熱網(wǎng)監控系統解決方案

　　集中供熱是國家大力推廣的節能和環(huán)保措施，是今后供熱的發(fā)展方向，它具有熱效率高、節能、污染小、供熱效果好等優(yōu)點(diǎn)，一般采用熱電廠(chǎng)的余熱。熱網(wǎng)監控系統是專(zhuān)為熱網(wǎng)調度自動(dòng)化而設計的，它集人機界面、數據庫管理、計算機網(wǎng)絡(luò )、遠程數據通訊、過(guò)程控制和信號檢測等先進(jìn)技術(shù)于一體，是區域供熱實(shí)現現代化管理的一個(gè)重要標志。

　　熱網(wǎng)監控系統設計

　　熱網(wǎng)調度監控系統對各換熱站工藝參數、電氣參數和設備運行狀態(tài)進(jìn)行監測、控制、聯(lián)鎖和報警，以及報表打印，通過(guò)使用在調度中心和各換熱站間的一系列通訊鏈，完成整個(gè)熱網(wǎng)調度所必需的數據采集、數據通訊、順序控制、時(shí)間控制、回路調節及上位監視和管理功能。整個(gè)系統由調度監控中心、數據通信網(wǎng)絡(luò )、現場(chǎng)PLC控制站三部分組成�，F場(chǎng)PLC換熱站主要完成各換熱站一、二次網(wǎng)的溫度、壓力、流量、液位等工藝參數的實(shí)時(shí)采集、各種運行設備的狀態(tài)實(shí)時(shí)反映和控制;在通訊網(wǎng)絡(luò )的支撐下，通過(guò)某種網(wǎng)絡(luò )接口將反映換熱站運行狀態(tài)的數據傳送到調度監控中心，同時(shí)接收調度監控中心發(fā)來(lái)的調度控制指令;調度監控中心負責接收各現場(chǎng)監控設備發(fā)來(lái)的數據，并對數據進(jìn)行存儲、歷史趨勢分析、報警、報表打印等，在此基礎上，向各現場(chǎng)設備發(fā)出調度控制指令。

　　調度監控中心

　　熱網(wǎng)監控中心主要由數據服務(wù)器、操作員工作站、工程師工作站、通訊網(wǎng)關(guān)、模擬屏、以太網(wǎng)交換機、防火墻、打印機、UPS電源等組成。對規模較小的供熱企業(yè)，可不設數據服務(wù)器，直接用操作員工作站兼數據服務(wù)器的功能;對于系統規模較大的供熱企業(yè)來(lái)說(shuō)，如果熱力站規模超過(guò)50個(gè)以上，建議采用專(zhuān)用的數據庫服務(wù)器，運行管理人員主要通過(guò)操作員工作站完成監控工作。

　　現場(chǎng)PLC控制站

　　現場(chǎng)PLC控制站主要由液晶顯示操作終端和控制系統兩部分組成。彩色液晶顯示屏主要完成各種監控畫(huà)面、采集參數的顯示，并接受一些參數設定的輸入信息�？刂葡到y采用性?xún)r(jià)比較高的和利時(shí)公司HOLLiAS LK系列PLC，包括CPU模塊、I/O模塊、背板等，系統集成多種通訊接口，適用于各種通訊網(wǎng)絡(luò )。

　　通訊網(wǎng)絡(luò )

　　通訊網(wǎng)絡(luò )是整個(gè)熱網(wǎng)監控系統聯(lián)絡(luò )的樞紐，各個(gè)換熱站、熱源、管道監控節點(diǎn)通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò )系統形成一個(gè)統一的整體。為了實(shí)現運行數據的集中監測、控制、調度，必須建立連接所有監控點(diǎn)的通訊網(wǎng)絡(luò )。隨著(zhù)網(wǎng)絡(luò )技術(shù)的飛速發(fā)展，用戶(hù)選擇的空間越來(lái)越大，而且各個(gè)地方由于網(wǎng)通、電信、移動(dòng)、聯(lián)通部門(mén)提供的服務(wù)在價(jià)格和技術(shù)上差異較大，對于通訊方式的選擇應該結合實(shí)際情況進(jìn)行仔細分析和比較，最終選擇最適合自己的通訊方式。

　　目前用戶(hù)在選擇通訊網(wǎng)絡(luò )時(shí)主要有如下四種方案：

　　1)撥號通訊網(wǎng)絡(luò )：直接采用調制解調器撥號;

　　優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò )建設簡(jiǎn)單、維護工作量小、運行費用較低，;

　　缺點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò )不穩定、實(shí)時(shí)性差、同時(shí)只能有一個(gè)站上報數據。

　　2)無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò )：無(wú)線(xiàn)電臺，采用公用無(wú)線(xiàn)頻段，自建無(wú)線(xiàn)發(fā)射、接收站;

　　優(yōu)點(diǎn)：運行費用較低;

