李 靜 國

(太原市熱力公司東山分公司，山西 太原 030013)

淺析無人值守?zé)崃φ具\(yùn)行管理操作流程

李 靜 國

(太原市熱力公司東山分公司，山西 太原 030013)

在集中供熱行業(yè)中，隨著相關(guān)自動(dòng)化控制技術(shù)與通訊網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的供熱企業(yè)將熱力站從過去的傳統(tǒng)有人值守運(yùn)行方式變成了無人值守自動(dòng)化運(yùn)行的方式，以此來減少人工成本的投入，提高供熱企業(yè)生產(chǎn)管理效率。從自動(dòng)化控制人員角度通過對(duì)熱力站無人值守功能的實(shí)現(xiàn)，提出在新設(shè)備、新系統(tǒng)環(huán)境下熱力站自動(dòng)化無人值守運(yùn)行管理操作流程并加以分析，以供相關(guān)行業(yè)人員參考。

集中供熱，無人值守，操作流程

在我國北方地區(qū)隨著城市大規(guī)模發(fā)展以及現(xiàn)今環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，在冬季供暖期間采用集中供熱的方式來代替老舊小鍋爐成了城市治理冬季大氣環(huán)境污染、提高居民生活水平的必要手段。因此近些年集中供熱管網(wǎng)長度與覆蓋面積有了飛速發(fā)展，隨之在集中供熱熱網(wǎng)中扮演重要角色的熱力站也越來越多?，F(xiàn)今的大型供熱企業(yè)負(fù)載面積往往都超過1 000萬m2，需要至少200座熱力站提供一二次側(cè)管網(wǎng)的換熱工作，在冬季供熱期間如果采用傳統(tǒng)的有人值守運(yùn)行模式，僅冬季供熱期運(yùn)行臨時(shí)工人工成本就需要300多萬(按每座熱力站運(yùn)行期間需要3人倒班操作)。并且由于冬季運(yùn)行臨時(shí)工培訓(xùn)與操作熟練的良莠不齊，在運(yùn)行期存在許多人為誤操作的現(xiàn)象會(huì)造成對(duì)供熱質(zhì)量的影響或損壞供熱運(yùn)行設(shè)備。同時(shí)在節(jié)能降耗方面?zhèn)鹘y(tǒng)的人為操作往往會(huì)造成熱網(wǎng)熱源不平均，即距離熱源近的熱力站供暖用戶溫度過高，距離熱源遠(yuǎn)的熱力站供暖用戶溫度低甚至不達(dá)標(biāo)，造成熱源的極大浪費(fèi)?；谝陨显颥F(xiàn)在大型集中供熱企業(yè)在隨著熱力管網(wǎng)大規(guī)模擴(kuò)網(wǎng)的同時(shí)進(jìn)行了熱力站無人值守改造。

1 熱力站無人值守系統(tǒng)組成

熱力站實(shí)現(xiàn)無人值守需要對(duì)整個(gè)熱網(wǎng)自控系統(tǒng)進(jìn)行改造，一般熱力站無人值守系統(tǒng)包括：

1)熱力站自動(dòng)化控制系統(tǒng)，通過PLC可實(shí)現(xiàn)對(duì)熱力站各種計(jì)量設(shè)備參數(shù)抄報(bào)，對(duì)變頻器、流量電動(dòng)調(diào)節(jié)閥、自動(dòng)補(bǔ)水系統(tǒng)的控制。

2)熱力站視頻監(jiān)控系統(tǒng)可代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工對(duì)熱力站情況目視巡查工作。

3)上位設(shè)置中心控制室包括自控系統(tǒng)、全網(wǎng)平衡系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)的服務(wù)器及操控電腦主機(jī)。

中心控制室與各熱力站靠點(diǎn)對(duì)點(diǎn)數(shù)字電路方式進(jìn)行通訊互聯(lián)。幾種系統(tǒng)共同作用實(shí)現(xiàn)熱力站無人值守自動(dòng)補(bǔ)水，熱網(wǎng)全網(wǎng)平衡熱源統(tǒng)一調(diào)度，熱力站統(tǒng)一視頻輪巡，故障報(bào)警等功能。

