李政光　呂江　黃靜

摘 要：文章介紹了集散監(jiān)控系統(tǒng)在熱電聯(lián)產企業(yè)集中供熱中的應用，闡述了集散控制系統(tǒng)的重要性以及該系統(tǒng)的主要功能，并對集散控制系統(tǒng)投入運行后的節(jié)能效果進行了比較分析。

關鍵詞：集散；監(jiān)控；供熱

中圖分類號：TU995 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）26-0058-02

隨著我國城鎮(zhèn)化建設速度加快，在城市配套設施建設即能源供應系統(tǒng)、供水排水系統(tǒng)、交通運輸系統(tǒng)、郵電通訊系統(tǒng)、環(huán)保環(huán)衛(wèi)處理系統(tǒng)、防衛(wèi)防災安全系統(tǒng)六大領域新技術、新理念的研究不斷涌現(xiàn)，本文重點討論集散監(jiān)控系統(tǒng)在熱電聯(lián)產城市集中供熱領域中的應用，提出熱電聯(lián)產集中供熱企業(yè)實現(xiàn)智能化供熱管理的途徑。

1 集散監(jiān)控系統(tǒng)的必要性

換熱站是鏈接熱源和終端用戶極為重要的中間環(huán)節(jié)，其工作的安全性、可靠性直接影響熱源的生產安全及供熱安全和質量，充分發(fā)揮換熱站的紐帶作用，具有十分重大的經濟和社會效益。各個換熱站分布在各個小區(qū)，點多、面廣、分散是集中供熱換熱站的顯著特點。換熱站采用人工監(jiān)控，出現(xiàn)事故隱患時因操作人員素質原因不易及時發(fā)現(xiàn)，易造成設備事故。特別是各換熱站都獨立運行，難以達到供熱系統(tǒng)整體最佳狀態(tài)，易造成熱力失衡，并且在系統(tǒng)參數發(fā)生變化或氣溫發(fā)生劇烈變化時，系統(tǒng)熱平衡調整困難，影響供熱效果，且造成能源的極大浪費。

2 集散監(jiān)控系統(tǒng)的總體方案

2.1 系統(tǒng)簡介

熱電廠集散監(jiān)控系統(tǒng)由中心控制室、各換熱站和兩者之間的通訊線路組成。主要硬件有服務器、操作員站、換熱站控制器、ADSL、GPRS等組成。主要監(jiān)控的參數有：一、二網供、回水溫度、壓力、一網流量、一網調節(jié)閥開度、二網循環(huán)泵變頻器輸出電流、輸出頻率、室外溫度等，軟件使用亞控公司開發(fā)的組態(tài)王。

2.2 中心控制室

中心控制室設置2臺服務器、2臺操作員站、1臺A3激光打印機。服務器和操作員站均安裝組態(tài)王軟件。服務器及操作員站分別采用冗余設置，主機與從機相互備用，可無縫切換。換熱站運行參數上傳到換熱站控制器、中心控制室。中心控制室根據實測參數進行運行狀態(tài)分析、調度、故障檢測與診斷，計算累計熱耗。換熱站內安裝溫度傳感器、壓力變送器、超聲波流量計、電動調節(jié)閥、變頻器等測控裝置。用來檢測和了解一、二網的運行情況、故障診斷、系統(tǒng)平衡調整等。

2.3 通訊方式

各換熱站分布點多面廣，集散系統(tǒng)所需通訊較為復雜。可通過通訊運營商現(xiàn)有資源，采用有線和無線兩種并用的通訊方式，解決了各換熱站與中心控制室之間的通訊難題。在電信基礎設施齊全的小區(qū)，采用ADSL線路，利用固定線路帶寬大、速度快、穩(wěn)定性高、無干擾的優(yōu)點，并由運營商提供VPN通訊方式，組成廣域局域網實現(xiàn)數據的雙向傳輸。在電信線路暫時無法到達的小區(qū)，可采用GPRS通訊方式，利用組網便捷、不受線路限制、資費低等特點組網。換熱站控制器通過廣域網固定IP地址與服務器進行雙向通訊。

