力控?zé)峋W(wǎng)版SCADA 軟件在熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

北京三維力控科技有限公司 魏欽志

1 背景

1.1 行業(yè)背景

隨著政府對(duì)節(jié)能減排力度的加大以及擴(kuò)大內(nèi)需的逐步深入，信息化技術(shù)對(duì)熱網(wǎng)行業(yè)的影響也越來(lái)越大。從前的供熱公司都是國(guó)營(yíng)，受到供熱成本高、資源浪費(fèi)、收費(fèi)困難等因素影響，供熱企業(yè)虧的多，賺的少，大多靠政府補(bǔ)貼生存。而隨著各地供熱企業(yè)的改制力度加大，資源進(jìn)行了合理分配，各供熱企業(yè)紛紛扭虧為盈。與此同時(shí)，無(wú)人值守?fù)Q熱站自動(dòng)化改造的不斷進(jìn)行、企業(yè)信息化的逐步實(shí)施，如何節(jié)能減排，成為供熱企業(yè)最關(guān)注的話題。

在集中供熱系統(tǒng)中，采暖熱水由水力管網(wǎng)輸送到各個(gè)換熱站，再由換熱站換熱后，把熱能輸送到各個(gè)熱用戶。因此，換熱站的平穩(wěn)、節(jié)能運(yùn)行在供熱中就顯得十分重要。

我國(guó)現(xiàn)行的熱力站運(yùn)行管理仍處于手工操作階段，影響了集中供熱優(yōu)越性的充分發(fā)揮。主要反映在：缺少全面的參數(shù)測(cè)量手段，無(wú)法對(duì)運(yùn)行工況進(jìn)行系統(tǒng)的分析判斷；系統(tǒng)運(yùn)行工況失調(diào)難以消除，造成用戶冷熱不均；供熱參數(shù)未能在最佳工況下運(yùn)行，供熱量與需熱量不匹配；運(yùn)行數(shù)據(jù)不全，難以實(shí)現(xiàn)量化管理。

搞好城市集中供熱工程，必須要全面提高供熱技術(shù)水平。一是要提高供熱系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平，另一方面要提高供熱行業(yè)的管理水平。供熱工程中的自動(dòng)控制對(duì)于保證供熱系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)供熱、安全運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)節(jié)能、環(huán)境保護(hù)具有十分重要的作用。

1.2 技術(shù)的發(fā)展概況

軟件是供熱生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)的核心與靈魂，自動(dòng)化系統(tǒng)沒(méi)有軟件做支持就變成了一堆廢銅爛鐵。歐美日各國(guó)的生產(chǎn)過(guò)程控制系統(tǒng)之所以具有很高的水平，主要原因就是他們擁有優(yōu)秀、強(qiáng)大的軟件支撐，我國(guó)在這方面和世界先進(jìn)水平還有相當(dāng)?shù)牟罹?。近年?lái)產(chǎn)品和技術(shù)的發(fā)展出現(xiàn)了一種趨勢(shì)，那就是軟件，尤其是上位軟件在一個(gè)自動(dòng)化供熱系統(tǒng)中所占比例在逐漸上升。

因此發(fā)展供熱軟件，尤其是以監(jiān)控組態(tài)軟件為核心的自動(dòng)化軟件，對(duì)于提高我國(guó)的工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)制造、裝備水平具有非常大的帶動(dòng)力量，對(duì)于縮短自動(dòng)化系統(tǒng)與國(guó)外同類產(chǎn)品的差距具有非常重要的戰(zhàn)略意義。

1.3 主要研究的方向及內(nèi)容

在未來(lái)的供熱管理系統(tǒng)中，有人值守的高污染鍋爐房，會(huì)逐漸被無(wú)人值守的自動(dòng)化換熱網(wǎng)所取代。原因是工廠從觀念上越來(lái)越重視生產(chǎn)管理，而且在企業(yè)信息化建設(shè)的逐漸加大，軟件的管理能力、分析能力和故障預(yù)警能力都得到了提高。