　　缺點(diǎn)：安裝工作量較大、網(wǎng)絡(luò )不太穩定、易受干擾、實(shí)時(shí)性差。

　　3)移動(dòng)通訊網(wǎng)絡(luò )：GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò );

　　優(yōu)點(diǎn)：安裝簡(jiǎn)單、不受傳輸距離限制、抗干擾能力強、易維護;

　　缺點(diǎn)：運行費用相對較高。

　　4)虛擬專(zhuān)用網(wǎng)絡(luò )、ADSL等各種寬帶技術(shù)。

　　優(yōu)點(diǎn)：實(shí)時(shí)性較好，安裝簡(jiǎn)單，易維護，網(wǎng)絡(luò )的安全防范性好;

　　缺點(diǎn)：運行費用相對較高。

　　控制策略

　　熱網(wǎng)監控系統，上級為中心調度室即中控室，下級為若干自控熱力站，一般情況自控熱力站各自獨立，中控室不干預熱力站的控制，實(shí)現分散控制，消除了危險集中，同時(shí)增強了系統的靈活性和可擴展性。中控室與熱力站實(shí)現了無(wú)線(xiàn)通訊，監測熱網(wǎng)中各熱力站的運行工況，通過(guò)對全網(wǎng)運行參數的掌握，分析判斷各熱力站的熱力平衡度，查詢(xún)管網(wǎng)運行的最不利點(diǎn)，預測調整熱源與熱負荷的熱平衡，針對熱網(wǎng)運行出現問(wèn)題的所在，中控室向熱力站或熱源發(fā)出調度指令，實(shí)現優(yōu)化運行。另外，中控室還具有完成熱網(wǎng)檔案的管理和運行數據的統計、存檔、報表等功能。自動(dòng)控制熱力站在熱網(wǎng)監控系統中起著(zhù)承上啟下的作用，及時(shí)將反映熱網(wǎng)及熱力站運行工況及設備工作狀態(tài)的參數采集、傳送、就地顯示出來(lái)，又將按最佳運行工況要求自動(dòng)執行操作，它的工作原理有以下幾方面內容：

　　供熱量調節控制系統

　　供熱量的調節控制是由氣溫補償器來(lái)實(shí)現的。氣溫補償器根據室外溫度(氣溫傳感器)生成二次網(wǎng)供水溫度或供回水平均溫度的目標值，指令一次網(wǎng)的電動(dòng)調節閥動(dòng)作。當電動(dòng)調節閥開(kāi)大，一次網(wǎng)流量增加;電動(dòng)調節閥關(guān)小，一次網(wǎng)流量減小。通過(guò)一次網(wǎng)流經(jīng)換熱器流量的改變，來(lái)實(shí)現二次供給熱用戶(hù)熱量的調節。

　　二次循環(huán)水泵自動(dòng)控制系統

　　熱力站間接連接供熱方式，一次網(wǎng)與二次網(wǎng)水力工況互不影響。二次網(wǎng)循環(huán)水泵的工作參數一般都是按設計供熱負荷選取，對于實(shí)施分戶(hù)熱計量的用戶(hù)采暖系統，二次網(wǎng)具備變流量運行功能，即使對于通常用戶(hù)采暖系統，在實(shí)際運行中，隨著(zhù)熱負荷變化循環(huán)水泵變流量參與供熱調節也可節約大量電能。此外，用戶(hù)室內采暖系統無(wú)論是單管還是雙管系統，最佳調節方式都是質(zhì)量并調，即隨室外溫度的變化，不但調節供水溫度，而且要調節系統流量，這樣才能真正消除系統的水平失調和垂直失調。

　　補水定壓自控系統

　　補水定壓系統的作用是防止二次網(wǎng)倒空，保證系統在規定壓力下恒壓運行。該功能是通過(guò)變頻調速控制柜完成的。系統壓力信號來(lái)自定壓采樣旁通上的壓力傳感器，當此壓力值低于設定壓力時(shí)，變頻控制柜指令補水泵加速補水;當系統壓力高于設定壓力時(shí)，變頻控制柜指令補水泵減速補水;當系統壓力超過(guò)限定壓力時(shí)，泄壓旁通上的旁通閥開(kāi)啟，進(jìn)行排水泄壓。

　　熱計量系統

　　熱計量系統由一次供回水溫度傳感器，一次回水安裝的流量計、積分儀組成。熱力站設置熱計量裝置不僅為日后實(shí)施按熱計量收費提供了計量手段，而且“熱量與流量”作為重要的運行參數，對核算各個(gè)熱力站技術(shù)經(jīng)濟指標和指導供熱運行提供了重要依據。

　　自控換熱站的自我保護功能

　　自控換熱站要求的是無(wú)人值守工作方式，運行人員只是對其定期巡查，要求熱力站的自控系統需具有以下自我保護功能：

　　電源缺相、三相不平衡、電機過(guò)載保護。

　　具有停電保護，來(lái)電自起啟功能。

　　水箱缺水，供熱系統水力超壓，欠壓保護。