淺析供熱系統信息化管理

【摘 要】我國現行的熱力站運行管理仍處于手工操作階段，影響了集中供熱優越性的充分發揮。主要反映在：缺少全面的參數測量手段，無法對運行工況進行系統的分析判斷；系統運行工況失調難以消除，造成用戶冷熱不均；供熱參數未能在最佳工況下運行，供熱量與需熱量不匹配；運行數據不全，難以實現量化管理。

【關鍵詞】供熱；系統；信息化

0.前言

搞好城市集中供熱工程，必須要全面提高供熱技術水平。因此，建立基于GPRS 無線網絡的監控系統，來實現各換熱站現場參數的采集、調度室與各換熱站的數據實時通訊控制，可以很好的解決上述缺點，可以有效提高供熱系統的自動化控制水平，并且能很大程度上提高供熱行業的管理水平。供熱工程中的自動控制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。

1.現狀分析

1.1外部大形式越來越嚴峻

收費大改革、分戶改造、計量改革正在逐步深入，供熱企業的節能減排、社會責任的要求不斷提高，廣大熱用戶對熱質量和多樣化的要求不斷提升，供熱用煤、水、電、人工、設備、材料等生產要素價格不斷增長，以上種種因素導致供熱成本不斷增加。加之現行熱價偏低致使企業政策性虧損，面對這些壓力，要求企業不斷向內挖潛，由傳統的粗放管理向精細化管理過渡。在生產上采用新技術，在管理上采用新方法、新手段。

1.2內部管理壓力越來越大

由于供熱面積的擴大，在管理上必然形成多機構、多供熱站點（所）、多收費點，進而使得范圍廣、地點分散；管理上從粗放到精細，內容涉及工程、運行、計費到服務等各個專業；收費方式多樣化，既有上門（走收）收費、又有窗口收費：既有按面積收費、又有計量收費等；內部管控較難實行量化管理、流水作業，技術知識不能共享，審批審核、稽查管理難以準確到位。

1.3目前信息化水平急需改進

目前供熱企業雖然已經形成基本的收費管理、生產運行信息化管理框架，但收費系統急需改進和完善才能滿足經營的具體要求，而且生產系統沒有全覆蓋，基礎資料扔不準確，這些系統尚處于分散、低速和不準確狀態，存在著諸多的信息鴻溝和信息孤島；設備、材料、工程、維修和服務等專業還沒有實現信息化，仍然是手工管理，無法及時掌握分析；管理信息的采集、處理、傳遞和利用等方面都無法實現及時協同作業；管理信息量龐大，缺少大型或分布式的數據庫的支持，信息管理機制和相應硬件設備需要改進；信息管理的要求不統一，存在著橫向管理部門之間和縱向管理層級之間的交叉，隨意性大且難以管控。

2.集中供熱系統的遠程視頻監控

在集中供熱系統中，熱網穩定的水力工況和熱力工況最為重要，它們必須穩定地運行在一定的范圍內才能保證整個供熱系統的正常運行。熱網遠程監控系統要實現調節各換熱站的熱力平衡，監測管網的運行狀況，根據環境溫度等的變化調節供熱量，達到滿足國家供熱標準要求的情況下節約能源。

監控中心設置于熱力站中。它負責實現遠程監控全網的安全高效運行，監測代表點的具體參數，遙控各換熱站熱力工況均衡，反饋各換熱站運行情況；在往年數據的基礎上分析氣候溫度趨勢，指導各換熱站運行；監視各換熱站人員流動情況；提供VPN加密隧道接入方式，以備高層領導任何時間、任何地點遠程接入，了解熱網運行狀況并使得軟件后期的升級與維護成為可能。

系統的優點：

（1）換熱站監控系統解決了熱網運行失調現象，實現了熱網平衡運行，大大提高了供熱效果。

（2）起到了節能降耗的作用，換熱站根據室外溫度的變化，自動調節供水溫度，從而最大程度的節約了能耗，并且提高供熱的服務質量。

（3）換熱站監控中心的數據幾乎與現場數據保持同步，這是以往熱網運行中投入多大的人力及物力都不可能實現的。

（4）避免了偷熱、漏熱現象，由于24 小時在線運行，杜絕了用戶偷熱的想法，現場計量出現故障可以在最短的時間內發現，并將故障時間記錄備案。避免計量方面的損失。

（5）通過仿真系統對熱網進行水力、熱力計算，熱網的控制運行分析，使熱網達到最優化運行，利用故障診斷、能損分析了解管網保溫、阻力損失情況，設備的使用效率，使熱網的管損達到最小值，以達到最經濟運行，通過歷史數據和實時數據的比較，分析管網的運行狀態。

3.集中供暖安防監控系統

我國北方地區冬季目前普遍采用集中供暖方式進行供熱。鍋爐房通過城市高溫供熱管道將熱水送至各居民小區、企業中的換熱站。在換熱站，高溫管道（以下簡稱一次網）中的熱水與進居室暖氣片（以下簡稱二次網）的熱水通過換熱器交換熱量。經過換熱后，二次網中熱水流入各居室中。

供熱調度部門需要對分散在不同地理位置換熱站中溫度、壓力、流量、液位等參數集中實時監視，控制換熱站中各設備的運行。同時，根據從現場監測到的各換熱站運行參數，調節熱電廠運行工況，保證冬季整個供暖的穩定運行。

我國現行的熱力站運行管理仍處于手工操作階段，影響了集中供熱優越性的充分發揮。主要反映在：缺少全面的參數測量手段，無法對運行工況進行系統的分析判斷；系統運行工況失調難以消除，造成用戶冷熱不均；供熱參數未能在最佳工況下運行，供熱量與需熱量不匹配；運行數據不全，難以實現量化管理。

搞好城市集中供熱工程，必須要全面提高供熱技術水平。因此，建立基于GPRS無線網絡的監控系統，來實現各換熱站現場參數的采集、調度室與各換熱站的數據實時通訊控制，可以很好的解決上述缺點，可以有效提高供熱系統的自動化控制水平，并且能很大程度上提高供熱行業的管理水平。供熱工程中的自動控制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。

視頻監控軟件系統方案中，整個熱網遠程監控系統由三部分組成：現場換熱站控制部分、GPRS 數據傳輸部分、調度室數據中心。通過控制模塊完成與SARO GPRS DTU的數據交互。PLC定時將數據發送給GPRS DTU，同時PLC 實時接收DTU發來的數據完成相應控制功能。GPRS DTU在收到PLC發來的數據會立即轉發到數據中心。

3.1現場換熱站

PLC將各工藝參數實時采集后通過RS-232串口通信模塊將數據送往GPRS DTU通信模塊；同時，還可通過該通信模塊接收調度中心的指令。

3.2 GPRS數據傳輸部分

在對GPRS DTU通信模塊進行配置時預先輸入數據中心的固定IP地址。GPRS DTU通信模塊收到PLC發來的數據后，把這些數據送到前面設置的IP地址網絡服務器中，通過端口映射轉發到數據中心服務器。SARO GPRS DTU發送數據的過程為：數據送到中國移動GPRS網絡中，然后再經過Internet，最后在數據中心通過ADSL進行接收。

3.3調度室數據中心

由ADSL MODEM、網絡服務器、防火墻、數據中心服務器、工作站。數據中心服務器通過ADSL Modem 接收來自各換熱站的數據，并對數據進行存儲、歷史趨勢分析、報表打印等，其中一部分數據還傳送到全廠MIS 系統。 [科]