本系統(tǒng)將會(huì)從根本上改變我國(guó)供熱企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)制造、裝備水平的落后局面，針對(duì)自己實(shí)際需求，最大限度地發(fā)揮產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)，以此來(lái)整合工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)硬件廠商，形成具有國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的自動(dòng)化系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)集團(tuán)，帶動(dòng)相關(guān)國(guó)內(nèi)行業(yè)自動(dòng)化產(chǎn)品從整體上趕超過(guò)國(guó)際先進(jìn)水平。

2 設(shè)計(jì)原則

熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)(Monitoring System of Heating Network，簡(jiǎn)稱MSHN)采用全分布式體系結(jié)構(gòu)，基于Microsoft VStudio.NET開發(fā)平臺(tái)，使用.net IIS的Web Server 和集中式數(shù)據(jù)庫(kù)并豐富了對(duì)外接口。概括地講，熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)軟件采用分布式實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)技術(shù)、軟總線技術(shù)、調(diào)度模型技術(shù)、異種數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)技術(shù)、ODBC數(shù)據(jù)庫(kù)的遠(yuǎn)程雙向傳輸確保系統(tǒng)具有足夠的靈活性和可擴(kuò)展性；采用內(nèi)存優(yōu)化技術(shù)、構(gòu)件安全可靠性技術(shù)、實(shí)時(shí)智能技術(shù)、加固的TCP/IP網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)獲得高可靠性，并提高系統(tǒng)運(yùn)行的效率，使分布式組件之間協(xié)同工作，并向外提供服務(wù)功能。

（1）高可靠性、經(jīng)濟(jì)性、易維護(hù)、易操作的原則，滿足熱網(wǎng)現(xiàn)狀。

（2）系統(tǒng)開放性強(qiáng)，兼容性強(qiáng)，監(jiān)控中心軟件選用熱網(wǎng)專用軟件，保證與RTU的通用性及通訊協(xié)議的開放性。

（3）設(shè)計(jì)條件嚴(yán)格依據(jù)國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，參考《城市熱力網(wǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范CJJ34-2002》技術(shù)內(nèi)容以及具體的技術(shù)方案如下。

2.1 基于.net+XML框架

熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)軟件基于.net框架，采用可裁剪、可伸縮的分布式體系結(jié)構(gòu)，既可分布式使用，也可集中使用。系統(tǒng)由多個(gè)組件構(gòu)成，每個(gè)核心功能組件都采用獨(dú)立進(jìn)程形式，可以同時(shí)運(yùn)行在同一節(jié)點(diǎn)機(jī)，也可以分別運(yùn)行在不同節(jié)點(diǎn)機(jī)上。這樣能夠最大程度地滿足不同工程應(yīng)用的需求。

利用XML+.net的框架技術(shù)優(yōu)勢(shì)，支持不同應(yīng)用構(gòu)件的在線插拔，提高系統(tǒng)的可靠性和軟件代碼的可復(fù)用性。比如在線修改組態(tài)、遠(yuǎn)程系統(tǒng)維護(hù)等功能，現(xiàn)在實(shí)現(xiàn)起來(lái)就非常容易了。

2.2 高性能、高壓縮比的實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)

力控企業(yè)級(jí)實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)pSpace是一個(gè)高性能、高速度、高吞吐能力、可靠性強(qiáng)、跨平臺(tái)的開放式實(shí)時(shí)歷史數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。產(chǎn)品為完全的分布式結(jié)構(gòu)，可任意組建應(yīng)用模式，支持C/S和B/S應(yīng)用，它可以提供豐富的企業(yè)級(jí)信息系統(tǒng)客戶端應(yīng)用和工具；大容量支持企業(yè)級(jí)應(yīng)用，內(nèi)部實(shí)現(xiàn)高數(shù)據(jù)壓縮率，可實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)的海量存儲(chǔ)，靈活的擴(kuò)展結(jié)構(gòu)可滿足各種需求，具備廣泛的安全性和可跟蹤性。

