一种安全节能的燃气热水锅炉智能控制系统及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112747477A(43)申请公布日2021.05.04(21)申请号202110096997.5(22)申请日2021.01.25(71)申请人华南理工大学地址510640广东省广州市天河区五山路381号(72)发明人罗小平候群喻凡邓聪(74)专利代理机构广州粤高专利商标代理有限公司44102代理人何淑珍江裕强(51)Int.Cl.F24H9/20(2006.01)权利要求书3页说明书7页附图3页(54)发明名称一种安全节能的燃气热水锅炉智能控制系统及方法(57)摘要本发明公开一种安全节能的燃气热水锅炉智能控制系统，包括本地服务器、交换机、协议转换器、监测控制器、数据采集模块和动态调控模块，本地服务器与监测控制器连接；数据采集模块与监测控制器连接；动态调控模块与监测控制器连接，动态调控模块用于对热水温度进行调节和对电磁弹簧式防爆门进行复位调节，本地服务器包括日期型数据库、监测控制器数据存储模块、本地服务器中控制策略信号输出模块、热水热负荷模型预测模块和电磁弹簧式防爆门控制模块。并且还提供了相应的控制方法。本发明通过热负荷预测模型对燃气热水锅炉热水温度进行在线调控，同时纳入电磁弹簧式防爆门进行在线调控，使燃气热水锅炉热负荷满足需求的同时节约能耗，安全运行。CN112747477ACN112747477A权利要求书1/3页1.一种安全节能的燃气热水锅炉智能控制系统，其特征在于:包括本地服务器、交换机、协议转换器、监测控制器、数据采集模块和动态调控模块，本地服务器通过交换机和转换器与监测控制器连接；数据采集模块与监测控制器的输入口连接；动态调控模块与监测控制器的输出口连接，动态调控模块用于对热水温度进行调节和对电磁弹簧式防爆门进行复位调节；其中，本地服务器包括日期型数据库、监测控制器数据存储模块、控制策略信号输出模块、热水热负荷模型预测模块和电磁弹簧式防爆门控制模块；监测控制器数据存储模块用于储存数据采集模块采集的数据，并与热水热负荷模型预测模块和电磁弹簧安全防爆门控制模块相连接，控制策略信号输出模块接收热水热负荷模型预测模块和电磁弹簧安全防爆门控制模块的计算分析结果，输出为控制信号并将其通过监测控制器传输至动态调控模块，热水热负荷模型预测模块采用长短时记忆网络进行建模。2.根据权利要求1所述的一种安全节能的燃气热水锅炉智能控制系统，其特征在于，数据采集模块包括：环境温度传感器，用于测量环境温度；环境湿度传感器，用于测量环境湿度；热水温度传感器，用于测量锅炉输出热水的温度；热水流量传感器，用于测量热水流量；电磁弹簧压力传感器，用于测量防爆门的电磁弹簧压力；及激光测距传感器，用于测量防爆门与锅炉之间的距离。3.根据权利要求1所述的一种安全节能的燃气热水锅炉智能控制系统，其特征在于，电磁弹簧式防爆门包括防爆门(3)和两对称设置在防爆门(3)两侧的电磁弹簧，防爆门(3)通过连接件(4)固定在锅炉上，且连接件(4)上设置有泄压孔；每个电磁弹簧均包括电磁线圈(1)、位于电磁线圈(1)内的导磁芯棒(2)和两极性相同且分别固定在导磁芯棒(2)两端的永磁体(6)，且电磁线圈(1)与监测控制器电性连接。4.一种采用权利要求1‑3任一所述的一种安全节能的燃气热水锅炉智能控制系统的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：数据采集模块进行数据采集，并通过监测控制器将采集到的数据存储到本地服务器中的监测控制器数据存储模块；本地服务器中的热水热负荷模型预测模块及电磁弹簧安全防爆门控制模块调用监测控制器数据存储模块中的数据以及日期型数据库中的日期型数据进行计算分析，控制策略信号输出模块接收热水热负荷模型预测模块和电磁弹簧安全防爆门控制模块的计算分析结果，将其输出为热水温度调节命令和电磁弹簧式防爆门复位调节命令，并将热水温度调节命令和电磁弹簧式防爆门复位调节命令实时传输至动态调控模块；动态调控模块同时接收热水温度调节命令及电磁弹簧式防爆门复位调节命令，当热负荷预测值大于实际热负荷时，执行升高热水温度命令；当热负荷预测值小于实际热负荷时，执行降低热水温度命令，否则不动作；当电磁弹簧实际压力不等于设定的预警压力且防爆门和锅炉距离大于初始距离时，执行电磁弹簧式防爆门复位调节命令，否则不动作。5.根据权利要求4所述的一种安全节能的燃气热水锅炉智能控制方法，其特征在于，在2CN112747477A权利要求书2/3页锅炉运行过程中，当锅炉内部爆炸波的压力大于防爆门电磁弹簧的预紧压力时，则防爆门自动开启泄压；当锅炉内爆炸波压力消失时，动态调控模块对电磁弹簧式防爆门进行动态调控，使其自动闭合。6.根据权利要求4或5任一所述的一种安全节能的燃气热水锅炉智能控制方法，其特征在于，电磁弹簧安全防爆门控制模块的