集中供熱在線監測系統的設計與實現

蔡麒　王文標　汪思源

摘 要：鑒于集中供熱量大、覆蓋面積廣，并且工作中普遍存在信息化程度低、管理混亂等問題，特利用互聯網技術設計了集中供熱在線監測系統。它主要包含鍋爐子系統、換熱站子系統、樓宇子系統和氣象站子系統。集中供熱在線監測系統的運行節約了大量的人力、物力，方便管理者指導供熱工作，提高了集中供熱的運行管理水平，最終實現節能的目的。該系統也被廣泛應用于水利、電力、石油等其他行業。

關鍵詞：集中供熱；互聯網；GPRS；在線監測

中圖分類號：TP273+.5 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.01.005

集中供熱中存在的問題會造成巨大的能源浪費。因此，隨著互聯網技術的進一步發展，大量的運行數據將會被集中采集和存儲起來。深入地分析這些數據，可以有效提高集中供熱的節能效率。

集中供熱在線監測系統是依托互聯網技術實現集中供熱運行狀態的在線監控和海量數據的分析與處理，為政府和企業提供信息化服務。它的運行能夠提高區域集中供熱系統運行的安全性和經濟性，產生顯著的能源效益、環境效益和社會效益。

針對大連市某高校的集中供熱熱網，利用互聯網技術設計了集中供熱在線監測系統，并最終實現了對其的在線監測，保證了能源的合理利用，以較小的能源消耗獲取了較高的熱效率，改善了生態環境。

1 系統設計

針對大連市某高校集中供熱熱網設計了集中供熱在線監測系統，系統的總體結構如圖1所示。

由圖1可知，整個集中供熱在線監測系統主要由鍋爐子系統、換熱站子系統、樓宇子系統和氣象站子系統組成。這4個子系統分別采集鍋爐、換熱站、樓宇和氣象的運行參數，然后通過GPRS DTU通信模塊先將數據傳輸到網絡上，之后再傳輸到服務器中，使用戶可以適時在線瀏覽供熱信息。

1.1 鍋爐子系統

在鍋爐子系統中，溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器、液位傳感器和富士變頻器將分別采集鍋爐運行的供熱參數，然后將這些供熱數據傳輸到西門子S7-300PLC中進行處理，之后這些供熱數據將傳輸到工控機的WinCC組態軟件中。

工控機與GPRS DTU通信模塊連接后，可將數據傳輸到GPRS網絡上，經過移動運營基站，先將數據傳輸到因特網上，之后再傳輸到服務器中，使用戶可以在線瀏覽供熱信息。

1.2 換熱站子系統

在換熱站子系統中，溫度傳感器、流量傳感器、壓力傳感器和富士變頻器將分別采集換熱站運行的供熱參數，然后將這些供熱數據傳輸到大工計控PLC中進行處理，之后將這些供熱數據傳輸到嵌入式觸摸屏的MCGS組態軟件中。

嵌入式觸摸屏與GPRS DTU通信模塊連接后，可將數據傳輸到GPRS網絡上，經過移動運營基站，先將數據傳輸到因特網上，之后再傳輸到服務器中，使用戶可以在線瀏覽供熱信息。

1.3 樓宇子系統

在樓宇子系統中，溫度傳感器與流量傳感器分別采集樓宇運行的供熱參數，然后將這些供熱數據傳輸到西門子S7-200PLC中進行處理，之后這些供熱數據將傳輸到嵌入式觸摸屏的MCGS組態軟件中。

嵌入式觸摸屏與GPRS DTU通信模塊連接后，可將數據傳輸到GPRS網絡上，經過移動運營基站，先將數據傳輸到因特網上，之后再傳輸到服務器中，使用戶可以在線瀏覽供熱信息。

1.4 氣象站子系統

在氣象站子系統中，溫度傳感器、風速傳感器和光照傳感器將分別采集外界的氣象參數，包括室外溫度、風速和太陽輻射量。這些采集到的供熱數據將會傳輸到智能氣象數據采集儀中。

智能氣象數據采集儀與GPRS DTU通信模塊連接后，可將數據傳輸到GPRS網絡上，經過移動運營基站，先將數據傳輸到因特網上，之后再傳輸到服務器中，使用戶可以在線瀏覽供熱信息。

2 系統的實現

當所有的供熱數據都上傳到服務器中后，它將會存儲在SQL數據庫中。利用C#編程語言，可以利用ASP.NET開發技術開發出集中供熱在線監測系統。相應的在線監測頁面如圖2所示。

由圖2可知，服務器可以將采集到的數據實時發布在Web網頁上，用戶則可以通過因特網瀏覽集中供熱熱網的在線監測頁面。

集中供熱熱網在線監測內容包括大連市某高校的集中供熱熱網，熱網的覆蓋面積約為8×105 m2。圖2所示的高校區域集中供熱熱網的管網分布中主要包括4 臺 熱水鍋爐、10個板式換熱器類型的換熱站和若干個樓宇及其相應的供熱管道。用戶可以通過在線監測頁面實時查看供熱信息，同時，管理者也可以根據所顯示的信息及時作出合理的指導。

3 結論

大連市某高校集中供熱在線監測系統的運行將會提高該地區集中供熱的自動化水平，提高供熱效率，降低集中供熱的運行成本，更好地滿足用戶的用熱需求。同時，該系統的運行節約了大量的人力、物力，方便管理者及時、合理地指導供熱工作，進而提高集中供熱的運行管理水平，最終達到節能的目的。

參考文獻

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作者簡介：蔡麒（1991—），男，主要從事工業過程控制方面的研究。

〔編輯：白潔〕