熱力站無人值守管理模式在供熱中的應用

張 真

(太原市熱力公司,山西 太原 030024)

·計算機技術及應用·

熱力站無人值守管理模式在供熱中的應用

張 真

(太原市熱力公司,山西 太原 030024)

分析了原有熱力站在生產運行中存在的問題，以太原熱力公司某集中供熱工程為例，從熱力站自控系統、熱力站視頻監控系統、集中供熱數據發布平臺等方面，闡述了熱力站無人值守管理模式在供熱工程中的應用，并提出了相關的建設性策略，從而提高供熱效率，降低供熱運行成本。

熱力站，自控系統，熱源，管理模式

0 引言

近年來隨著國民經濟的發展，產業結構的調整，社會環保意識的提高，利用集中供熱模式替代傳統供熱模式已成為當今供熱模式的主流。當前供熱領域中存在著多種熱源并存，相互競爭的局面，因此熱力公司在確保用戶供熱品質的前提下，需要提高供熱系統的技術管理水平，降低供熱運行成本，為此提出熱力站無人值守管理模式。無人值守熱力站不僅能有效降低熱力站的運行成本,還能極大提高熱源利用率,為企業創造更高的經濟效益。

1 熱網工程簡介

太原市集中供熱(二電)工程是第二熱電廠六、七期擴建工程的配套供熱項目，設計供熱能力1 200 MW，實際供熱面積2 740萬m2。工程于2000年10月完成一期建設項目并投運，集中供熱數據發布平臺和自動化控制系統由清華同方股份有限公司承建，熱力站視頻監控系統由浙江大華和海康威視公司承建。到目前為止，已安裝投運：中控室1座，中心站11座，熱力站229座(其中無人值守熱力站164座，有人值守熱力站65座)。

2 原有熱力站在生產運行中存在的問題

熱力站是連接熱源廠和居民用戶極為重要的環節，其工作的安全性、可靠性直接影響著熱源廠的安全性及供熱質量，提高其工作效能還具有十分重大的節能意義。原有熱力站全部采用人工值守監控，在人員配給方面容易造成資源浪費；出現事故隱患時操作人員難以發現，易造成設備事故；在應急處理突發事故時，信息層層傳遞過程中容易造成信息滯后，延誤搶修處理時間；同時，各熱力站獨立運行，易造成全網熱力失衡，不僅影響了供熱效果，而且造成了極大的能源浪費。因此利用工業自控技術、計算機技術、視頻監控技術、通訊技術構成的熱力站及遠程監控管理系統，對熱力系統實施更科學規范的監控管理，提高中控室調度的監控能力，具有非常巨大的經濟和社會效益。

3 熱力站無人值守管理模式的應用

3.1 熱力站無人值守管理模式簡介

熱力站無人值守管理模式由熱力站自控系統、集中供熱數據發布平臺、熱力站視頻監控系統構成。

其關系如圖1所示。

在無人值守熱力站中，現場自控設備負責采集一、二次網供回水溫度、壓力、流量等主要參數，通過vpn通訊專網將數據實時傳輸到中控室自控上位服務器中；視頻設備負責采集視頻信息，通過vpn通訊專網將視頻畫面傳輸到中心站視頻服務器中。在中心站中，一方面通過視頻服務器將無人值守熱力站視頻上傳至中控室視頻總服務器中，另一方面接受來自中控室參數發布服務器的相關數據及報警信息。在中控室中，自控上位服務器采集到的無人值守熱力站參數通過全網平衡軟件對各站的參數分析計算，下發相關各熱力站電動閥開度命令，從而實現全網平衡調節；參數發布平臺服務器采集自控上位服務器中的參數，分析處理后，通過vpn通訊專網下發到各中心站。

3.2 熱力站自控系統

分公司熱力站自控系統從建成初期到現在經歷過幾代系統更新，先后采用過TAC，西門子，貝加萊，MOX系統平臺，其硬件設備包含熱力站現場PLC控制器、溫度變送器、壓力變送器、流量表、電動調節閥、變頻器、中控室服務器等。軟件包含PLC控制器程序、組態王及全網平衡軟件。

在生產運行中，熱力站現場溫度、壓力變送器分別采集到現場一二次網的供回水壓力值，通過PLC控制器將其回傳至中控室服務器，通過組態王軟件可以實時監測現場熱力站參數，同時進行人工控制電動閥，調節循環泵、補水泵啟停等動作，全網平衡軟件則通過采集組態王軟件數據，進行預設公式計算，得到全網目標溫度設定值，并通過下發所有熱力站電動調節閥開度命令，改變一次網回水流量，最終實現目標溫度調節，達到全網平衡。

3.3 熱力站視頻監控系統

熱力站視頻監控系統通過不間斷實時采集無人值守熱力站的現場視頻畫面，可以直觀有效的呈現生產運行中出現的生產安全、設備故障等問題，讓監控人員可以第一時間做出有效的應急處理，并在分析處理事故原因時起到有效的現場畫面還原支持。

