試論供熱綜合自動化技術及其工程化應用

周靜宇

摘 要：立足于我國經濟的高速發展，我國政府制定了可持續性發展的基本國策。在這兩個大的前提下，在我國北方寒冷地區居民、企業的集中供熱得以廣泛普及，因此集中供熱的建設成為影響民生和企業運營的一項重要工程。本文主要對集中供熱建設中的供熱綜合自動化技術及其工程化應用進行探究，結合供熱公司的實際情況，對其中的電氣化工程簡要概述，并著重分析供熱工程建設過程中所涉及到的一些重點與難點。

關鍵詞：供熱工程;綜合自動化;電力系統

中圖分類號：TU833 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2019）10-0076-02

0 引言

隨著集中供熱面積的不斷擴大，供熱公司的專業水平日益提高，多種多樣的先進供熱綜合自動化技術被不斷地嘗試與改進，使各種電氣自動化工程技術被廣泛應用。在研發、應用自動化技術的大背景下，如何將多元化的先進技術整合利用，使供熱公司高效利用多重供熱自動化技術，達到低成本運營的目的，這已逐漸成為未來供熱公司在供熱建設中需要解決的問題。

1 供熱建設中的電氣化工程概述

供熱建設中的電氣化工程應用具有較強的綜合性，在實際的應用中存在較大的技術難題。熱源單位如果想要加快自身的發展，提升自身的供熱自動化水平，就應該全面地分析自動化工程技術中的各項要點、難點，將自動化的核心技術研究透徹，并結合實際的供熱建設數據及理念，對技術進行改進與更新。在電氣工程及其自動化技術的實際應用之中，電氣元件和自動化的控制系統是最為重要的研究切入點[1]。

供熱系統在生產、生活中具有十分重要的地位，被廣泛地應用于各個領域。供熱系統將熱能源源不斷地供給工廠和住宅小區，為企業提供生產動力，為人們提供了更為溫暖、舒適的環境。在供熱建設時應該綜合考慮供熱效果來制定方案，在供熱系統中應該合理進行配電，依據設備的電氣化程度和建筑本身的實際情況，采用合理的自動化技術進行配電。

2 供熱綜合自動化研究

2.1 供熱綜合自動化系統構成

當今的供熱綜合自動化技術及其工程化應用主要體現在通過廣泛地應用供熱鍋爐以及換熱站內配置的智能控制單元件，使用現代化工業中所特有的公司局域性的網絡平臺或實時網絡同步技術，并依據公司內部實際的生產調度與能源管理信息，實現供熱的節能、減排，綜合考量多種優勢點，通過現代化的科學、節能管理技術，實現供熱綜合自動化技術及其工程化的應用。為了使技術的實際應用達到一個更高的層次，就需要對供熱綜合自動化系統進行了解，全面分析其構成部分[2]。

2.1.1 供熱管道網絡的監控系統

這一系統通過合理運用現代化的通訊技術，主要以寬帶通訊、窄帶通訊、無線通訊等方式，實現對供熱范圍內的各個換熱站點和整個熱網的采集數據傳輸到集控中心進行集中監控，記錄下相應的數據以待日后對供熱情況進行分析。黑龍江某供熱公司在對這種系統的實際應用中發現，其為供熱工作帶來了極大的方便，有效提升了施工的性價比、簡化了施工操作、使故障點能夠更為及時和精準的被尋到、在設置過程中較為靈活，對于熱網堵塞、泄露等故障問題提供了數據指導支持。

2.1.2 熱網能源信息的管理系統

借助互聯網及企業內部的局域網絡管理平臺，通過這一系統完成對熱網內能源信息的搜集與整理工作。依據整理出來的信息數據，管理人員能夠更快地了解整個熱力系統的運行狀況。此外，其還可以根據整理的信息對維護熱力系統運行的人員實行相應的獎懲政策，并且可以將整理出來的各種數據進行對比分析，對于設備整年的能耗和運行進行統計，通過科學的分析、研究，總結出更加高效的管系統理策略。

