一種電加熱節能控制器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種電加熱節能控制器由溫度傳感器、測溫器、溫度控制器、繼電器、控制柜、無線數傳模塊、控制主機組成。將多個溫度傳感器分布在設有電加熱帶的油氣集輸管道外壁上，通過無線或有線的方式將溫度數據傳送到溫度控制器中實現電加熱控制，控制主機可以實現對多個溫度控制器的溫度控制，并實現溫度參數的采集及存儲。本實用新型結構新穎，遠程控制方便，利用它可以精確地控制電加熱溫度，提高油氣集輸管線電熱節能效果。
【專利說明】-種電加熱節能控制器
【技術領域】：
[0001] 本實用新型涉及一種用于石油開采、油氣集輸地面管道加熱保溫控制的專用裝 置。
【背景技術】 [0002] ：
[0003] 在石油開采、油氣集輸過程中，采油生產和集輸管道需要根據管內介質凝點及環 境溫度進行加熱保溫，維持管道內介質溫度，實現正常輸送，現場通常使用電熱帶完成此項 工作，由溫控器對加熱狀態進行控制，目前主要使用的有時間控制器、壓敏微動開關溫控器 兩種，時間控制器通過時間人為設定控制電熱帶供電狀態，溫度控制范圍調節由機械式的 時間調節按鈕實現，其誤差范圍較大，時間設置控制范圍粗略；傳統壓敏微動開關溫控器通 過測定管道一個溫度點進行溫控，無法反映管道全程溫度，控制誤差六，并且開關動作誤差 大無法滿足石油行業生產要求，同時由于電熱帶頻繁起停，造成電熱帶的發熱絲位移變形、 氧化脆弱、應力疲勞破壞使得電熱帶損壞，也會因過電熱帶溫度過高造成火災事故發生；同 時，機械式的調控按鈕，其密封性能較差，防爆效果不佳。綜上可見，現有粗放型的電熱帶溫 度控制及頻繁升溫、降溫的加熱方式，不能滿足油氣集輸管線電熱帶加熱保溫的工藝要求， 造成電能浪費，降低了電熱帶使用壽命。
[0004] 實用新型內容：
[0005] 本實用新型的目的在于提供一種能夠實現石油開采、油氣集輸管線加熱保溫自動 精確控制的電加熱節能控制器。
[0006] 本實用新型的技術方案如下：此種電加熱節能控制器由溫度傳感器、測溫器、溫度 控制器、繼電器、控制柜、無線數傳模塊、控制主機組成，其結構組裝關系如下：將多個溫度 傳感器分布在一條油氣集輸管道外的保溫層內，每個溫度傳感器連接有測溫器，測溫器設 有測溫單片機、無線數傳模塊及電源，沿著管道鋪設有電加熱帶，管道及電加熱帶由一層厚 厚的保溫石棉及鐵皮包裹，在管道的一端引出的電加熱帶電纜線接入控制柜中，控制柜設 有控制單片機、
[0007] 及一個或多個溫度控制器和繼電器，溫度控制器內設有無線數傳模塊，繼電器分 別與電加熱帶的電纜線和工業電源連接，在遠離控制柜的值班房內設有控制主機，控制主 機設有無線數傳模塊，該無線數傳模塊可以與多個控制柜的無線數傳模塊進行數據通訊， 每個控制柜的無線數傳模塊分別與各測溫器無線數傳模塊進行數據通訊，這些無線數傳模 塊都有一個特定地址編碼，用來對每個設備發出的無線信號進行區分。
[0008] 使用時，工作人員先啟動每個測溫器和控制柜，在值班室的控制主機上設置油氣 管道需要控制的溫度范圍上下限，通過無線數傳模塊將設置參數傳輸到控制柜內溫度控制 器中，測溫器通過溫度傳感器測得管道該點的溫度，通過無線數傳模塊將地址碼及溫度數 據發出，控制柜的無線數傳模塊實時接收無線通訊數據，先進行地址碼甄別，選取本管道上 每個點的測溫器數據，控制單片機判斷管道的最低溫度是否在控制的溫度范圍之內，當測 得的最低溫度到達溫度上限時候，溫度控制器控制繼電器關閉電加熱帶的電源，停止加熱， 管道溫度逐漸散失，溫度持續降低，當溫度低于設置的下限時，溫度控制器控制繼電器開 啟，對管道進行電加熱使溫度重新升高，當溫度達到上限后再次停止加熱。實現管道油氣在 控制的溫度范圍內輸送。