2.3 提供多種數(shù)據(jù)庫(kù)接口

除了保持對(duì)關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)的雙向ODBC訪問(wèn)方式支持外，在Excel或其他第三方軟件中隨意引用熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)軟件任意時(shí)刻的歷史數(shù)據(jù)，或者批量引用歷史數(shù)據(jù)。另外，熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)軟件還增加了對(duì)PI、PHD、Infoplus的支持。為了實(shí)施先進(jìn)控制建模、統(tǒng)計(jì)分析，熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)軟件必須提供快速的實(shí)時(shí)、歷史數(shù)據(jù)訪問(wèn)接口，建模工具、分析統(tǒng)計(jì)工具可以批量、快速讀取實(shí)時(shí)和歷史數(shù)據(jù)，同時(shí)將控制輸出送給熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)軟件。

2.4 提供對(duì)通訊協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā)的支持

通訊服務(wù)器與力控各種系列信息化產(chǎn)品組合配套應(yīng)用，也可以單獨(dú)運(yùn)行，與人機(jī)界面、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)成分布式結(jié)構(gòu)，支持后臺(tái)服務(wù)模式。

支持通過(guò)RS232、RS422、RS485、電臺(tái)、電話輪巡撥號(hào)、以太網(wǎng)、移動(dòng)GPRS、CDMA、GSM、zigbee網(wǎng)絡(luò)等方式和遠(yuǎn)程現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備進(jìn)行通訊。

內(nèi)置軟件看門狗，支持控制設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)冗余和負(fù)載均衡，支持?jǐn)嗑€緩存與遠(yuǎn)程歷史數(shù)據(jù)傳輸。

支持遠(yuǎn)程配置，提供對(duì)外開放接口，可獲取設(shè)備配置及鏈路與設(shè)備狀態(tài)信息等。

支持多種協(xié)議的設(shè)備掛在一條通訊鏈路上與力控進(jìn)行通訊，方便電臺(tái)等遠(yuǎn)程通訊。

支持與設(shè)備采取主從、主主、從主等多種交互機(jī)制來(lái)進(jìn)行通訊，支持以串口、網(wǎng)絡(luò)、MODEM、GPRS、CDMA等方式將數(shù)據(jù)主動(dòng)上傳及轉(zhuǎn)發(fā)。

提供標(biāo)準(zhǔn)的開放接口，第三方開發(fā)工具（如：VC++、VB等）可以通過(guò)接口訪問(wèn)設(shè)備的參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)、通訊配置參數(shù)等。

2.5 改進(jìn)的調(diào)度模型技術(shù)

熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)軟件屬于實(shí)時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)，并發(fā)任務(wù)出現(xiàn)的時(shí)刻和數(shù)量不可預(yù)計(jì)，如在數(shù)據(jù)越限報(bào)警、設(shè)備狀態(tài)報(bào)警、幾千乃至幾萬(wàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)的同時(shí)采集、控制命令的回寫、歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與檢索等。調(diào)度模型技術(shù)保證這些并發(fā)任務(wù)一個(gè)不漏地，按照緊急程度和發(fā)生時(shí)間的先后準(zhǔn)確、無(wú)誤地執(zhí)行。

2.6 動(dòng)態(tài)界面

動(dòng)態(tài)模擬顯示現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，采用2D技術(shù)表示運(yùn)行參數(shù)及系統(tǒng)流程，采用3D動(dòng)畫技術(shù)使系統(tǒng)流程圖更加逼真。將換熱站的各組態(tài)生成精靈圖庫(kù)，如鍋爐，上煤除渣設(shè)備、風(fēng)機(jī)、除塵器、脫硫設(shè)備、軟水設(shè)備、加藥設(shè)備、換熱器（板式）、管道、泵、分集水器、水箱、閥門、變頻柜、傳感器（溫度、壓力、流量、熱量、電能、煤量），以便靈活調(diào)用。