2.1.3 供熱系統源頭的自動控制系統

供熱系統源頭是提供熱能的地方，這里主要指鍋爐房。其自動控制系統需依據實際的供熱情況在安全、經濟的基礎上進行研發。例如：黑龍江某供熱公司針對中小型的鍋爐，在其控制線路上采用智能PID、專家系統、模糊控制等先進的控制算法，大大節省了煤的消耗量。此外還利用這一控制系統將風機水泵的調節模式改為變頻調速控制，一方面使執行單元的控制效果明顯提升，極大地提升了燃燒系統中的煤炭節約控制效果;另一方面還使電能消耗有效降低。

2.1.4 供熱系統的模擬操作培訓系統

供熱系統綜合自動化及其工程化應用的控制系統離不開人工的操作，對員工進行供熱自動化控制系統的培訓工作就顯得必不可少，模擬操作培訓系統也就應運而生。培訓系統以控制管理一體化的系統為基礎，借由網絡管理平臺，通過設置相應的仿真模塊、軟控制和軟切換方法、操作科目的調整和故障等，來實現對操作人員的培訓與考評工作，使培訓更為簡便、有效，同時降低培訓成本。

2.2 變頻技術融入

供熱綜合自動化及其工程化的應用除了需要內部各個系統的全程參與，還需要相關的外在技術支持，大量集成的變頻技術是其中的重要組成部分。隨著社會科學技術的發展，變頻技術也日趨成熟，其使用的可靠性不斷提升，同時使用成本也逐年降低，因此得到了越來越廣泛的應用。例如，在水泵和風機的控制方面的應用就取得了較為明顯的節電效果，切實降低了公司內部的經濟成本，得到內部員工的認同。當前的環境下，從事變頻工程的企業大都對其研究較為粗淺，更習慣與強電工程的建設，因此現階段的變頻技術大多被運用到簡單的電機控制器中，使這一技術的各項優點無法充分發揮。如果將其中變頻豐富的通訊功能運用到實際生產之中，就可以實現將通訊與計算機控制系統的連接，將經濟效益進一步提升，為企業未來的信息化和網絡化發展提供技術上的支持。

目前，最為簡易、經濟的供熱綜合自動化及其工程化管理模式就是計算機結合變頻器組成的管理模式。其可在普通的控制管理模式下，將常規的監視儀表進行保留，在變頻工程的基礎上，通過通訊線路將全部的變頻器與專門的工業控制計算機進行連接，實現對熱網系統的集中化管理、控制，使系統操作更為簡單、便捷，令互鎖等邏輯保護功能可以更好地被實現。此外，還可以將變頻器設置為遠方操作或就地操作，使實際的操作更具即時性[3]。

在上述控制管理的基礎上，還可以增加相應的數據采集模塊和控制模塊，通過將模塊與計算機相連，實現對整個供熱過程的監控管理，并將整個過程中的采集數據實時地顯示，如遇異常及時報警，完成后續的對流量進行累計計算的工作。如果想要除去常規的表盤，需要增加計算機的冗余性，當一臺計算機因故障而無法工作時，還可以使用其他的計算機觀察得到供熱數據，并完成對供熱系統的控制管理工作。

2.3 數據分析與整理

為保證供熱綜合自動化及其工程化的應用，除了使用變頻技術外，還應該對供熱系統的數據進行分析與整理，這也具備一定的現實意義。由上述系統搜集獲取的供熱數據，需要進一步地被分析與整理，這是實現供熱綜合自動化及其工程化的重要環節之一。這能夠在原來的基礎上，再次將供熱系統的管理由較為粗放的定性管理轉變為更加科學化、合理化的定量管理，以實現供熱系統管理不斷的智能化、現代化發展。這種數據分析與整理工作，可以有效地解決供熱系統中的物化管理和供熱系統中對操作員工的績效評估問題，降低供熱公司整體的運行經濟成本，提升企業的經濟效益。

