远程供热集控的实现

楼海雷 高前东

摘 要：集中供热目前已成为我国北方冬季供热的一种主要形式，与以往采用的分散供热相比，具有减少环境污染、节约能源等优点，获得了越来越广泛的应用。包头市第二热电厂集中供热监控系统的研究成果和运行实践，已成为体现城市集中供热现代化水平的一个标志。通过建设城市集中供热监控系统，可实现换热站机组的智能化控制和无人值守，全面收集供热信息、集中监视、热网平衡、综合分析、协调调度、提高效率，对于保证供热系统优质供热、安全运行、经济节能、环境保护具有十分重要的作用。

关键词：集中供热 远程 监控系统 智能控制 无人值守 经济节能

中图分类号：TU995 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）10（a）-0008-01

当前发展集中供热具有良好的社会效益、环境效益和经济效益，对节约能源、改善环境质量、提高人民生活水平具有重要的意义。提高供热系统的自动化水平是提高供热系统的现代科学管理水平重要标志。因此，建立城市集中供热信息管理调度及自动化控制的监控系统是对集中供热行业具有十分紧迫的现实意义。

1 集中供热远程监控系统的总体设计

1.1 设计原则

由于供热管道正常的压力损耗，管网上游泵站不合理调整，供热管网末端泵站区域，送回水压差不能很好的建立水力工况，末端泵站一次流量不足，使得二次供暖质量差，供用热双方矛盾激化。集中供热监控系统是近年供热企业，根据自身的条件，结合间供改造逐步发展起来的一项数据检测、控制自动化系统。通过集中供热监控系统，可以实现全管网水力统一合理平衡分配，保证末端用户建立正常的水力工况。

（1）系统设计遵循“技术先进成熟、实时快速、安全可靠、经济实用、便于扩展、容易升级”的基本原则。

（2）采用计算机远程监控及手动现地控制方式。

（3）采用先进、成熟的全开放、分层、全分布系统结构，系统配置和设备选型便于硬件和功能的扩充，并适应计算机技术发展迅速的特点，充分利用计算机领域的先进技术，使系统性能达到国内一流水平，确保软、硬件安全可靠、长期连续运行，以实现“无人值班，少人巡检，实时监控”的目标。

（4）系统主网络拓朴结构采用中国移动GPRS专网，各换热站控制系统都通过VPN虚拟GPRS无线专网与监控中心（供热调度中心）的工作站进行通信，实现数据监测、监控功能。

（5）监控中心（供热调度中心）的操作员工作站的操作系统采用Windows 2000，监控系统组态软件采用唐山现代工控技术有限公司自主开发的集中供热监控系统软件，监控软件采用C/S结构，NET框架，开发工具采用C#语言，数据库软件采用SQL-server，监控软件基于GIS地理信息平台。

（6）为保证无人值守换热站的可靠运行，将故障排除在第一时间，设置维检人员巡更系统，巡更时间及路线可设定，巡更记录无线上传到监控中心。

（7）系统具有可靠性高，抗干扰性能强，可利用率高，可维护性好。

（8）系统高度可靠，不会因局部故障而影响现场设备的正常运行，而且系统的MTBF、MTTR及各项性能指标均达到或超过部颁《计算机监控系统基本技术规程》。

1.2 系统构成

集中供热监控系统由四部分组成：现场无人值守换热站控制部分、通讯系统、巡更系统、监控中心。包括各换热站的变频柜、传感器、调节阀、数据采集、现地/远程调节、数据传输，热网监控中心集中监控软、硬件设施等。各热力站设置值班人员巡更考勤系统，巡更记录远传到热网监控中心，以保证值班人员对各无人值守换热站的定时查询。

1.2.1 无人值守换热站现地控制

供热控制器；供热机组变频控制柜。

调节阀；温度压力传感器。

流量仪表；数传模块。

1.2.2 通讯系统

中国移动、中国联通、中国电信所提供的网络通讯平台。

通讯终端设备。

1.2.3 巡更系统

巡更模块；巡更管理软件。

1.2.4 监控中心

监控计算机；数据库服务器。

通讯服务器；数据显示大屏幕。

通讯设备；监控软件。

1.3 功能实现

1.3.1 实时监控

换热站为无人值守控制方式，根据从热网参数及各个换热站采集到的工况参数，采用标准的RS485通讯协议，通过通讯设备与热力公司监控中心保持数据通讯，使监控中心随时掌握各换热站的运行工况，调节各换热站的控制变量，使热网在保证供热质量的前提下，节能运行。

1.3.2 数据采集

采集数据汇总：

（1）一次网供水温度。

（2）一次网供水压力。

（3）一次网回水流量。

（4）一次网回水温度。

（5）一次网回水压力。

（6）一次网调节阀控制。

（7）一次网调节阀阀位反馈。

（8）二次网供水温度。

（9）二次网供水压力。

（10）二次网回水温度。

（11）二次网回水压力。

（12）室外温度。

（13）补水泵状态及事故报警。

（14）循环泵状态及事故报警。

（15）软水箱低水位报警。

1.3.3 集中控制

监控中心可远程修改供热曲线，根据室外温度通过调节二次供水温度改变一次流量，通过调节循环泵变频器改变二次流量等、通过调节补水泵变频器改变补水压力。（具体内容见热能平衡部分）

1.3.4 巡更管理

为保证无人值守热力站的可靠运行及对事故的最早时间处理，在每个热力站设置1套维修巡检人员远程巡更系统，维检人员必须在规定时间范围内到该热力站登陆报到，否则系统将按违规进行记录。考勤纪录经通讯网络上传到监控中心。

2 结语

集中供热监控系统是城市供热管理的一種方式，集中供热监控系统的技术进步具有很强的示范性和推广意义，是城供热行业的技术现代化、管理科学化、全面上水平的重要标志。该文所研究的“集中供热远程监控及热能均衡”项目，希望能对我国北方城市集中供热事业的发展带来有益方面的借鉴作用，集中供热远程监控及热能均衡值得到大力推广和应用。

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