2 熱力站無人值守運(yùn)行管理模式

有了新的運(yùn)行控制系統(tǒng)，就要有一套新的運(yùn)行管理辦法。因此在進(jìn)行熱力站無人值守改造初期就應(yīng)根據(jù)供熱企業(yè)運(yùn)行管理機(jī)構(gòu)設(shè)置，同時(shí)結(jié)合過去有人值守運(yùn)行方式進(jìn)行初步的運(yùn)行管理模式規(guī)劃。首先由于所管熱力站多達(dá)200余座，同時(shí)熱源又可分為自有熱源廠熱源和熱電聯(lián)產(chǎn)熱源，故為方便運(yùn)行管理和根據(jù)同一熱源統(tǒng)一熱源調(diào)度的原則，可將所有熱力站依據(jù)熱源不同，主干管線不同劃分為若干片區(qū)，同時(shí)為各片區(qū)設(shè)置片區(qū)中心站接入自控、視頻監(jiān)控系統(tǒng)，使其可以查看片區(qū)所屬熱力站的自控?cái)?shù)據(jù)和實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控情況。管理運(yùn)行結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

結(jié)合運(yùn)行管理組織結(jié)構(gòu)，無人值守系統(tǒng)的基本功能以及傳統(tǒng)有人值守?zé)崃φ竟芾磙k法制定了初步的熱力站無人值守運(yùn)行管理操作流程：

1)中控室技術(shù)調(diào)度人員負(fù)責(zé)對(duì)所有熱力站全網(wǎng)平衡的管理執(zhí)行熱源統(tǒng)一調(diào)配。同時(shí)對(duì)所有熱力站故障報(bào)警、用戶投訴等問題結(jié)合視頻畫面和熱力站自控系統(tǒng)參數(shù)，進(jìn)行評(píng)判和調(diào)度維修。

2)片區(qū)中心站人員對(duì)片區(qū)所管熱力站自控參數(shù)、監(jiān)控畫面進(jìn)行輪巡查看，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)上報(bào)中控室以及熱力站直管站長，同調(diào)度人員對(duì)問題共同評(píng)判，為調(diào)度維修保障人員提出合理化意見。

3)熱力站長及所屬站員對(duì)熱力站進(jìn)行日常的人工輪巡，觀察生產(chǎn)運(yùn)行設(shè)備是否正常，抄報(bào)現(xiàn)場表計(jì)參數(shù)并同自控系統(tǒng)表計(jì)參數(shù)進(jìn)行比較，避免表計(jì)故障造成自控系統(tǒng)操作誤判影響供熱生產(chǎn)。

3 經(jīng)驗(yàn)與提高

在熱力站無人系統(tǒng)改造結(jié)束正式投產(chǎn)后，系統(tǒng)功能基本實(shí)現(xiàn)了預(yù)期目標(biāo)，但是由于新的系統(tǒng)運(yùn)行工作經(jīng)驗(yàn)不足，在運(yùn)行初期發(fā)生過各種故障，如：

1)多座熱力站不能自動(dòng)補(bǔ)水造成二網(wǎng)欠壓停泵或者超壓跑水。

2)熱力站全網(wǎng)平衡功能失效。

3)熱力站停電主要是短暫停電不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，造成熱力站循環(huán)泵停止后無人重新啟動(dòng)。

4)故障報(bào)警系統(tǒng)在無故障時(shí)頻繁報(bào)警。

各種故障的頻發(fā)嚴(yán)重影響到對(duì)無人值守系統(tǒng)的可行性和穩(wěn)定性的信任。通過對(duì)故障的排除發(fā)現(xiàn)了影響熱力站無人值守系統(tǒng)正常工作的幾個(gè)因素并開始針對(duì)性的解決：