2.7 DCS監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)

在鍋爐房、熱力站中推廣應(yīng)用供熱數(shù)據(jù)集中監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，將各鍋爐房及熱力站的運(yùn)行參數(shù)（溫度、壓力、流量、巡檢情況、補(bǔ)水情況等）上傳到監(jiān)控指揮中心，構(gòu)成以熱力調(diào)度為核心的集散式監(jiān)控系統(tǒng)。在監(jiān)控中心可以及時(shí)掌握熱源、熱網(wǎng)、熱力站甚至于熱用戶的運(yùn)行狀況，為進(jìn)一步的數(shù)據(jù)挖掘、系統(tǒng)辨識(shí)、優(yōu)化計(jì)算提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.8 鍋爐的節(jié)能減耗

燃煤鍋爐是一個(gè)典型的分布式參數(shù)的對(duì)象，每臺(tái)鍋爐的運(yùn)行效率都不一樣。燃煤鍋爐又是高排放、高污染的源頭，我國(guó)在很長(zhǎng)的一段時(shí)間里還是要以燃煤鍋爐為供熱系統(tǒng)的主要熱源。因此提高鍋爐的運(yùn)行效率，可以直接降低能耗、減少污染的排放。通過(guò)對(duì)歷史數(shù)據(jù)的聚類分析，得到最佳的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行工況，從而直接指導(dǎo)鍋爐的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

2.9 熱網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)節(jié)能

供熱網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)著輸送用戶所需能量的任務(wù)，而且輸送能量所消耗的電量也是巨大的。熱力網(wǎng)實(shí)現(xiàn)最經(jīng)濟(jì)的能量輸送的前提，是要保證系統(tǒng)的水力工況和熱力工況相平衡。系統(tǒng)優(yōu)化分析軟件根據(jù)用戶所需的熱量，為熱力網(wǎng)絡(luò)的熱力輸送提供最佳的優(yōu)化運(yùn)行方案，從而保證熱力輸送系統(tǒng)在最小能耗下運(yùn)行。

3 軟件功能

運(yùn)行人員對(duì)整個(gè)熱網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程的操作和監(jiān)視，計(jì)算累積熱量、累積流量、瞬時(shí)熱量、瞬時(shí)流量等數(shù)據(jù)。

圖1 工藝流程圖

3.1 標(biāo)準(zhǔn)畫面顯示

標(biāo)準(zhǔn)畫面為2D畫面，可以根據(jù)需要進(jìn)行3D轉(zhuǎn)換。

工藝流程圖：以動(dòng)態(tài)的方式對(duì)采集信息的實(shí)時(shí)顯示。

采集的參數(shù)如換熱站的動(dòng)畫（以程序繪畫方式）模擬顯示，實(shí)時(shí)獲取各子站數(shù)據(jù)，并依據(jù)獲取的溫度、壓力等數(shù)據(jù)，采用動(dòng)畫模擬的方式，直觀反映整個(gè)熱網(wǎng)的當(dāng)前狀態(tài)。

3.2 趨勢(shì)顯示

趨勢(shì)顯示可用整幅畫面顯示, 也可在任何其它畫面的某一部位，用任意尺寸顯示。所有模擬量信號(hào)及計(jì)算值，均可設(shè)置為趨勢(shì)顯示。

圖2 趨勢(shì)顯示畫面

3.3 天氣預(yù)報(bào)

圖3 天氣預(yù)報(bào)畫面

3.4 記錄及報(bào)表模塊

所有記錄使用可編輯的標(biāo)題，而不是預(yù)先打印的形式。供方按用戶指定的格式, 確定所有記錄的標(biāo)題。數(shù)據(jù)庫(kù)中所具有的所有過(guò)程點(diǎn)均可以記錄。

