淺析供熱系統(tǒng)信息化管理

張薇

摘要：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。

關(guān)鍵詞：供熱；系統(tǒng)；信息化

中圖分類號(hào)：TU833文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

前言：搞好城市集中供熱工程，必須要全面提高供熱技術(shù)水平。因此，建立基于GPRS 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)各換熱站現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的采集、調(diào)度室與各換熱站的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通訊控制，可以很好的解決上述缺點(diǎn)，可以有效提高供熱系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平，并且能很大程度上提高供熱行業(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。

一、集中供熱系統(tǒng)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控

在集中供熱系統(tǒng)中，熱網(wǎng)穩(wěn)定的水力工況和熱力工況最為重要，它們必須穩(wěn)定地運(yùn)行在一定的范圍內(nèi)才能保證整個(gè)供熱系統(tǒng)的正常運(yùn)行。熱網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)要實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)各換熱站的熱力平衡，監(jiān)測(cè)管網(wǎng)的運(yùn)行狀況，根據(jù)環(huán)境溫度等的變化調(diào)節(jié)供熱量，達(dá)到滿足國(guó)家供熱標(biāo)準(zhǔn)要求的情況下節(jié)約能源。

監(jiān)控中心設(shè)置于熱力站中。它負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控全網(wǎng)的安全高效運(yùn)行，監(jiān)測(cè)代表點(diǎn)的具體參數(shù)，遙控各換熱站熱力工況均衡，反饋各換熱站運(yùn)行情況；在往年數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上分析氣候溫度趨勢(shì)，指導(dǎo)各換熱站運(yùn)行；監(jiān)視各換熱站人員流動(dòng)情況；提供ＶＰＮ加密隧道接入方式，以備高層領(lǐng)導(dǎo)任何時(shí)間、任何地點(diǎn)遠(yuǎn)程接入，了解熱網(wǎng)運(yùn)行狀況并使得軟件后期的升級(jí)與維護(hù)成為可能。

系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

1、換熱站監(jiān)控系統(tǒng)解決了熱網(wǎng)運(yùn)行失調(diào)現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了熱網(wǎng)平衡運(yùn)行，大大提高了供熱效果。

2、起到了節(jié)能降耗的作用，換熱站根據(jù)室外溫度的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)供水溫度，從而最大程度的節(jié)約了能耗，并且提高供熱的服務(wù)質(zhì)量。

3、換熱站監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)幾乎與現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)保持同步，這是以往熱網(wǎng)運(yùn)行中投入多大的人力及物力都不可能實(shí)現(xiàn)的。

4、避免了偷熱、漏熱現(xiàn)象，由于24 小時(shí)在線運(yùn)行，杜絕了用戶偷熱的想法，現(xiàn)場(chǎng)計(jì)量出現(xiàn)故障可以在最短的時(shí)間內(nèi)發(fā)現(xiàn)，并將故障時(shí)間記錄備案。避免計(jì)量方面的損失。

5、通過(guò)仿真系統(tǒng)對(duì)熱網(wǎng)進(jìn)行水力、熱力計(jì)算，熱網(wǎng)的控制運(yùn)行分析，使熱網(wǎng)達(dá)到最優(yōu)化運(yùn)行，利用故障診斷、能損分析了解管網(wǎng)保溫、阻力損失情況，設(shè)備的使用效率，使熱網(wǎng)的管損達(dá)到最小值，以達(dá)到最經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，通過(guò)歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的比較，分析管網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。

二、集中供暖安防監(jiān)控系統(tǒng)

我國(guó)北方地區(qū)冬季目前普遍采用集中供暖方式進(jìn)行供熱。鍋爐房通過(guò)城市高溫供熱管道將熱水送至各居民小區(qū)、企業(yè)中的換熱站。在換熱站，高溫管道（以下簡(jiǎn)稱一次網(wǎng)）中的熱水與進(jìn)居室暖氣片（以下簡(jiǎn)稱二次網(wǎng)）的熱水通過(guò)換熱器交換熱量。經(jīng)過(guò)換熱后，二次網(wǎng)中熱水流入各居室中。

供熱調(diào)度部門需要對(duì)分散在不同地理位置換熱站中溫度、壓力、流量、液位等參數(shù)集中實(shí)時(shí)監(jiān)視，控制換熱站中各設(shè)備的運(yùn)行。同時(shí)，根據(jù)從現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)到的各換熱站運(yùn)行參數(shù)，調(diào)節(jié)熱電廠運(yùn)行工況，保證冬季整個(gè)供暖的穩(wěn)定運(yùn)行。

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。因此，建立基于GPRS 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控系統(tǒng)，來(lái)實(shí)現(xiàn)各換熱站現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)的采集、調(diào)度室與各換熱站的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)通訊控制，可以很好的解決上述缺點(diǎn)，可以有效提高供熱系統(tǒng)的自動(dòng)化控制水平，并且能很大程度上提高供熱行業(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。

視頻監(jiān)控軟件系統(tǒng)方案中，整個(gè)熱網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由三部分組成：現(xiàn)場(chǎng)換熱站控制部分、GPRS 數(shù)據(jù)傳輸部分、調(diào)度室數(shù)據(jù)中心。通過(guò)控制模塊完成與SARO GPRS DTU 的數(shù)據(jù)交互。PLC 定時(shí)將數(shù)據(jù)發(fā)送給GPRS DTU，同時(shí)PLC 實(shí)時(shí)接收DTU 發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)完成相應(yīng)控制功能。GPRS DTU在收到PLC 發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)會(huì)立即轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心。

(1) 現(xiàn)場(chǎng)換熱站

PLC 將各工藝參數(shù)實(shí)時(shí)采集后通過(guò)RS-232 串口通信模塊將數(shù)據(jù)送往GPRS DTU 通信模塊；同時(shí)，還可通過(guò)該通信模塊接收調(diào)度中心的指令。

(2) GPRS 數(shù)據(jù)傳輸部分

在對(duì)GPRS DTU 通信模塊進(jìn)行配置時(shí)預(yù)先輸入數(shù)據(jù)中心的固定IP 地址。GPRS DTU 通信模塊收到PLC 發(fā)來(lái)的數(shù)據(jù)后，把這些數(shù)據(jù)送到前面設(shè)置的IP地址網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，通過(guò)端口映射轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心服務(wù)器。SARO GPRS DTU 發(fā)送數(shù)據(jù)的過(guò)程為：數(shù)據(jù)送到中國(guó)移動(dòng)GPRS 網(wǎng)絡(luò)中，然后再經(jīng)過(guò)Internet，最后在數(shù)據(jù)中心通過(guò)ADSL 進(jìn)行接收。

(3) 調(diào)度室數(shù)據(jù)中心

由ADSL MODEM、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、防火墻、數(shù)據(jù)中心服務(wù)器、工作站。數(shù)據(jù)中心服務(wù)器通過(guò)ADSL Modem 接收來(lái)自各換熱站的數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、歷史趨勢(shì)分析、報(bào)表打印等，其中一部分?jǐn)?shù)據(jù)還傳送到全廠MIS 系統(tǒng)。