“按需供熱”為導向熱網監控系統改造

樸成剛 楊懷濱

（天津市津能濱海熱電有限公司 天津 300453）

1 背景

天津市津能濱海熱電有限公司主要承擔天津市濱海新區熱電聯產集中供熱管網的建設和運行管理，根據供熱規劃，公司未來將逐步實現北塘熱電廠、南疆熱電廠等熱源的聯網運行工作，實現濱海新區核心區供熱一張網，規劃供熱面積約3000×104m2，建設換熱站近500座。

濱海新區分散的供熱區域、差異化的用熱需求都使得公司迫切需要建立一套按需供熱的智能化熱網管控平臺。同時公司逐步由粗放型管理向精細化管理轉變，由最初的憑經驗調節管網參數及流量轉變為按用戶需求實時調整供熱參數，由全網統一管控轉變為各用戶差異化調整。特別是針對供熱區域房屋結構、熱耗差異極大，新建建筑逐步實現熱計量的情況，通過智能熱網系統平臺實現整個供熱管網的智能調整，實現數字化、精細化、差異化供熱，滿足不同的熱負荷需求，從而提高供熱質量、降低能源消耗，進而帶來良好的經濟效益和社會效益。

2 各用戶的無線室溫采集裝置

目前各供熱公司通過不同參數或策略了解、掌握供熱效果即不同用戶室溫情況，有的通過室外溫度或二次回水溫度，有的通過定期入戶測溫，進而通過調節二次供溫以達到調整室溫的目的。但通過室外溫度或二次回水溫度有著不同供熱形式或建筑物形式而有較大不同，通過定期測溫不僅占用大量人力，而且室外溫度變化較快時很容易情況失真。而近幾年出現的無線溫度采集系統很好的解決了這個問題，供熱公司可以實時掌握用戶的供熱效果，從而在二次系統上真正實現了按需供熱。

2.1 系統簡介

無線溫度采集系統由中心數據集中器和室內溫度采集器兩部分組成。中心數據集中器通過RS232或RS485與計算機連接，用于設置溫度采集器的工作方式和將采集到的溫度值上報給計算機顯示。溫度采集器放置在居民用戶家里。

中心數據集中器的工作方式為：除了按照預先設置的時間間隔，發送一次數據以外，還可以在溫度超出用戶預先設定的溫度上下限指標時向計算機發送報警信號，并按照預先設定的不同時間間隔上報溫度數據，直到溫度恢復到所設定的上下限范圍之內。一個中心最多可接入500個溫度采集器。

2.2 系統優缺點

2.1.1 優點：室內溫度采集器放在居民家中，無需外部供電，不使用居民家中的電源。造價相對較低，性能穩定。

2.1.2 缺點：傳輸距離要求相對集中（直徑2000m～3000m），中心集中器和中繼集中器需架設或放在高處。盡量避免遮擋。

通過在信號集中處加裝GPRS模塊解決，傳輸距離可不受限制。

圖1 遠程測溫系統

3 換熱站的遠傳自動控制

隨著公司自動控制水平的大幅提高及公司無人值守換熱站技術的逐步完善，公司將逐漸建設以調度為中心，遠程實時調整各熱力站參數的生產運行智能管理模塊。通過采集參數、分析參數，決策后采取調控措施實現管網調控的閉環控制。通過換熱站已有的流量控制裝置，根據用戶室溫及天氣情況自動設定供熱曲線，并通過主站遠程下達控制指令，指揮流量調節裝置動作，實現運行流量的控制與調整，達到最合理的供熱溫度，是公司管網調節的根本依據。

例如可進行分時段分區域流量控制，使得公建用戶在工作日下班后及節假日期間低流量運行，居民用戶在夜間10點之后降低流量和二次供水溫度，降低能耗，實現熱能有序利用。

圖2 分時段遠程控制系統

4 調度系統建立

通過兩級質、量相兼的調度調節實現一次系統的水力平衡。其中，一級調度中心為公司調度中心，主要負責一次管網及熱源參數的調控。二級調度中心設在各管理處，主要根據熱計量及用戶測溫情況對各換熱站一次進站流量的調控及管理。

兩級生產實時監控調度中心，對供熱管網一次系統流量進行合理調配。一方面通過一級調度中心，根據每日氣象局發送的當天夜間至次日的天氣預報情況，制定出該時段的一次系統供水溫度曲線，以質調節方式進行管網粗調節，初步實現合理制定和規劃熱源及管網參數。

另一方面按照供熱區域的不同，以供熱管理處為單位設置多個二級調度系統，利用在換熱站加裝的遠程自動控制裝置，根據熱計量及用戶測溫情況，對各熱力站一次流量、溫度等參數，實現遠程監測；并根據用戶實時工況、用戶用熱負荷及室外溫度、房屋圍護結構、供熱半徑、用戶特點等多方面因素，為各個熱力站分別制定二次溫度曲線，遠程調整熱力站執行器開度，為用戶分配準確所需的熱量，實現一次管網熱能的精細化調整。

通過兩級調度中心的配合使用，控制了公司供熱系統一次系統流量及溫度，從而實現對二次系統的供熱溫度進行了有效管控。此項技術不僅改善了水力失調現象，同時供熱能耗也得到有效的控制，避免系統末端溫度不達標，前段溫度超標情況的發生，實現了供熱質量的提升，最終實現了節能降耗目標。

5 結語

“智能熱網”系統建設在我公司尚屬于起步階段，目前在用的多種系統是由多個不同的企業實施的，而且建設年代跨度大，使用的控制、通信、軟件等技術不同，它們之間存在著兼容性、互通性等方面的問題，將各子系統有機地融合在一起存在著一定的困難。為了企業未來的發展，就需要規劃一個即兼容現有系統也包括未來更先進技術的“智能熱網”系統。

“智能熱網”系統的建設必將為企業轉變生產方式、經營方式、整合企業內外部資源、提高企業效益、增強企業競爭力起到重要作用。由于作者的水平局限性，不足之處，敬請指導。

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[6]冬季居民小區供暖室內溫度采集系統解決方案.北京華夏日盛科技有限公司.