1)熱力站各種自控設(shè)備表計(jì)精度的準(zhǔn)確與否直接影響到自控系統(tǒng)對(duì)熱力站自控運(yùn)行操作的給定，對(duì)此應(yīng)對(duì)老舊熱力站管網(wǎng)表計(jì)自控設(shè)備進(jìn)行核查。

2)由于熱力站實(shí)現(xiàn)無人值守需要“一補(bǔ)二”自動(dòng)補(bǔ)水(即將一次網(wǎng)回水注入二次網(wǎng)回水中)，因此一次管網(wǎng)水質(zhì)會(huì)影響電磁閥的正常工作，實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)運(yùn)行初期由于管網(wǎng)沖洗不徹底，一次管網(wǎng)水中的雜物會(huì)損壞電磁閥造成自動(dòng)補(bǔ)水不停止，二網(wǎng)超壓跑水。

3)故障報(bào)警系統(tǒng)的報(bào)警評(píng)判數(shù)據(jù)設(shè)置過于粗放，應(yīng)該結(jié)合每座熱力站供熱實(shí)際面積，表計(jì)情況細(xì)化設(shè)置。如：對(duì)循環(huán)泵啟停的判斷是通過對(duì)二次網(wǎng)供回水壓差進(jìn)行比較觸發(fā)報(bào)警，但是這種故障判斷方法針對(duì)供熱面積較小、二次網(wǎng)供回水壓差較小的熱力站并不適用。

4)熱力站缺失停電報(bào)警機(jī)制，由于熱力站網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備，熱力站停電后網(wǎng)絡(luò)通訊會(huì)中斷，通過斷網(wǎng)情況可以發(fā)現(xiàn)熱力站運(yùn)行是否出現(xiàn)停電，但是在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)短暫停電斷網(wǎng)巡視人員往往不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，同時(shí)由于道路交通城市基礎(chǔ)建設(shè)改造斷網(wǎng)情況時(shí)有發(fā)生。鑒于此可以為熱力站加裝停電報(bào)警器，并在中心控制室搭建短信或GPRS報(bào)警平臺(tái)。經(jīng)過多種針對(duì)停電報(bào)警的方法的評(píng)判，這種方式的經(jīng)濟(jì)性與適用性最佳。

5)網(wǎng)絡(luò)通訊故障，整個(gè)熱力站無人值守系統(tǒng)就是靠網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系起來的，但是由于客觀原因的制約，運(yùn)行期間熱力站斷網(wǎng)情況時(shí)有發(fā)生，長時(shí)間的斷網(wǎng)直接影響到該熱力站的正常運(yùn)行。針對(duì)這種情況可以配備少量應(yīng)急數(shù)據(jù)通訊DTU，當(dāng)熱力站發(fā)生斷網(wǎng)時(shí)，可將DTU臨時(shí)安置在熱力站中，起到應(yīng)急通訊的作用，但是這種設(shè)備針對(duì)地下室等移動(dòng)通訊信號(hào)不好的站不適用。

6)運(yùn)行管理人員工作意識(shí)保守工作方式還是停留在原有舊的工作方式。常常不能通過對(duì)自控?cái)?shù)據(jù)、監(jiān)控視頻的觀察發(fā)現(xiàn)故障。鑒于此需要加強(qiáng)對(duì)相關(guān)操作人員的培訓(xùn)。進(jìn)一步細(xì)化明確崗位職責(zé)與操作流程。

基于在熱力站無人值守系統(tǒng)運(yùn)行中暴露出來的問題和在解決問題時(shí)使用的方式方法，同時(shí)結(jié)合原有人值守時(shí)的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)熱力站無人值守運(yùn)行管理模式在原基礎(chǔ)上進(jìn)行了進(jìn)一步規(guī)范與細(xì)化。

