摘 要：建立熱網(wǎng)管控平臺(tái)系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)從熱源到管網(wǎng)再到換熱站的實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的監(jiān)控管理，直觀、實(shí)時(shí)的調(diào)整各種參數(shù)，準(zhǔn)確、及時(shí)的處置供熱事故，科學(xué)分析各種歷史數(shù)據(jù)，制定最佳的調(diào)度方案和生產(chǎn)運(yùn)行計(jì)劃，從而達(dá)到科學(xué)調(diào)度、節(jié)能增效、減少事故的效果。通過整合和提高現(xiàn)有供熱節(jié)能技術(shù)和管理方法，利用信息化技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)等手段，采用計(jì)算機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)，提高供熱系統(tǒng)效率，降低系統(tǒng)能耗，實(shí)現(xiàn)區(qū)域供熱系統(tǒng)的綜合節(jié)能，對(duì)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展有著十分重要的意義。

關(guān)鍵詞：熱網(wǎng)管控；調(diào)度中心；數(shù)據(jù)采集；換熱站自動(dòng)控制

一、概況

大發(fā)電供熱有限公司經(jīng)過多年的發(fā)展，目前擁有供熱并網(wǎng)面積1920萬平方米，實(shí)際供熱面積1640萬平方米，是大連市最主要的供熱企業(yè)。主要熱源單位是甘井子電廠和泰山熱電廠。大發(fā)電供熱有限公司下轄五個(gè)分公司，合計(jì)276個(gè)換熱站和四個(gè)鍋爐房，供熱方式為一、二次網(wǎng)間接式供熱。采暖室內(nèi)計(jì)算溫度18℃，采暖天數(shù)152天。

二、方案設(shè)計(jì)

（一）建設(shè)目標(biāo)。建立熱網(wǎng)管控一體化平臺(tái)，包括操作平臺(tái)、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)、統(tǒng)計(jì)分析軟件、熱網(wǎng)平衡軟件開發(fā)等。建立完善的通訊網(wǎng)絡(luò)，包括有線通訊網(wǎng)絡(luò)、無線通訊網(wǎng)絡(luò)、上傳數(shù)據(jù)通訊網(wǎng)絡(luò)，為實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集和控制做好基礎(chǔ)。通過調(diào)度中心調(diào)配各熱源點(diǎn)提供的熱量，控制各個(gè)熱力站的供回水溫度，根據(jù)外部環(huán)境自動(dòng)實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一調(diào)配，使熱網(wǎng)的能源調(diào)配達(dá)到最佳水平。

（二）設(shè)計(jì)原則。在進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)遵循投資少、見效快，并充分考慮到系統(tǒng)未來的發(fā)展要求，同時(shí)又必須遵循以下的原則。安全性、可靠性、可擴(kuò)展性、開放性、實(shí)用性、先進(jìn)性、可維護(hù)性等。

（三）管控平臺(tái)功能設(shè)計(jì)。管控平臺(tái)功能設(shè)計(jì)包括實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)顯示、換熱站過程控制、統(tǒng)計(jì)分析、熱網(wǎng)平衡功能模塊、報(bào)表系統(tǒng)、故障報(bào)警、系統(tǒng)管理等。另外數(shù)據(jù)服務(wù)器還有接口管理、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)上傳接口等。通訊網(wǎng)絡(luò)包括換熱站數(shù)據(jù)無線通訊網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)有線通訊網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)上傳通訊網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)留有MIS系統(tǒng)通訊接口。

1.數(shù)據(jù)采集監(jiān)視。主要采集監(jiān)視的參數(shù)如下：（1）熱源、鍋爐房、中繼泵站：流量、熱量、供水壓力、回水壓力、供水溫度、回水溫度、補(bǔ)水量等供熱管線參數(shù)；（2）換熱站：室外溫度、一次流量、一次熱量、一次供水壓力、一次回水壓力、一次供水溫度、一次回水溫度、調(diào)節(jié)門的開度反饋、循環(huán)泵變頻器轉(zhuǎn)速反饋、補(bǔ)水泵變頻器的轉(zhuǎn)速反饋、二次流量、二次熱量、二次供水壓力、二次回水壓力、二次供水溫度、二次回水溫度、水箱液位、總補(bǔ)水量、耗電量、電機(jī)溫度；（3）熱表井關(guān)口表：管道主要運(yùn)行參數(shù)，包括流量、熱量、溫度等。

2.熱網(wǎng)平衡。系統(tǒng)內(nèi)各熱力站采用全網(wǎng)平衡調(diào)節(jié)，對(duì)各個(gè)熱力站供水閥門的調(diào)節(jié)是以各個(gè)熱力站彼此間供熱效果基本相同為目標(biāo)，實(shí)行中央控制。這種均勻調(diào)節(jié)一般不會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)振蕩，閥門動(dòng)作不頻繁。