2.4 系統(tǒng)優(yōu)勢

①可靠性：通訊方面具有先進可靠的糾、檢、容錯能力。②先進性：采用先進控制技術，適應時代發(fā)展需要，系統(tǒng)在滿足要求的前提下，盡可能簡單可靠，保證系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行。③成熟性：以實用為原則，采用成熟的經過工程檢驗的先進技術。④開放性：采用開放的技術標準，系統(tǒng)具有良好的兼容性、可擴展性，避免系統(tǒng)互聯(lián)或擴展的障礙。

3 集散監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)的功能

在以上基礎上建立的集散控制系統(tǒng)，除具備遠程參數監(jiān)視、畫面顯示，如圖1所示。報表自動生成并打印等基本功能外，指標統(tǒng)計，見表1。

同時因城市供熱的特殊性，根據供熱站點點多、面廣、分散、不便管理的特點，可新增以下功能：①根據室外溫度，自動進行氣候補償，調節(jié)二網供水溫度，根據用戶室內溫度通過循環(huán)泵變頻器自動調節(jié)二網循環(huán)流量。②在參數越限和設備故障下自動報警，將畫面自動切換到該換熱站工藝流程圖，同時視頻系統(tǒng)聯(lián)動切換至該換熱站，便于監(jiān)控人員及時處理。③與電廠內MIS系統(tǒng)實施雙向通訊，可隨時監(jiān)視廠內首站的各項運行參數。同時方便熱源廠運行人員根據熱網的運行狀況進行及時調整。④將用戶供熱計量系統(tǒng)納入本集散控制系統(tǒng)，對用戶熱計量數據進行實時監(jiān)控，及時掌握用戶室內溫度和用熱量，便于熱網平衡調整和收費管理。

4 集散控制系統(tǒng)實施效果分析

4.1 實現(xiàn)供熱動態(tài)量化管理、節(jié)能減排

集散控制系統(tǒng)通過安裝在各個換熱站的一網流量計，可隨時了解整個系統(tǒng)的熱量分配情況。避免了以前只根據經驗調整，造成整個系統(tǒng)水力失衡的現(xiàn)象。實施集散監(jiān)控系統(tǒng)后，用戶室內溫度在實施集散控制系統(tǒng)前在18～27 ℃之間，實施后室內溫度控制在21～24 ℃范圍內，避免了用戶冷熱不均的現(xiàn)象。

隨著我國城鎮(zhèn)化的飛速發(fā)展和采取集中供熱城市的不斷增多，集散控制系統(tǒng)不僅在供熱動態(tài)量化管理方面發(fā)揮愈來愈重大的作用，而且在節(jié)能減排方面也將起到重要作用。通過1個采暖期的運行統(tǒng)計，集散控制系統(tǒng)極大地節(jié)約了各項成本，用電成本降低10%，耗熱量降低16.67%。

4.2 提高安全運行水平

經過培訓的專業(yè)值班員，通過在集中控制室的監(jiān)控，各換熱站所有設備均在監(jiān)控范圍之內，通過參數監(jiān)控和自動報警可及時發(fā)現(xiàn)設備隱患。出現(xiàn)事故之后，可在集中控制室遠方操作，及時將事故消滅在萌芽狀態(tài)，并可在第一時間通知搶修人員，及時修理設備，避免了事故擴大，防止長時間停暖，保證系統(tǒng)平衡不被破壞，從而提高了供熱質量和設備的安全運行。

5 結 語

通過工業(yè)自控技術、計算機技術、通訊技術等工程的集散控制系統(tǒng)，構成一個熱源、換熱站、用戶的三級供熱控制平臺。這個平臺涵蓋了供熱的各個環(huán)節(jié)，為熱電聯(lián)產集中供熱解決了人員缺乏和熱網平衡等突出問題，并起到了很好的節(jié)能、高效的作用，實現(xiàn)集中供熱的社會效益和經濟效益最大化。

參考文獻：

[1] 李紀峰.熱電聯(lián)產集中供熱系統(tǒng)節(jié)能技術分析與環(huán)保效益評價[D].大連：大連理工大學，2003.