉房等集中供热系统在许多城市相继建成。
特别是热电联产作为综合、合理利用能源的一个重要途径，逐渐受到重视，也得到了较快的发展。
目前。
许多城市的大型热源已不止一个，如：北京、沈阳等集中供热系统较发达的城市已经在实践初级的多热源并网运行；另外，其他地区，如：赤峰、郑州、牡丹江、烟台等市由于热负荷的扩大，也在近远期规划了多热源的格局。
但这些系统大多是单独承担一个区域的集中供热，单独运行，互不连接。
有的城市虽然也把管网联在一起，但在供热时又都用阀门断开，分别运行。
这样，就各个热源失去了互补性，同时在供热初期和末期又都不能满负荷工作，使其无法发挥全部的供热能力。
不但造成了能源和设备的浪费，而且多个热源同时在低负荷下运行，也加重了城市的污染。
1.1.2热用户我国的供热系统型式落后，缺乏控制与节能手段，大部分用户室内无法进行温度调节和无热量设备，普遍在低负荷、低效率下运行，实际供暖面积只有设备能力的40%左右，采暖能耗为相近气候条件国家的3-5倍左右，能源浪费十分严重。
同时，我国室内热环境差，发达国家室内温度是22摄氏度，而我国只有16摄氏度；供热品质也很差，室温冷热不均，室内没有控温设备，用户无法调节室温。
采暖收费制度也不合理，按面积收费使用户无节能意识，热能浪费严重，原有的室内供暖系统的设计多为上供下回单管顺流式，不具备对欠费的用户采取强制措施的手段，使得供热企业收费难。
随着我国供热体制的市场经济转变，供暖在不远的将来将不再作为一项福利来实施，而是成为一个商品。
1.1.3热网我国大型热网普遍采用间连供热方式。