圖4 系統(tǒng)日志顯示畫面

圖5 實(shí)時(shí)報(bào)警窗口

實(shí)時(shí)報(bào)警記錄：記錄整個(gè)熱網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生的報(bào)警記錄由運(yùn)行人員進(jìn)行操作確認(rèn) 。

歷史報(bào)警記錄：對(duì)所有出現(xiàn)的報(bào)警及報(bào)警恢復(fù)，由管理人員進(jìn)行設(shè)定時(shí)間查詢以便分析報(bào)警時(shí)間及具體原因。均可由打印機(jī)打印出來(lái)。

圖6 歷史報(bào)警查詢畫面

3.5 數(shù)據(jù)報(bào)表

對(duì)于采集來(lái)的數(shù)據(jù)，包括溫度數(shù)據(jù)、壓力數(shù)據(jù)等，形成數(shù)據(jù)報(bào)表；報(bào)表有以下幾種：

圖7 換熱站歷史報(bào)表查詢畫面

（1）歷史報(bào)表

歷史報(bào)表能進(jìn)行日?qǐng)?bào)、月報(bào)、季報(bào)、年報(bào)的生成，對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)間范圍、間隔、起始時(shí)間可進(jìn)行任意指定，并可以根據(jù)存儲(chǔ)的時(shí)間進(jìn)行查詢歷史數(shù)據(jù)。

（2）多功能報(bào)表

可以任意設(shè)置報(bào)表格式，實(shí)現(xiàn)各種運(yùn)算、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、統(tǒng)計(jì)分析、報(bào)表打印等。既可以制作實(shí)時(shí)報(bào)表，也可以制作歷史報(bào)表。可以在報(bào)表上同時(shí)顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和任意時(shí)刻的歷史數(shù)據(jù)，并加以統(tǒng)計(jì)處理，例如取行平均、列平均，統(tǒng)計(jì)出最大最小值。

圖8 換熱站數(shù)據(jù)報(bào)表匯總畫面

3.6 鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行模塊

通過(guò)挖掘鍋爐的歷史運(yùn)行數(shù)據(jù)，得到鍋爐的最佳運(yùn)行效率，并且給出當(dāng)前鍋爐的運(yùn)行效率評(píng)價(jià)。

圖9 鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效率

3.7 水壓圖模塊

通過(guò)分析熱網(wǎng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，繪制枝狀網(wǎng)、環(huán)狀網(wǎng)在多熱源或單熱源時(shí)的熱網(wǎng)水壓圖。

圖10 熱網(wǎng)絡(luò)的水壓圖

3.8 熱網(wǎng)優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行模塊

根據(jù)辨識(shí)得到的熱網(wǎng)水力工況及其特性，為熱網(wǎng)運(yùn)行提出優(yōu)化調(diào)度運(yùn)行方案。

圖11 熱網(wǎng)優(yōu)化運(yùn)行曲線

3.9 其它功能模塊

（1）在熱網(wǎng)調(diào)整初期或者維護(hù)階段，可以遠(yuǎn)方手動(dòng)控制閥門開度及變頻器的轉(zhuǎn)速。

（2）遠(yuǎn)方人工設(shè)定換熱站的供熱量設(shè)定值或者根據(jù)室外溫度自動(dòng)下發(fā)目標(biāo)控制值。

（3）系統(tǒng)預(yù)留和地理信息GIS軟件，收費(fèi)軟件等接口。

（4）支持WAP手機(jī)瀏覽。

（5）支持短信報(bào)警。

4 應(yīng)用效果總結(jié)

4.1 供暖調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)科學(xué)預(yù)測(cè)

