供熱監控系統的組成原理及應用策略探討

王冠一

（盤錦廣田建筑安裝工程有限公司，遼寧 盤錦 124000）

近年來，隨著供熱系統的完善，相關的監控系統也在逐步改善，當前，我國在供熱監控上，廣泛應用集中供熱遠程測控系統，這種監控系統以微機遠程測控技術為核心，具有測量精度高、監控覆蓋面積大、操作簡便、功能完善、可靠穩定等優點，能夠實現對于集中供熱、換熱站等區域管網工況的全面監測，獲取管網溫度、流量、熱量、壓力等參數，獲悉系統運行情況，做出合理管控策略。

一、供熱監控系統的組成及功能分析

（一）監控中心

監控中心是供熱監控系統的中樞神經，承擔著系統處理各類數據，發出運行指令，并控制系統運行的職責。從結構上來說，監控中心由服務器、管理工作站兩部分組成，其中，服務器能夠將現場控制器獲取的數據信息采集到一起，不斷更新數據庫，反映系統運行實況，處理分析相關數據，向現場控制器發送控制指令與參數設置指令，而操作員可以借助于管理工作站，獲取熱力站運行數據，發出相應的管控指令。

整體而言，監控中心具有以下功能：1.數據采集、顯示及存儲。監控中心的主要職責，就是采集各個熱力站的運行工況信息，將運行參數記錄下來，繪制出歷史曲線圖，基于溫度、壓力、流量、熱量等參數的重要程度及變化速度，建立數據庫，實時更新，儲存歷史數據，定期分析，作為系統運維管理的依據；2.水力、熱力工況及經濟運行分析。基于熱網運行參數，系統可對各個熱力站及整個系統的失水量、能耗進行統計分析，繪制出一次管網水壓圖，作為工作人員展開系統運行管理、巡檢工作的依據，在主機上，可以直接修改各個熱力站的運行參數；3.故障診斷和報警功能。供熱監控系統能夠全面監控熱網、熱力站、通信系統的運行情況，對比實際運行參數與預設范圍，如有異常，及時發出警報，報警信息會儲存至報警數據庫；4.自動控制。通過對熱網的監控，分析、處理相關運行參數，能夠掌握熱網運行狀況，遠程操控熱力站中泵的啟停、閥門開關等，也可以修改熱力站的控制參數及曲線，再發送至熱力站現場控制機，讓管網依照修改后的參數自動運行，所有的控制指令，都是從人機交互界面發出的，并且根據控制對象等級采取不同的密碼保護措施，安全可靠，值得信賴。

（二）熱力站現場控制設備

在各個熱力站中，都分布著熱力站現場控制設備，圍繞現場控制器，系統組建了一、二次網多參數實時采集以及流量閉環控制系統。在系統運行過程中，熱力站現場控制設備能夠獨立運行，控制上河北，也可以自動執行監控中心的指令。熱力站現場控制設備的控制器為核心CPU 板和I/O 板卡，主要功能是實時監控熱網，并采集其運行參數，具體包括一次管網供水與回水的壓力、溫度以及供熱量、供水電動調節閥閥位，和二次管網供水與回水壓力、溫度以及補水流量，監控獲取室外溫度、水箱液位、變頻電機運行頻率、泵和電機的運行狀態等參數。

基于提前設定的控制策略，熱力站現場控制設備能夠根據氣象環境、負荷變化，自動調控泵及調節閥，完全控制換熱機組乃至熱力站。在進行二次管網供水溫度控制時，設備可根據室外溫度補償機制，確定二次管網供水溫度設定曲線，自動調節一次管網供水電動調節閥，確保二次管網供水溫度符合要求，而且能夠設定白天、夜間兩條曲線，以滿足用戶不同時間段的供熱需求。在二次管網供回水壓差調節時，可基于二次管網供回水壓差設定值，自主調控變頻循環泵轉速，穩定壓差值，有效控制二次管網流量。

二、供熱監控系統的應用策略分析

供熱系統的兩個客觀規律，其一為環境氣溫的近似“周期變化規律”，從一天來說，氣溫在不受冷暖氣流影響的情況下呈現出晝升夜降、循環變化的特征，而在120至180多天的取暖季中，氣溫逐漸下降，再逐漸轉暖，平穩變化，日平均溫度變化大致低于1℃，每日氣溫差則約為10℃；其二為大型質調供熱管網的“延時特性”，質調節的溫度變化，由熱水從熱源傳遞至用戶時的流動速度決定，熱網中熱水的流動速度變化不大，傳輸距離基本決定了傳輸時間，其間會出現熱量損耗。

環境氣溫的“周期變化規律”決定了，系統供熱量應根據環境溫度變化而變化，這樣才能夠在滿足用戶供熱需求的同時最大限度減少能源消耗，熱網供熱的“延時特性”決定了，必須采取動態運行的“周期熱量分析管理”方法，這樣才能夠科學控制熱網，讓熱網能夠基于環境溫度變化實現節能運行。在供熱監控系統運行過程中，可以以可靠的熱量計算為基礎，測算出各個熱力站的一次網熱量和全部二次網熱量，再基于“周期供熱量”的平衡情況，調節各熱力站一次網以及二次網各環路，保證整個供熱區域的熱力平衡，確保供熱效果穩定。

三、結語

綜上所述，在供熱監控系統的支持下，管理人員能夠獲取系統運行參數，及時檢測到系統中發生的故障，迅速排查出故障位置，有效應對，根據所獲取的水力、熱力運行工況，來分析、解決水力、熱力失調現象，保障了系統運行的穩定性和安全性，同時，系統可動態監測用戶及環境溫度，調節供熱系統，根據室外溫度及室內溫度，調節水溫及流量，在滿足客戶需求的同時，降低能源消耗，效益可觀。