基于物联网的供热管理系统研究

龙源期刊网基于物联网的供热管理系统研究作者：王建军来源：《科技信息·中旬刊》2018年第01期摘要：当前，科学技术的进步推动了物联网技术的在各行各业的全面开花，其重要性也越来越凸显。如何精准有效的实现对室内供热的管理一直是一个极为复杂的问题。物联网技术的出现有效的解决了这一问题。本文从理解物联网技术开始，阐述物联网技术如何运用到室内供热领域中，怎样实现科学有效管理，希望对相关企业提供参考。关键词：物联网；供热1引言传统的大面积式供热不仅存在能源的浪费，而且无法保证温度的适时控制。无法根据室内室外的温度差调节室内问题以达到舒适的温度。另外，传统的广泛式供热在收费计量上存在很大的弊端，单一的以供热面积来收取费用令大多数用户无法接受，导致供热企业既增加了供热的成本又无法取得收益，大部分供热企业长期处于亏损状态，使得供热行业面临“寒冬”，不得不寻求积极转变。物联网技术的兴起有效解决了这一难题。如何利用物联网技术实现对室内供热的精细化监测控制是本文研究的课题。2物联网概述物联网技术是以互联网为依托而建立起来的，其本质就是利用互联网技术使得实体万物能够实现互联互通、信息传递、分享，形成有效可利用的大数据模型。实现物联网技术的两个关键因素：一是是物体智能化、智慧化，能够实现自我感知和外部感知；二是实现两个或多个物体之间的信息传递，其主要方式就是利用无线网络、以太网、有线网络来实现信息传递。不管是在什么领域，只要实现了这两大核心因素，物联网技术就能构建起来。如室内供热系统，就是要在原有的基础上通过物联网技术的应用来提高智能化的管理水平。3系统总体设计方案（1）思路设计。基于物联网的室内供热温度监测系统中采用了无线温度传感器来对用户室内温度进行监测与数据采集，并能够借助于无线遥控电磁阀来对用户室内温度的用热流量及流速进行调节。在系统中采用了无线中继器，无线中继器存在两个周期，分别是唤醒周期与休眠周期，在唤醒周期中，无线中断器能够对数据进行主动接收，而在无线中继器在一定时间内不用时，无线中继器便会进入休眠周期当中，在休眠周期中对数据进行自动接收，每个无线中继器还兼具数据缓存功能。当无线温度传感器对用户的室内温度信息进行收集后，无线中继器会将无线温度传感器中所采集到的温度信息进行接收与存储，然后利用无线组网技术将这些采集到的数据信息收集起来并传输Web服务器当中，由Web服务器对温度信息进行分析与处龙源期刊网理，然后发送到中央监控系统中，并由中央监控系统的显示器对监测到的温度信息反馈给管理人员，管理人员通过对温度信息的分析，将相应控制指令借助于中央系统发送给Web服务器，由Web服务器利于无线网络将控制指令发送给控制模块，并利用无线遥控电磁阀完成对用热流量与流速的调节，从而实现室内温度的监测控制功能。在此期间，用热用户可以通过Web服务器来对用热情况进行查询，并能够远程调节自己的室内温度。（2）系统架构。系统的整体架构主要包括无线温度传感器、无线中继器、USB检测模块、中央监控系统、Internet网络、无线网关、无线遥控电磁阀、Web服务器。在系统中所采用的网关设备与无线中继器能够支持即插即用，因此不需要进行布线。这样能够使系统的维护成本大大降低，并且性能稳定，此外，该系统还能兼具良好的扩展功能，能够对端口数量进行任意增减，端口支持数量高达上千个，从而实现了该系统对上千名用户的室内温度进行监测与控制。（3）硬件构建。系统所采用的无线温度传感器主要包括温度传感器模块、天线、电池及无线模块组成。无线中继器则由存储器、天线、电源及无线模块构成。无线网关的硬件组成包括存储器、电源、无线模块、网络模块及电源构成，无线网关能够对数据进行存储与缓存，最多能够存储一万名用户两年的温度监测数据。系统的中央监控系统中可由多台计算机组成，计算机中包含数据库，并且安装了相应的监控软件。无线遥控电磁阀中的硬件组成包括电磁阀、继电器、电源、延时器、无线模块、交流接触器、天线及电源组成，它主要承担着对控制指令进行执行的温度控制功能。4基于物联网供热管理系统的实现管理系统作为整个系统设计的最高层，其它部分都只是为它的实现起着辅助的作用。管理系统中心不但可以与远程采集终端进行双向的通信，将实时采集到的热表数据进行上传，并将数据存入数据库中以供查询，而且还能为数据管理人员提供一个友好的可视化的界面，便于管理员了解用户的详细的用热情况。管理系统中心软件主要分为四部分：实时监测模块、数据查询模块、系统管理模块、统计模块。（1）实时监测。实时监测模块主要的任务就是实现与采集终端的网络连接，并对集抄器发送过来的数据进行接收和存储。通过数据通讯模块接收并显示热量表发送的数据，提供良好的人机界面，便于及时了解用户的用热情况。采集终端通过TCP网络协议与管理中心连接的，管理中心作为服务器，需要实时地对采集终端的连接请求进行接听。集抄器采集到的数据，需要先按照应用层的协议来进行简单地解析，再通过通信表的地址字段进行简单过滤。采集到的数据解析过滤完后，再根据解析出来的数据类型进行存储。（2）系统管理。系统管理包括系统的用户信息管理、热量表信息管理、换热站信息管理、小区管理、管理员管理等，系统管理只对管理员有效，可以对信息进行管理。龙源期刊网（3）数据查询。数据查询就是实现了对数据的具体查询。管理中心实际上就是一个数据管理系统，而数据查询又是其中一项不可或缺的功能通常，数据查询模块都是依照管理员的要求将数据信息查询出来，显示在人家界面上，便于管理员的浏览。（4）数据统计。数据统计模块就是实现数据的报表模块。数据的报表主要分为日报表、月报表以及年报表等多种形式。主要是针对用户的用热量以及用热的最大需求量的统计，不但可以让管理人员及时地掌握用户的用热情况，为供热管理提供可靠的数据支持，同时也为决策部门提供了全面综合、有价值的信息。5结语综上所述，物联网技术在供热系统内的推进应用，在实现有效监测和实时控制的基础上，创造了更加舒适的温度环境，节约了能源，降低了供热的费用，企业与用户之间实现了“双赢”的局面，良好的解决了一直长期以来困扰的问题。相信，随着物联网技术的实践经验，未来将形成庞大的供热数据库，能够实现对每一个用户的精准对接，无需人工干预的智能化、自动化供热。参考文献：[1]刘阳，周德云.物联网技术在集中供热室内温度监测系统中的应用[J].哈尔滨职业技术学院学报，2014（05）：139-140.[2]何嘉.集中供热系统中的物联网技术应用[J].工业技术创新，2016，03（05）：1028-1030.[3]于春来，许卓宁.智能楼宇室温监测系统的设计与实现[J].信息系统工程，2015（05）：25.