關于城市集中供熱計算機監控系統的應用

范婧

摘要：為解決城市集中供熱監控管理方面的問題，本文對城市集中供熱中計算機監控系統的具體應用進行深入分析，提出系統的構成及應用后可以帶來的功能及優勢，以期為相關人員提供參考，全面提高城市集中供熱管理水平。

關鍵詞：城市集中供熱;集中供熱系統;計算機監控系統

目前，大部分北方地區的城市都在使用集中供熱方案來解決冬季供暖問題，雖然集中供熱在本質上解決了分散式供熱能源利用率低的問題，但對運行管理提出了更高的要求，如果運行管理不到位，非但無法達到預期的運行效果，甚至還會帶來一系列新的問題。因此，在城市集中供熱運行管理中引入計算機監控系統是十分重要與必要的，必須引起相關人員的高度重視。

一、系統構成

城市集中供熱指的是采用熱水或水蒸氣作為介質，通過供熱管網為用戶提供熱能，這是最基本的一種城市供熱方式，也是公共事業的一個重要組成部分。就目前來看，我國北方地區的冬季供暖普遍都采用這一方式。相較于過去的分散式供熱，該供熱方式能顯著提高能源實際利用率，減輕污染，改善環境，并能減少運行方面的費用，有利于達到科學管理的目標，進而從根本上提高城鎮供熱質量，使廣大用戶享受到更好的供熱服務。然而，要想使集中供熱達到這一目的，有賴于動態監控，計算機技術的飛速發展，為城市集中供熱系統實現動態監控提供了有效的解決方案[1]。

監控系統為集散型控制系統，可分成以下三層：總監控中心，為系統的上層，主要負責對全面進行監測與控制;數據通信層，為系統的中間層，主要負責對監控中心和遠程終端進行連接，以此傳輸各類數據及控制指令;遠程終端站，為系統的下層，在數據通信網絡的支持下對不同的終端和監控中心進行連接。以上各部分相互協調，對熱網進行實時監控，使熱能的功能與控制均實現自動化。系統控制管理功能借助RTU實現，而整體協調借助MCC實現。

在整個監控系統中，實時監控系統作為指揮中心主要負責對整個熱網系統實際運行狀況進行在線監視。在操作員站中通過適當的操作對熱網實際運行狀況予以監控與調節。對于遠程終端站，實際上就是熱力站自己的自動化系統，借助PLC對換熱站機組進行參數傳輸，包括流量、壓力和溫度，然后在數據通信網絡的支持下對終端的和監控中心進行連接，使監控中心畫面和終端顯示畫面完全一致。相較于以往直接將數據傳輸到監控中心，采用以上方式可以實現數據交互，這樣除了能降低成本，還能使運行人員根據終端站的顯示畫面及時調節換熱站的機組[2]。

二、系統應用

（一）全網監控

對全網的實際運行工況及相關參數進行在線監視，使數據和現場始終保持同步，同時還要采用多種方式對數據進行顯示;對不同的故障或事故予以報警;歸檔并存儲所有實時數據和報警信息，支持隨時調取使用;可以年度、月度及每天的生產報表進行打印，并能繪制運行趨勢圖;能對用戶室內溫度信息進行動態采集和分析處理。由此可見，該系統的應用能使管網與換熱站均達到精細化調節，降低工作人員勞動強度，提高效率，并能有效減少能源無端浪費。

（二）通訊系統

系統的所有節點均利用光纖完成數據傳輸，并預留通訊接口將其作為系統的備用數據傳輸方式，以此在光纖線路出現異常時，立即采用其它通訊系統實現數據傳輸，以此確保數據傳輸及時性與可靠性。另外，由于光纖通訊有很高的帶寬，所以能確保高清視頻信號得以正常和快速傳輸，這樣能為換熱站實現無人值守目標創造良好條件[3]。

（三）視頻系統

在過去，視頻監控系統均為自成一體，和數據服務完全分離，顯然這對實際操作是十分不利的。對此，借助嵌入式視頻監控技術，使所有監控子站對應的視頻數據都能進入至系統組態畫面，同時只有在需要調取使用的情況下才和換熱站相連。通過這樣的改進，除了能幫助操作人員更好的對現場實際情況進行分析掌握，還能節省一大部分通信帶寬，使監控系統實際運行速度得到很大的提升。

（四）安防系統

根據現場具體要求，有必要在監控系統中引入安防系統，安防系統主要有下列特點：其一，采用紅外報警技術，能實現前端設備開關量輸入告警聯動，并能進行移動偵測告警聯動，可以在現場出現任何異常后立即通過網絡傳輸信息到監控中心，同時在操作員站也發出相應的提示，并進行視頻錄像，通過報警，使調度人員立即引起注意;其二，通過對接口進行的二次開發，使報警設備和現場其它設備之間也實現告警聯動，比如對紅外抱緊探頭和現場照明系統均按照要求設置告警聯動后，若有人接近或進入到防范范圍內，則報警設備能立刻在發出報警的同時將整個現場點亮，以此起到警示的作用;其三，該聯動還能在監控中心進行手動操作，當需要時可以直接在遠端處理現場照明方面的問題，從根本上防止現場照明一直處在啟動的狀態，這樣不僅能很好的保證安全，而且還能節省大量的電能。

（五）室內溫度采集

作為無線信息系統，室內溫度采集可以使得用戶和控制中心之間實現有效聯系。這一系統主要可以分成以下三層：其一，數據采集層，主要包括兩部分，即無線溫度傳感器與無線溫度接收儀;其二，通訊層;其三，計算機管理層。其中，無線溫度傳感器包含三個部分，分別為溫度測量部分、控制單元和無線數據傳輸部分，采用無線傳輸的方式向接收儀實時傳輸溫度數據。所有傳感器都有其自己單獨的ID編號，在安裝過程中僅需對其安裝地點進行記錄，同時和編號一同錄入到數據庫即可。傳感器可按照一定時間間隔自動對監測點實際溫度數據進行發送，如果發現溫度有異常，可立即報警，基本不會受到發送周期等因素的限制。對于數據采集層，主要是對室內溫度數據信息進行采集，然后采用無線的方式和通訊層的設備實現通訊，在通訊層中再采用以太網向計算機管理層中實時傳輸數據，因此在當地監測的基礎上，實現優化控制及站級協調，確保監控中心可以掌握室內溫度及其變化動態，并能對不同片區的實際供熱狀況予以數據對比，從而獲取真實的供熱效果，為管網熱平衡的下一步調節工作提供參考，在為用戶創造良好服務的同時減少能源損耗，實現科學管理的目標。

三、結語

綜上所述，通過引入實時監控系統，能從根本上解決熱網不平衡的問題，使用戶室內溫度始終保持在舒適范圍內，并為換熱站達到無人值守的目的提供了新的解決方案，使供熱管理的自動化水平得以大幅提高，使系統的運行及管理真正實現高效、經濟和安全。

參考文獻

[1]杜成龍.基于工業園區集中供熱的智能熱網監控系統建設與探討——以江蘇大唐國際如皋2×12MW燃煤背壓機熱電聯產項目為例[J].自動化應用，2020（05）：10-11+16.

[2]劉廣大，薛貴軍，梁大為，李水清，周振江.理智系列城市集中供熱計算機監控系統方案研究和實現[J].河北工業科技，2013，30（02）：117-120+124.

[3]陳志武，袁玉靜，馮建勤，楊學清.基于3G網絡的城市集中供熱換熱站遠程監控系統[J].化工自動化及儀表，2011，38（01）：79-82+92.