視頻監控系統其硬件設備包含現場攝像機(槍機、云臺)、硬盤錄像機、交換機、視頻解碼器、視頻綜合管理平臺、客戶端電腦、監控電視、不間斷后備電源。軟件包含DSS,SmartPSS視頻監控管理軟件。在無人值守熱力站中，我們通常在重點區域(熱力站出入口、軟水設備、換熱器、配電室)配備攝像機，攝像機24 h不間斷將采集到的視頻信息傳遞到本站硬盤錄像機中，硬盤錄像機做視頻保存(通常可保存1個月～2個月的視頻影像)并將畫面實時傳動到中心站視頻綜合管理平臺，視頻綜合管理平臺再通過視頻解碼器將現場畫面還原到監控電視上，通過客戶端軟件對現場畫面進行輪循播放設置可以實現實時監控所轄無人值守熱力站運行狀態。中控室通過視頻綜合管理平臺一體機，可以匯集全部中心站視頻畫面信息并具有管理視頻影像、調試現場監控設備功能。

3.4 集中供熱數據發布平臺

集中供熱數據發布平臺作為熱力站無人值守管理模式中的核心部分，將熱力站自控系統和視頻監控系統緊密的聯系到一起。其通過采集全網平衡軟件的后臺數據，通過網頁發布的形式，將各站溫度、壓力等主要參數及安全報警信息發布至各中心站客戶端電腦及手機客戶端，通過結合本地視頻信息，讓值班人員全方位的了解整個熱力站的運行狀態。平臺軟件其具體功能如下:

1)實時數據。

全網平衡：實時顯示全網目標溫度，全網目標溫度自動計算值，調閥時間等設定信息。

換熱站：按工段實時顯示所轄熱力站相關運行參數(一二次網壓力、溫度，電動閥開度，液位，全網平衡狀態，補水泵運行狀態，循環泵運行狀態及頻率)。

熱源：實時顯示電廠出口溫度，壓力。

閥或分布式變頻泵：每10 s自動更新閥門設定值，反饋值。

所有換熱站：以列表形式每10 s自動更新熱力站相關參數(一二次網壓力、溫度，電動閥開度，液位，全網平衡狀態，補水泵運行狀態，循環泵運行狀態及頻率)，并可勾選頁面所需要顯示的參數。

報警信息：可查詢熱力站報警信息(二次網回水壓力，液位，循環泵運行狀態)。

2)歷史曲線。

全網平衡設定溫度實時曲線：可按時間顯示全網平衡目標溫度曲線，并可調節坐標軸大小，定位坐標。

熱力站曲線：可按時間分別顯示一二次網溫度，壓力曲線，電動閥開度曲線，并可調節坐標軸大小，定位坐標。

熱源曲線：可按時間顯示電廠出口溫度，壓力曲線，并可調節坐標軸大小，定位坐標。

3)數據排序。

全網平衡：可按條件對所轄熱力站相關參數(一二次網壓力、溫度，電動閥開度)進行排序分析。

4)GIS信息。

在網絡地圖上顯示分公司辦公樓，所轄熱力站及熱源相關地理位置和狀態信息(站號站名，供熱面積，系統數量，隸屬工段，站長及聯系方式)。

5)信息查詢。

詳細數據導出：可按熱力站，熱源變量字段導出相關參數到excel表。

累計數據導出：可對單個熱力站熱量，流量，用電量進行統計并導出到excel表。

歷史報警信息：可對單個熱力站按變量進行報警信息查詢，變量可選、可調。

自動巡檢信息：對無人值守站巡視人員考勤信息進行查詢。

6)橫向數據分析。

歷史快照：按熱網選取時間段以便對二次網溫度控制偏差，二次網溫差，一次網回水溫度，電動閥開度，二次網供回水溫度進行當前對比分析。

7)天氣信息。

顯示當前城市氣溫，風向，天氣狀態。

4 結語

近幾年，我們公司通過無人值守熱力站的改造，結合熱力站自控系統、熱力站視頻監控系統和集中供熱數據發布平臺，在確保供熱質量的前提下，每年供暖季為公司節省了極大的人力、物力，在實際運行中做到了節能降耗、安全生產。熱力站無人值守管理模式在建設節約型社會的大潮中發揮了積極的作用，為公司的長久發展奠定了堅實基礎。

[1] 周大勇.“供熱調節技術”[Z].2006.

[2] 清華同方“熱網全網平衡軟件使用手冊”(第二版初稿)[Z].2006.

Application of unattended operation management mode of thermal station in heating

Zhang Zhen

(TaiyuanThermalPowerCompany,Taiyuan030024,China)

The thesis analyzes original thermal station operating problems. Taking the centralized heating engineering of Taiyuan thermal power company as an example, starting from aspects of automatic control system, visual monitoring system and central heating data publishing platform, it describes the application of unattended operation management mode of thermal station in heating, and puts forward corresponding constructive strategies, so as to improve the heating efficiency and reducing heating operation cost as well.

thermal station, automatic control system, heat source, management mode

1009-6825(2017)22-0253-02

2017-05-24

張 真(1984- )，男，工程師

TU271.2

A