無人值守熱網監控

【摘要】隨著集中供熱的普及，無人值守換熱站越來越多。熱網監控在設計上實現無人值守熱力站的建設方向配置，并且把系統的可靠性和計量的準確性作為各環節的硬件建設原則貫徹執行。因此，圍繞全網熱量平衡管理及可靠性，各熱力站采用智能控制柜，從而確保了熱量計量的高準確度要求。所有這些措施都為全網實施熱量管理方案提供了可靠的硬件保障。

一、基本功能

熱網監控系統已經完成和得到應用的通用功能有：負責各熱力站運行參數的采集計算和控制調節;提供人性化的人機操作界面，方便運行、管理人員瀏覽數據，分析數據、下達控制命令，對各類運行參數采集分析和數據庫存檔;完成各種運行參數的趨勢顯示;建立報表系統。可根據需要形成報表格式，并對所有熱力站的重要參數匯總形成報表，對熱力站控制器提供中央調度和熱力站設備的自動/手動控制轉換功能;網絡發布通訊等內容。

二、系統硬件設備

目前硬件系統包括監控中心硬件部分、環境溫度測量部分、熱力站監控系統， 通訊網絡部分共四個主體部分。這四部分通過MODEM 撥號網絡連接構成了監控系統的硬件系統。具體硬件結構示意如圖1所示。

圖1 監控系統硬件結構示意圖

三、本熱網計算機監控系統的概念

供熱系統科學運行的經濟成果最終體現為熱源供熱量能夠合理跟隨環境溫度（包含風、雪天影響等）的科學規劃和運行。而實現科學運行的瓶頸難點是熱網的熱力平衡（在目前“戶用熱量表”不能普遍推廣的現狀條件下）。只有熱力平衡的熱網，才有可能實現熱源“跟隨”環境溫度的科學規劃供熱，達到經濟運行的目的。

建設本熱網計算機監控系統強調把熱網平衡管理作為首要目標任務。針對供熱系統的“系統性”，本設計貫徹了“用周期供熱量調節熱網平衡”的理論方法;相應的硬件配置則是建立在各個供熱環路“計量體系（熱量計量）”基礎上的計算機管理系統！該熱網計算機監控管理系統是供熱運行的集中管理平臺。

為了確保該集中管理平臺的長期可靠工作，確保各測、控元件的可靠性，特別是流量測量和流量控制閥門以及各變頻調速器等設備的可靠性尤為重要。為此本方案特別提出了以彎管流量計為流量測量儀器，西門子控制器（柜）為主控設備的硬件產品方案;而對于那些涉及系統運行安全的特種流量控制閥門，也應該再次組織考察后和選定廠家合同確定 （包括航天二院等閥門廠家） 。

對于在二次網安裝的自力式流量平衡閥以及具體的安裝位置問題，建議會同有關專家確定。

本熱網計算機監控系統總體構架框圖如圖2所示：

圖2 監控系統總體結構框圖

由圖2可見，系統設計“突出了運行管理的實用性”，首先在硬件系統構成上宏觀突出了在中央集權管理下的系統網絡化管理設計，適應了集中供熱的大系統運行管理要求;另外在硬件構成中還明確了對環境溫度的集中測量環節，突出了中央調度室可以隨時根據環境變化情況實時調度熱源供熱量，為全網統一調度管理提供規劃決策的數據依據。

解決熱網平衡運行重點設計是對于熱網熱力平衡的“分析與控制”功能軟件，調度工作可根椐每一天各熱力站累積的熱量平衡分析結果了解和完成平衡調節的操作。

另外，軟件設計還包括了“預報和規劃”功能軟件，為調度熱源供熱量提供參考依據;而對每天“經濟效益分析”功能的應用將有助于對經濟運行的不斷總結提高。

熱力站的硬件和軟件設計方面，在包括了水泵啟停、定壓補水及變頻調節功能的同時，還考慮了現場分析和手動操作的方便性，熱力站控制柜觸摸顯示屏上設計有“運行圖”和 “現場調節轉換”與“操作及報警”等功能。

本設計全面應用了我公司的多項研究成果：

（1）區分晝、夜規劃供熱的節能運行理念;

（2）基于周期供熱量的熱網平衡管理理論和一次網大局平衡技術;

（3）二次網各分支平衡管理的熱力站數值化無人值守技術等內容。

本方案還突出強調了直接使用“熱量”參數管理熱網各環節的統一熱量管理方法，期望能在運行過程中取代多年來因設備條件限制而無奈使用的“溫度管理法”或“流量管理法”等傳統的單參數粗放供熱管理模式，從而將“熱量”管理的科學理念真正貫徹到了“熱源—熱網—換熱站—熱用戶”構成的整個供熱運行全過程。

本監控系統在熱力站設計上實施了無人值守熱力站的建設方向配置，并且把系統的可靠性和計量的準確性作為各環節的硬件建設原則貫徹執行。因此，圍繞全網熱量平衡管理及可靠性，各熱力站LZK-II型熱力站控制柜的核心部件和執行機構全部采用德國西門子的設備。為了實現熱量計量的準確與可靠，流量測量采用了我公司研制的彎管流量計，確保了流量測量的高準確性要求和長期運行的可靠;溫度測量也全部采用了工業計量標準器件Pt100-A級鉑電阻，從而確保了熱量計量的高準確度要求。所有這些措施都為全網實施熱量管理方案提供了可靠的硬件保障。

四、監控中心

監控中心是監控系統的核心部分。由于它承擔了對所有相關信息的數據采集，歸檔、綜合分析處理并且對全網提出運行建議并實施控制執行等多項任務。因此，其硬件配置是圍繞一組高性能計算機服務器，及配套的通訊設備和顯示設備組成的。本監控中心的信息可以通過局域網方便的上傳給多個相關領導部門，從而為形成調度指揮中心系統提供了方便。

五、結論

熱網監控系統是建立在現代信息技術、計算機管理技術、自動化控制技術和可靠的熱量計量技術基礎上的。運行管理按照熱力站無人值守目標設計了計算機遠程測控管理系統。

參考文獻

[1]崔耀華.集中供熱全網平衡軟件工程的應用[J].區域供熱，2012（04）.