數據分析與整理在改進生產過程的物化管理方面。某供熱公司通過對供熱的相關數據進行分析與整理，取代部分昂貴而又難以維護的氧化鋯類傳感器，采用軟測量的方法，來獲取與運行和環保有關的更多監測參數。通過對運行的控制策略、手動或自動的控制方法進行評價，擬定大致的改進方案，提高供熱系統的運行效率。對于變頻器等相關設備的運行狀態進行檢測，并適當地進行檢修提示，保證企業的生產更加安全可靠。此外，適當地故障檢修和定期維護使整個生產過程更加安全可靠、經濟合理，數據的分析與整理則為其提供了重要的科學理論依據。

數據分析與整理在改進對員工的績效評估方面。某公司為促進和推廣更加科學合理的操作方式，通過對生產數據進行分析與整理，發現各個操作崗位操作員工的工作效率與工作技能情況。將供熱系統的實際運行情況與員工操作相關聯，就可以由系統運行數據對操作員工的綜合業績與能力進行評估，使評估工作更客觀化、公平化。將評價結果與員工的實際薪酬相結合，定會最大程度地調動起員工的工作積極性，在一定程度上促進新技術與新工藝的研發，提升系統的運行效率，使企業的綜合管理水平有效提高。

2.4 工程化應用途徑

2.4.1 改進控制系統

在供熱綜合自動化控制系統的基礎上，需要對其設計進一步地改進，強化系統內的電氣安全控制，為工廠和居民提供更加安全、穩定、優良的供熱服務。而供熱系統具備安全性與可靠性的前提，就需要相關的技術人員在供熱建設初期就做好相關的準備工作，將控制系統改進、提升[4]。

2.4.2 借助互聯網技術

在供熱綜合自動化控制系統的工程化應用上，可以借助于先進的互聯網技術，構建起自動化的變電站，以滿足供熱系統對于電力能源的需求。例如：在黑龍江的冬季，對于供熱系統提出了非常高的要求，對熱能的需求量極大，這就對變電站的穩定性提出了更大的挑戰。隨著時代的發展，電氣工程技術及自動化技術的應用，一方面代替了傳統的人工操作，使管理控制工作更為便捷;另一方面也簡化了系統管理工作人員的操作步驟。供熱綜合自動化控制系統的工程化應用可以實現對變電站全方位、二十四小時的監控，系統的管理工作人員可以根據自動化監控系統所采集的數據，合理利用計算機對數據進行分析與整理，從中提取出有價值的信息。通過提取的信息針對性地加強對變電站的管理工作，能夠使站內的事故幾率被極大的降低，保證了供熱系統供熱的穩定性。

2.4.3 借助信息化技術

當前社會已處于互聯網時代，借助無所不達的網絡信息化技術在社會生產、生活中也得到了廣泛的應用。例如：某供熱公司為實現對企業內部電網調度控制的自動化，將現代化的信息化技術合理融入到企業之中。此外，其還引進了大批量的高技術含量的電力設備，在硬件層面上實現電網調度的自動化。

3 結語

結合供熱公司實際發展的迫切需要，就更應該加強對供熱系統的監測、管理工作，研發更為高效的綜合自動化控制技術，并在此基礎上對技術不斷改進，提出相應的工程化應用途徑;通過對企業內部的各項技術應用進行研究、改進，以期探索出更加高效的供熱系統，從而為人們的日常生活提供更為優良的供熱保障。

參考文獻

[1] 范紹鑫.供熱綜合自動化技術及其工程化應用[J].通信電源技術，2018，35（12）：134-135.

[2] 邊賀.集中供熱自動化系統在供熱管網中的應用研究[J].城市建設理論研究（電子版），2017（35）：12.

[3] 解啟志.電氣工程及其自動化技術在供熱行業中的使用難點分析[J].中國高新區，2017（20）：117.

[4] 何嘉.供熱綜合自動化技術的工程化應用分析[J].自動化應用，2016（11）：79-80.