遠程供熱集控的實現

樓海雷 高前東

摘 要：集中供熱目前已成為我國北方冬季供熱的一種主要形式，與以往采用的分散供熱相比，具有減少環境污染、節約能源等優點，獲得了越來越廣泛的應用。包頭市第二熱電廠集中供熱監控系統的研究成果和運行實踐，已成為體現城市集中供熱現代化水平的一個標志。通過建設城市集中供熱監控系統，可實現換熱站機組的智能化控制和無人值守，全面收集供熱信息、集中監視、熱網平衡、綜合分析、協調調度、提高效率，對于保證供熱系統優質供熱、安全運行、經濟節能、環境保護具有十分重要的作用。

關鍵詞：集中供熱 遠程 監控系統 智能控制 無人值守 經濟節能

中圖分類號：TU995 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）10（a）-0008-01

當前發展集中供熱具有良好的社會效益、環境效益和經濟效益，對節約能源、改善環境質量、提高人民生活水平具有重要的意義。提高供熱系統的自動化水平是提高供熱系統的現代科學管理水平重要標志。因此，建立城市集中供熱信息管理調度及自動化控制的監控系統是對集中供熱行業具有十分緊迫的現實意義。

1 集中供熱遠程監控系統的總體設計

1.1 設計原則

由于供熱管道正常的壓力損耗，管網上游泵站不合理調整，供熱管網末端泵站區域，送回水壓差不能很好的建立水力工況，末端泵站一次流量不足，使得二次供暖質量差，供用熱雙方矛盾激化。集中供熱監控系統是近年供熱企業，根據自身的條件，結合間供改造逐步發展起來的一項數據檢測、控制自動化系統。通過集中供熱監控系統，可以實現全管網水力統一合理平衡分配，保證末端用戶建立正常的水力工況。

（1）系統設計遵循“技術先進成熟、實時快速、安全可靠、經濟實用、便于擴展、容易升級”的基本原則。

（2）采用計算機遠程監控及手動現地控制方式。

（3）采用先進、成熟的全開放、分層、全分布系統結構，系統配置和設備選型便于硬件和功能的擴充，并適應計算機技術發展迅速的特點，充分利用計算機領域的先進技術，使系統性能達到國內一流水平，確保軟、硬件安全可靠、長期連續運行，以實現“無人值班，少人巡檢，實時監控”的目標。

（4）系統主網絡拓樸結構采用中國移動GPRS專網，各換熱站控制系統都通過VPN虛擬GPRS無線專網與監控中心（供熱調度中心）的工作站進行通信，實現數據監測、監控功能。

（5）監控中心（供熱調度中心）的操作員工作站的操作系統采用Windows 2000，監控系統組態軟件采用唐山現代工控技術有限公司自主開發的集中供熱監控系統軟件，監控軟件采用C/S結構，NET框架，開發工具采用C#語言，數據庫軟件采用SQL-server，監控軟件基于GIS地理信息平臺。

（6）為保證無人值守換熱站的可靠運行，將故障排除在第一時間，設置維檢人員巡更系統，巡更時間及路線可設定，巡更記錄無線上傳到監控中心。

（7）系統具有可靠性高，抗干擾性能強，可利用率高，可維護性好。

（8）系統高度可靠，不會因局部故障而影響現場設備的正常運行，而且系統的MTBF、MTTR及各項性能指標均達到或超過部頒《計算機監控系統基本技術規程》。

1.2 系統構成

集中供熱監控系統由四部分組成：現場無人值守換熱站控制部分、通訊系統、巡更系統、監控中心。包括各換熱站的變頻柜、傳感器、調節閥、數據采集、現地/遠程調節、數據傳輸，熱網監控中心集中監控軟、硬件設施等。各熱力站設置值班人員巡更考勤系統，巡更記錄遠傳到熱網監控中心，以保證值班人員對各無人值守換熱站的定時查詢。

1.2.1 無人值守換熱站現地控制

供熱控制器；供熱機組變頻控制柜。

調節閥；溫度壓力傳感器。

流量儀表；數傳模塊。

1.2.2 通訊系統

中國移動、中國聯通、中國電信所提供的網絡通訊平臺。

通訊終端設備。

1.2.3 巡更系統

巡更模塊；巡更管理軟件。

1.2.4 監控中心

監控計算機；數據庫服務器。

通訊服務器；數據顯示大屏幕。

通訊設備；監控軟件。

1.3 功能實現

1.3.1 實時監控

換熱站為無人值守控制方式，根據從熱網參數及各個換熱站采集到的工況參數，采用標準的RS485通訊協議，通過通訊設備與熱力公司監控中心保持數據通訊，使監控中心隨時掌握各換熱站的運行工況，調節各換熱站的控制變量，使熱網在保證供熱質量的前提下，節能運行。

1.3.2 數據采集

采集數據匯總：

（1）一次網供水溫度。

（2）一次網供水壓力。

（3）一次網回水流量。

（4）一次網回水溫度。

（5）一次網回水壓力。

（6）一次網調節閥控制。

（7）一次網調節閥閥位反饋。

（8）二次網供水溫度。

（9）二次網供水壓力。

（10）二次網回水溫度。

（11）二次網回水壓力。

（12）室外溫度。

（13）補水泵狀態及事故報警。

（14）循環泵狀態及事故報警。

（15）軟水箱低水位報警。

1.3.3 集中控制

監控中心可遠程修改供熱曲線，根據室外溫度通過調節二次供水溫度改變一次流量，通過調節循環泵變頻器改變二次流量等、通過調節補水泵變頻器改變補水壓力。（具體內容見熱能平衡部分）

1.3.4 巡更管理

為保證無人值守熱力站的可靠運行及對事故的最早時間處理，在每個熱力站設置1套維修巡檢人員遠程巡更系統，維檢人員必須在規定時間范圍內到該熱力站登陸報到，否則系統將按違規進行記錄?？记诩o錄經通訊網絡上傳到監控中心。

2 結語

集中供熱監控系統是城市供熱管理的一種方式，集中供熱監控系統的技術進步具有很強的示范性和推廣意義，是城供熱行業的技術現代化、管理科學化、全面上水平的重要標志。該文所研究的“集中供熱遠程監控及熱能均衡”項目，希望能對我國北方城市集中供熱事業的發展帶來有益方面的借鑒作用，集中供熱遠程監控及熱能均衡值得到大力推廣和應用。

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