[0009] 在實際應用中，一臺控制主機可以通過多臺控制柜實現對多條管道的加熱控制， 控制主機定期發出巡檢指令，通過與每個控制柜的無線數據通訊，獲得各條管道的各個測 溫點的數據，并在屏幕上顯示，同時對數據進行存儲，供事后查詢及綜合分析，以確定最優 的加熱方案。當某個測溫點的數據出現異常時，系統進行信息提示及聲音報警，提醒工作人 員進行故障分析及維護，保障管道電加熱系統安全運行。
[0010] 本實用新型結構新穎，設置方便，參數調整精準可靠，通過對管道伴熱管段全程采 集溫度，根據溫度反饋調整電加熱帶供電狀態，可存儲及讀取管道加熱帶溫度變化情況，提 高油氣集輸管線電加熱的節能效果。
【專利附圖】
【附圖說明】：
[0011] 圖1為本實用新型的無線應用示意圖。
[0012] 圖2為本實用新型的有線應用示意圖。
[0013] 圖3為本實用新型的測溫器、溫度控制器和控制柜結構示意圖。
【具體實施方式】：
[0014] 以下結合圖1對本實用新型的實施作進一步說明。
[0015] 如圖1所示，本實用新型由溫度傳感器1、測溫器2、溫度控制器3、繼電器4、控制 柜5、無線數傳模塊6、控制主機7組成，其中，管道I和電加熱帶II為石油開采中油氣集輸 的標準器件。
[0016] 如圖2所示，本實用新型圖1所示的用無線數傳模塊6通訊方式，或用沿管道鋪設 信號及動力線纜8替代，信號及動力線纜8設有兩根信號線纜和兩根動力線纜，信號及動力 線纜8將每個測溫器2、溫度控制器3及控制主機7連接起來，實現數據通訊及電能傳輸，這 樣信號能更穩定，信號及動力線纜8的信號線纜采用串口通訊的方式，進行數據傳輸；信號 及動力線纜8的動力電纜采用直流的DC24V或DC12V安全電壓供電。
[0017] 如圖3所示，為本實用新型采取圖2所示的有線控制方式時，測溫器2由測溫單片 機9、數傳模塊10、信號及動力線纜8組成，本實用新型的溫度控制器3由控制單片機11、傳 輸模塊10、動力電源12組成，每個溫度控制器3通過控制線纜13控制著繼電器4動作，實 現對電加熱帶Π 的開關控制；電加熱帶II和一個或多個溫度控制器3安裝在一個控制柜 5中。
[0018] 當本實用新型采取圖1所示的無線控制方式時，測溫器2和溫度控制器3中的數 傳模塊10、信號及動力線纜8分別由無線數傳模塊6替代。
[0019] 無線數傳模塊6是標準的無線發射、接收的數傳裝置，或是標準的GPRS或CDMA方 式的通訊器。
【權利要求】
1. 一種電加熱節能控制器，由溫度傳感器（1)、測溫器（2)、溫度控制器（3)、繼電器 (4)、控制柜（5)、無線數傳模塊（6)、控制主機（7)組成，其結構組裝關系如下：將多個溫 度傳感器（1)分布在一條油氣集輸管道外的保溫層內，每個溫度傳感器（1)連接有測溫器 ⑵，測溫器⑵設有測溫單片機（9)、無線數傳模塊（6)及電源，在管道的一端引出的電加 熱帶電纜線接入控制柜（5)中，控制柜（5)設有控制單片機（11)、及一個或多個溫度控制 器⑶和繼電器（4)，溫度控制器（3)內設有無線數傳模塊（6)，繼電器（4)分別與電加熱 帶的電纜線和工業電源連接，控制主機（7)設有無線數傳模塊（6)，該無線數傳模塊（6)可 以與多個控制柜（5)的無線數傳模塊（6)進行數據通訊，每個控制柜（5)的無線數傳模塊 (6)分別與各測溫器（2)無線數傳模塊（6)進行數據通訊，這些無線數傳模塊（6)都有一個 特定地址編碼。
2. 根據權利要求1所述的電加熱節能控制器，其特征在于，測溫器（2)、溫度控制器（3) 和控制主機（7)每個設施之間數據通訊的無線數傳模塊（6)，或由數傳模塊（10)和信號及 動力線纜（8)替代，即實現有線方式的數據通訊。
【文檔編號】H05B3/02GK203892787SQ201420229978
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年4月28日 優先權日:2014年4月28日
【發明者】張洪新, 文會孜, 張越, 劉佳 申請人:張洪新