3.統(tǒng)計(jì)分析。統(tǒng)計(jì)分析主要統(tǒng)計(jì)換熱站的熱量、水量、電量耗用情況，找出能源總耗、單耗最高的換熱站。

4.報(bào)表系統(tǒng)。報(bào)表基于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)中的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)和性能計(jì)算、運(yùn)行考核等其它功能中的數(shù)據(jù)。報(bào)表提供小時(shí)報(bào)、日?qǐng)?bào)、月報(bào)等各種報(bào)表。

5.故障報(bào)警。對(duì)系統(tǒng)的壓力（欠壓，超壓）報(bào)警、溫度（低溫，高溫）報(bào)警、通訊報(bào)警等報(bào)警狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)記錄。

6.系統(tǒng)管理。系統(tǒng)管理包括用戶登錄、權(quán)限管理、報(bào)警設(shè)置、換熱站設(shè)置等功能，從而滿足用戶管理的靈活實(shí)用的要求。

7.數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)是數(shù)據(jù)采集的核心，作為處理實(shí)時(shí)和海量數(shù)據(jù)的處理，擁有高性能的數(shù)據(jù)庫(kù)變得尤為關(guān)鍵。數(shù)據(jù)服務(wù)器上安裝數(shù)據(jù)庫(kù)，負(fù)責(zé)實(shí)時(shí)地從現(xiàn)場(chǎng)控制站采集數(shù)據(jù)，監(jiān)測(cè)各換熱站的運(yùn)行情況并指導(dǎo)操作員進(jìn)行操作。數(shù)據(jù)服務(wù)器可實(shí)時(shí)存儲(chǔ)每個(gè)換熱站的大量運(yùn)行數(shù)據(jù)，并能進(jìn)行壓縮且具有統(tǒng)計(jì)和分析功能。

8.接口管理。本系統(tǒng)的接口主要包括對(duì)供熱管理的 SCADA 系統(tǒng)，MIS接口，其它系統(tǒng)的接口。

9.后臺(tái)管理。管理人員對(duì)管控平臺(tái)的維護(hù)﹑網(wǎng)絡(luò)管理、通訊參數(shù)修改等。

三、實(shí)施方案

（一）管控平臺(tái)設(shè)備及功能介紹。熱網(wǎng)調(diào)度中心控制室主要由數(shù)據(jù)服務(wù)器、操作員工作站、工程師工作站、通訊網(wǎng)關(guān)、大屏幕、以太網(wǎng)交換機(jī)、打印機(jī)等組成。

操作員站安裝有組態(tài)軟件，運(yùn)行人員可以通過操作員站實(shí)現(xiàn)換熱站實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)監(jiān)視、中繼泵站數(shù)據(jù)監(jiān)視和操作、關(guān)口表數(shù)據(jù)監(jiān)視、換熱站設(shè)備操作、全網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)設(shè)置等。

工程師站安裝有組態(tài)軟件、關(guān)口表數(shù)據(jù)采集軟件、換熱站和中繼泵站通訊軟件。工程師站可以完成所有操作員站的功能，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)報(bào)警參數(shù)修改、實(shí)時(shí)報(bào)警監(jiān)視和報(bào)警信息歷史查詢等功能。操作員站的數(shù)據(jù)來自工程師站。

（二）通訊網(wǎng)絡(luò)。調(diào)度中心采用光纜通訊，換熱站通訊網(wǎng)絡(luò)采用聯(lián)通公司有線通訊和移動(dòng)無線通訊。

（三）換熱站。就地供熱站包括PLC控制器、控制設(shè)備、傳感器、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備等。

四、技術(shù)特點(diǎn)

熱網(wǎng)調(diào)度中心管控平臺(tái)采用先進(jìn)的通用的組態(tài)軟件，軟件成熟穩(wěn)定可靠，具有豐富的通訊接口程序和開放的編程界面，支持多協(xié)議、具有良好的設(shè)備兼容性和互通互連能力，硬件采用專業(yè)服務(wù)器、軟件采用windows server系統(tǒng)，提高軟硬件系統(tǒng)長(zhǎng)期不間斷運(yùn)行的穩(wěn)定性。

五、效益分析

換熱站投入自動(dòng)控制后熱耗降低，節(jié)省了購(gòu)熱費(fèi)用。實(shí)現(xiàn)全網(wǎng)自動(dòng)平衡控制后，換熱站無人值守，只需少數(shù)人員進(jìn)行巡檢，節(jié)省了人工費(fèi)用。

六、結(jié)論

經(jīng)過一個(gè)供暖季的實(shí)際運(yùn)行，對(duì)所有換熱站進(jìn)行了控制調(diào)節(jié)，取得了很好的運(yùn)行效果。所以可以推廣到所有換熱站的控制，實(shí)現(xiàn)控制溫度的及時(shí)調(diào)節(jié)，減少熱能浪費(fèi)，滿足熱用戶需求，減少投訴，提高企業(yè)利潤(rùn)和社會(huì)效益。