雷 江

包頭東華熱電有限公司，內蒙古包頭 014040

換熱站是城市集中供熱系統(tǒng)中負責連接供熱網(wǎng)路和熱用戶的中間環(huán)節(jié)，主要功能是對調控和轉換熱網(wǎng)輸送過來的各種熱媒，并根據(jù)熱負荷的需求安全合理地給用戶分配熱量。換熱站遠程監(jiān)控系統(tǒng)是針對換熱站的管理而研究出來的系統(tǒng)，能夠對熱網(wǎng)的溫度、流量、壓力和開關量等信號進行采集、測量、控制和遠程傳輸，通過對一次網(wǎng)和二次網(wǎng)的溫度、流量、壓力，補水泵和循環(huán)泵的運行狀態(tài)以及水箱液位的參數(shù)狀態(tài)進行實時監(jiān)控，從而有效監(jiān)控和控制供熱過程。

1 換熱站遠程監(jiān)控系統(tǒng)的結構

換熱站遠程監(jiān)控系統(tǒng)的結構主要是由本地控制器、信號傳輸網(wǎng)絡和監(jiān)控中心三者構成。

1.1 本地控制器

每一個換熱站內都有本地控制器，由控制單元、音頻處理單元和電源管理單元組成，主要作用是實時采集和處理對各個換熱站本地熱力及水力工況運行狀態(tài)信息、現(xiàn)場實時控制、音視頻監(jiān)測故障報警和診斷等。此外，本地控制器還能通過3G模塊和監(jiān)控中心進行遠程數(shù)據(jù)的傳輸，實現(xiàn)遠程監(jiān)控和綜合調度。

1.2 信號傳輸網(wǎng)絡

信號傳輸網(wǎng)絡主要由3G 移動網(wǎng)絡和Internet 構成，主要功能是上送和下發(fā)信息及進行通信協(xié)議轉換，從而實現(xiàn)本地控制器和監(jiān)控中心之間測試數(shù)據(jù)的傳輸。目前3G 網(wǎng)絡的標準包括CD-MA2000、WCDMA 和TD-SCDMA 三種。相對聞言，中國聯(lián)通的WCDMA 標準具有成熟度較好，覆蓋范圍廣，上下行效率較高，安全性能強等優(yōu)勢。由3G 網(wǎng)絡和Internet 組成的信息傳輸網(wǎng)絡不需要重新布線設點，不僅簡便，且建設的難度和經(jīng)濟投入也較小。

1.3 監(jiān)控中心

監(jiān)控中心位于供熱企業(yè)的主控制室內，構成設備包括監(jiān)控主機、數(shù)據(jù)庫服務器和工作站等，主要負責建立系統(tǒng)網(wǎng)絡數(shù)據(jù)鏈路，接收、發(fā)送、存儲數(shù)據(jù)，在對數(shù)據(jù)進行分析處理后，可給各地換熱站的控制器發(fā)布命令進行遠程控制和調度，保證供熱系統(tǒng)的水力工況和熱力之間的平衡。

2 換熱站遠程監(jiān)控系統(tǒng)的詳細功能

2.1 人員權限管理功能

換熱站遠程監(jiān)控系統(tǒng)對人員權限的管理是非常方便和靈活的，它可以任意定制人員的管理權限和功能，也可以把之前的用戶信息全部刪除，對人員的權限進行再次分配。

2.2 站點管理功能

該系統(tǒng)可以對換熱站站點進行任意的添加、修改和刪除程序，系統(tǒng)在這些方面的設計參數(shù)非常全面，功能十分強大。修改任意的站點參數(shù)也不會對系統(tǒng)造成任何不好的影響，用戶可以直觀瀏覽站點中的各種參數(shù)，如站點的IP 地址、地理位置、當前站點歸屬、當前控制策略模式等等。

2.3 數(shù)據(jù)的直觀顯示功能

換熱站遠程控制系統(tǒng)具有清晰直觀的數(shù)據(jù)顯示功能，它既能顯示實時數(shù)據(jù)，也能顯示地圖數(shù)據(jù)。為了給用戶長時間檢測實時數(shù)據(jù)提供方便，數(shù)據(jù)顯示方式采用隔行錯色的方式進行顯示，字體采用超大字體，可以緩解用戶的視覺疲勞，便于用戶查看。此外，系統(tǒng)中直接引入管網(wǎng)地理信息平面圖，把各換熱站的站點的地理位置、管徑和離中心供熱點的距離直觀的顯現(xiàn)出來，給用戶控制供熱系統(tǒng)提供有用的數(shù)據(jù)。