1)各熱源、熱力站的所有自控表計(jì)設(shè)備必須準(zhǔn)確無誤，發(fā)現(xiàn)問題立即維修或更換。2)加強(qiáng)對(duì)技術(shù)調(diào)度人員、片區(qū)中心站工作人員的培訓(xùn)，熟練掌握熱力站無人值守自控系統(tǒng)及各子系統(tǒng)的使用方法。同時(shí)將上位控制權(quán)限只授予中控室技術(shù)調(diào)度人員，片區(qū)中心站工作人員只有對(duì)自控參數(shù)、視頻監(jiān)控、故障報(bào)警信息查看的權(quán)限，如需更改熱力站運(yùn)行狀態(tài)必須上報(bào)技術(shù)調(diào)度。3)設(shè)備維修保障人員辦公地點(diǎn)分組劃分遷于片區(qū)中心站。由于現(xiàn)在熱力站都配有實(shí)時(shí)的自控?cái)?shù)和視頻監(jiān)控畫面，當(dāng)熱力站發(fā)生故障時(shí)維修人員可在片區(qū)中心站通過對(duì)故障熱力站實(shí)際情況遠(yuǎn)程查看，初步分析故障原因，安排合適的人員攜帶對(duì)應(yīng)的工具前去處理故障，從而提高工作效率。4)保留必要的熱力站人工巡視，由各熱力站的站長主要負(fù)責(zé)。重點(diǎn)查看熱力站視頻輪巡的盲區(qū)和電器設(shè)備的工作狀態(tài)。5)加強(qiáng)與通訊運(yùn)營商的合作交流，要求提高通訊網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性、提高網(wǎng)絡(luò)斷線恢復(fù)時(shí)效。

4 結(jié)語

熱力站實(shí)現(xiàn)無人值守并加以新型精細(xì)化的運(yùn)行管理模式，不僅可以節(jié)省人工成本，降低人為操作故障率，在節(jié)能降耗方面由于自控系統(tǒng)精度的提高結(jié)合科學(xué)的參數(shù)設(shè)置全網(wǎng)平衡系統(tǒng)得以發(fā)揮更大的作用。在保證冬季供熱服務(wù)質(zhì)量等方面上體現(xiàn)新型自動(dòng)化自控管理系統(tǒng)的優(yōu)越性，并大大提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。在實(shí)際工作發(fā)現(xiàn)問題解決問題的過程中，通過對(duì)熱力站無人值守系統(tǒng)、全網(wǎng)平衡系統(tǒng)的使用，發(fā)現(xiàn)如果將用戶庭院管網(wǎng)根據(jù)用戶熱計(jì)量表參數(shù)統(tǒng)籌使用，應(yīng)該能實(shí)現(xiàn)熱網(wǎng)的多級(jí)化精細(xì)管理。因此在實(shí)際工作中還需要進(jìn)一步發(fā)掘無人值守系統(tǒng)工作潛能，結(jié)合實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)總結(jié)出更好更科學(xué)的熱力站自動(dòng)化無人值守運(yùn)行管理操作的流程。

[1] 賈玲玲,李伯剛,苗 青.熱力站無人值守智能監(jiān)控設(shè)計(jì)方案[J].區(qū)域供熱，2016(2):17-24.

[2] 劉翠霞.無人值守?zé)崃φ竟芾砟Ｊ教接慬J].城市建筑，2016(33):374.

[3] 孟慧秀.無人值守?zé)崃φ竟芾砟Ｊ教接慬J].山西建筑，2015，41(3):129-130.

Analysisofoperationandmanagementflowofunattendedthermalpowerstation

LiJingguo

(DongshanBranchofTaiyuanThermoticsInc,Taiyuan030013,China)

In the central heating industry, with the development of automation control technology and network communication technology, more and more enterprises will be heating heating station from the past traditional unattended operation mode into automatic unattended operation mode, in order to reduce labor costs of investment, improve the management efficiency of heating enterprises. In this paper, from the angle of automation control personnel, unattended substation function, put forward in the new equipment, new system under the environment of substation automation unattended operation management process and analysis, to provide reference for the relevant industry personnel.

central heating, unattended, operation process

1009-6825(2017)30-0233-02

2017-08-17

李靜國(1976- )，男，工程師

TU995

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