針對(duì)熱網(wǎng)供熱具有很強(qiáng)的非線性、大滯后、時(shí)變性和不確定性，系統(tǒng)根據(jù)熱網(wǎng)溫度、流量參數(shù)結(jié)合熱網(wǎng)時(shí)滯、慣性、室外溫度變化等因素，通過(guò)算法模型預(yù)測(cè)調(diào)節(jié)方案。

根據(jù)當(dāng)前一級(jí)網(wǎng)供水流量、供水溫度、回水溫度和室外溫度結(jié)合運(yùn)行調(diào)節(jié)方式，預(yù)測(cè)未來(lái)24小時(shí)室外溫度變化情況和供熱負(fù)荷走向，這些計(jì)算和預(yù)測(cè)都是對(duì)運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析后，經(jīng)過(guò)研發(fā)的分析評(píng)價(jià)系統(tǒng)自動(dòng)完成。

另外，以熱網(wǎng)分析為基礎(chǔ)建立動(dòng)態(tài)水壓圖。從而對(duì)調(diào)節(jié)方案的合理性進(jìn)行評(píng)估，以保證熱網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，模擬出初、中、高不同時(shí)期的運(yùn)行工況，并對(duì)熱網(wǎng)的供熱能力進(jìn)行評(píng)估，以保證熱網(wǎng)的安全運(yùn)行；分析熱用戶負(fù)荷變化，預(yù)測(cè)對(duì)其他熱用戶或熱源的影響；分析熱源參數(shù)，預(yù)測(cè)熱用戶的熱耗是否滿足要求。增加熱負(fù)荷，管網(wǎng)輸送能力是否足夠。如何調(diào)整設(shè)備，泵、閥門對(duì)熱網(wǎng)運(yùn)行的影響。干管上閥門對(duì)相關(guān)區(qū)域供熱效果的影響。分析供熱垂直、水平失調(diào)，驗(yàn)證解決方案。

4.2 運(yùn)行效果實(shí)現(xiàn)科學(xué)分析

通過(guò)建立科學(xué)供熱控制模型，分析熱網(wǎng)工況特性，保證熱源負(fù)荷合理供給，同時(shí)保證熱源與熱網(wǎng)的良好匹配，科學(xué)分析供熱效率，保證標(biāo)準(zhǔn)供熱。

供熱運(yùn)行指揮中心依據(jù)調(diào)控?zé)嵩吹臒崃坎⑶壹骖櫿{(diào)節(jié)一次網(wǎng)和二次網(wǎng)各環(huán)路的平衡，實(shí)現(xiàn)整個(gè)熱網(wǎng)平衡和供熱效果穩(wěn)定；并在此基礎(chǔ)上，依據(jù)環(huán)境溫度及部分熱用戶的實(shí)際供熱效果對(duì)熱源供熱量進(jìn)行預(yù)報(bào)規(guī)劃和運(yùn)行中的實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，達(dá)到經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的目標(biāo)。

供熱運(yùn)行指揮中心可以進(jìn)行在線診斷報(bào)警。通過(guò)對(duì)傳送來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)的正確性和完整性進(jìn)行檢查，當(dāng)異?；虺鐣r(shí)，發(fā)出相關(guān)報(bào)警信息。通過(guò)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的比較，分析是否存在泄漏，設(shè)備運(yùn)行是否正常。

供熱運(yùn)行狀況的集中監(jiān)測(cè)和分析評(píng)價(jià)，必將為科學(xué)供熱提供有利保證，為實(shí)現(xiàn)企業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，創(chuàng)建節(jié)能型社會(huì)發(fā)揮重要作用。

該系統(tǒng)目前已投入運(yùn)行在大慶石化集團(tuán)下屬物業(yè)管理外圍物業(yè)公司27座換熱站（供熱面積642萬(wàn)平方米）； 4座區(qū)域供熱鍋爐房及下設(shè)16座熱力站（供熱面積173萬(wàn)平方米）；6座燃油鍋爐房（供熱面積90萬(wàn)平方米）。目前已全部投入運(yùn)行，從數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)分析、供熱狀況評(píng)價(jià)以及預(yù)測(cè)調(diào)節(jié)上都達(dá)到了很好的效果。