2.4 遠程查詢功能

換熱站遠程控制系統(tǒng)可以遠程查詢各種數(shù)據(jù)，如報警參數(shù)、報警設置日志、各種量程范圍參數(shù)、自控策略及相關參數(shù)等等。

2.5 故障報警功能

換熱站遠程控制系統(tǒng)能夠及時對超溫、超壓、欠壓、斷電等故障進行報警、診斷和檢修，保證供熱系統(tǒng)安全正常運行，避免事故和損失。

2.6 管理和控制功能

管理功能主要是指系統(tǒng)對熱網(wǎng)和換熱站的系統(tǒng)運行狀況用數(shù)據(jù)制成報表進行統(tǒng)計、分析和處理，實現(xiàn)供熱系統(tǒng)管理安全化、科學化。控制功能是指根據(jù)熱網(wǎng)和換熱站的運行情況對現(xiàn)場執(zhí)行機構進行遠程控制。

2.7 監(jiān)測功能

系統(tǒng)能夠對熱網(wǎng)和換熱站的運行參數(shù)和運行工況進行遠程的、動態(tài)的監(jiān)測，在出現(xiàn)問題的時候進行及時預警。

3 換熱站遠程監(jiān)控系統(tǒng)的應用案例

以唐山某公司的換熱站遠程監(jiān)控系統(tǒng)的運用為例。

該公司換熱站原有一套PLC 監(jiān)控系統(tǒng)，但已出現(xiàn)故障無法繼續(xù)使用，故建立了一套新的換熱站遠程監(jiān)測系統(tǒng)，以恢復換熱站的監(jiān)測功能并升級實現(xiàn)供熱公司對所屬換熱站的全面遠程監(jiān)控。

該換熱站監(jiān)測系統(tǒng)分為公司調度總監(jiān)測中心、換熱站監(jiān)控分中、現(xiàn)場監(jiān)控終端系統(tǒng)三個部分?，F(xiàn)場設備的運行數(shù)據(jù)經(jīng)過現(xiàn)場監(jiān)控終端和通訊端口，通過網(wǎng)絡傳輸?shù)焦潭↖P 地址的服務器里，然后采集現(xiàn)場28 個換熱站的數(shù)據(jù)到中心服務器。工作人員可以通過計算機訪問查詢服務器數(shù)據(jù)，了解監(jiān)測站點的運行情況和參數(shù)。換熱站監(jiān)控分中心設在每個換熱站值班室內，現(xiàn)場監(jiān)控終端數(shù)據(jù)講過RJ45 通訊端口通過有線的方式傳輸?shù)綄嵤┍O(jiān)控的計算機內，這樣工作人員就可以通過計算機界面，對現(xiàn)場各種設備實施操作?，F(xiàn)場監(jiān)控終端由DATA86 控制器系列組成，主要作用是采集現(xiàn)場數(shù)據(jù)，并通過相應的通訊端口上傳，同時執(zhí)行監(jiān)控中心下達的命令。

系統(tǒng)的監(jiān)控中心的主要功能就是在無人值守換熱站設備運行情況時，監(jiān)控相關運行參數(shù)，并對相關數(shù)據(jù)進行報表統(tǒng)計、分析、存儲、預警和輸出。此外，還可以對測點各種機電設備的情況進行存檔管理，對系統(tǒng)權限、安全和日志記錄進行管理，還可對電子地圖進行界面顯示。監(jiān)控終端系統(tǒng)的主要功能包括采集監(jiān)視功能、控制功能、報警功能和通訊功能。通過這些功能的實現(xiàn)，換熱站遠程控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對換熱站的遠程管理、監(jiān)測和控制。

4 結論

目前，換熱站遠程控制系統(tǒng)已經(jīng)得到了比較廣泛的應用。但是在實際運用中還是存在一些不足，如換熱站本地控制器和監(jiān)控中心之間數(shù)據(jù)傳輸比較慢，可靠性也不是很高，換熱站的本地控制策略比較簡單、算法單一、效果比較差，不能有效實現(xiàn)根據(jù)需要均勻供熱、節(jié)約能源的目的。所以要注重把現(xiàn)今的科學技術運用到系統(tǒng)當中，不斷改善系統(tǒng)，使系統(tǒng)效果達到最好。

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