4.3 節(jié)能減耗分析

4.3.1 降低單位煤耗

在自動(dòng)控制方案的實(shí)施下，一方面減小了管網(wǎng)水平失調(diào)的程度（根據(jù)運(yùn)行數(shù)據(jù)分析，現(xiàn)有水平失調(diào)程度在15%～20%之間），使得供熱房間溫度的分布更為均勻。另一方面，當(dāng)熱源長(zhǎng)時(shí)間超越用戶需求供熱時(shí)，可通過(guò)減小流量的方式降低一次能源的消耗。

在自動(dòng)控制方案的實(shí)施下，對(duì)一次網(wǎng)電動(dòng)調(diào)節(jié)、換熱站水泵實(shí)現(xiàn)了最合理、最及時(shí)的調(diào)節(jié)，從而避免了人工調(diào)節(jié)在時(shí)間上的滯后性和對(duì)經(jīng)驗(yàn)的依賴性，因此可以保證用戶在舒適性的基礎(chǔ)上節(jié)省熱費(fèi)10%以上。

在自動(dòng)控制方案的實(shí)施下，煤?jiǎn)魏闹笜?biāo)可降低到45.0公斤/平米供熱面積，熱源總耗煤量為54098.9噸，節(jié)煤6011.0噸，按煤?jiǎn)蝺r(jià)200元/噸計(jì)算，可節(jié)省費(fèi)用120.2萬(wàn)元人民幣以上。

4.3.2 減少二氧化碳排放量

按照節(jié)煤6011.0噸來(lái)進(jìn)行計(jì)算，減少二氧化碳的排放量至少為16300噸。

4.3.3 降低單位電耗

在換熱站增設(shè)水泵的變頻設(shè)施，可對(duì)頻率設(shè)施進(jìn)行自動(dòng)控制，通過(guò)改變電動(dòng)機(jī)的電流頻率，實(shí)現(xiàn)改變電機(jī)轉(zhuǎn)速。變頻控制的調(diào)節(jié)范圍很寬，且能保持較高的效率，實(shí)現(xiàn)精度很高的運(yùn)行。變頻控制的節(jié)能還表現(xiàn)在消除了電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò)程中的大電流，對(duì)延長(zhǎng)水泵的使用壽命也很有益處。

在換熱站增設(shè)水泵的變頻設(shè)施，一方面可以通過(guò)減小電機(jī)轉(zhuǎn)速來(lái)降低水泵的揚(yáng)程和流量。管網(wǎng)最小流量，即水泵可減小到的最小流量，取決于二次網(wǎng)管網(wǎng)水平失調(diào)的情況。根據(jù)大慶物業(yè)公司的現(xiàn)狀，可減少平米泵耗20%以上。

另一方面，可通過(guò)改變現(xiàn)有的定流量和分階段改變流量的運(yùn)行調(diào)節(jié)方法，采用變流量調(diào)節(jié)方法，可減少25%以上的平米泵耗。

各換熱站水泵的電單耗由2.5度/平米當(dāng)量供熱面積，控制到1.8度/平米當(dāng)量供熱面積，總耗電量為145.8萬(wàn)度，節(jié)電56.8萬(wàn)度，按電單價(jià)0.654元/度計(jì)算，可節(jié)省購(gòu)電費(fèi)用37.1萬(wàn)元人民幣以上。

合計(jì)節(jié)省購(gòu)電費(fèi)用和購(gòu)煤費(fèi)用為157.3萬(wàn)元人民幣以上。

另外，由于新增自動(dòng)控制設(shè)施，換熱站最終可實(shí)現(xiàn)無(wú)人值守，若以減少30位人工成本計(jì)算，每年可節(jié)省人工費(fèi)用30萬(wàn)元。