浅谈城市集中供热计算机监控系统

摘要：在我国城市集中供热是城市基础建设中的重中之重，也是现在城市的一种需要，而城市集中供热计算机监控系统，真正实现了计算机自动控制的一种理想途径，成为各个城市热力公司科学管理的平台，不仅提高了企业的自动化水平，也节约了资源，成为各热力公司具有时代特征的一种科学管理标志。本文介绍了城市集中供热计算机监控系统主要内容进行了论述, 并进行了说明，以达到科学管理，节能等目的。

关键词：城市集中供热;计算机监控系统

我国由于地域分布比较广阔，经济发展不平衡,对供暖的需求也不相同，而北方地区基本属于寒带或者高寒带地区，这样冬季比较漫长，就需要进行供暖，来保障人民日常工作、生活。由于过去技术、工艺等其他因素的限制，我们一般都采用小锅炉小区域供热系统，这样就致使城市环境污染严重，城市形象大打折扣。可随着我国城市化进程不断加速，人们生活水平的提高，能源供应日益紧张，人们环保意识的增强，这样就使得城市需要对供热系统进行改造，加大城市集中供热规模，就需要从技术上提高各城市热力公司供热能力，实现高效、节能、舒适的高技术型供热方式，而供热管网计算机监控系统正是适应时代要求，在节能环保中显示出巨大的生命力，成为现代城市集中供热的一个标志。

一、城市集中供热计算机监控系统

城市集中供热计算机监控系统是计算机网络平台。是由监控中心的热网运行和管理软件，在现场控制设备为嵌入式控制器。该监控系统能可靠的完成对热源、热网及热力站的数据采集及监控。监控系统采用分布式系统结构，监控中心和热力站控制相互独立,互相协调。热力站控制完成现场控制所需的全部功能:包括采集、分析计算、控制输出、报警、显示操作等。监控中心进行集中监测,重要事件报警处理、调度指令,为各热力站的现场控制提供参考。主要由监控中心、通讯网络、现场监控设备三个部分组成，成为最符合我国城市集中供热监控系统运行模式之一。

二、城市集中供热计算机监控系统的功能

城市集中供热计算机监控系统设计采用PC+PLC模式,以此实现对整个热网系统的集中管理、分散控制。系统主工控机设在热网控制中心,主要负责采集过程数据,并提供操作指导、设备控制、故障诊断、报警信息、事件报告、数据处理、趋势显示。监测系统由1个热网控制中心及若干个PLC远程子站组成,负责各站内数据采集、控制调节、系统报警、通过接口模块和通讯系统将检测的数据传送到热网控制中心上位机等功能。

1、城市集中供热计算机监控系统可以及时检测参数，同时还可以了解系统的工作情况,这样就可以真正做到“居调度室而知全局”。不仅节省了人力，也提高了工作效率，为企业创造出大量的经济利益。

2、城市集中供热计算机监控系统可以均匀调节流量,消除冷热不均,消除水力工况失调,不能单靠系统投运前的一次性初调节,在系统运行过程中,经常的流量均匀调节是必不可少的。除电动自力式调节阀外,其它手动

调节阀将无能为力。

3、城市集中供热计算机监控系统可以合理匹配工况,来保证按需供热。计算机监控系统可以通过软件开发,配量供热系统热特性识别和工况优化分析程序,根据前几天供热系统的实测供回水温度、循环流量、室外温度,以及历年同期情况和气象预报,预测当天的最佳工况匹配,进而对热源和热力网实行直接自动控制或运行指导。

4、城市集中供热计算机监控系统可以及时诊断故障,再检测出故障的地方，可以及时解决，来确保城市集中供热系统的安全运行。

5、健全运行档案,实现量化管理。计算机系统可以建立各种信息数据库,能够对运行进程的各种信息数据进行分析,根据需要打印运行日志。水压图、煤耗、电耗、水耗、供热量等运行控制指标,还可调阅各重要参数的历史数据。供热系统的计算机自动监控,不但可以改善供热效果,而且能大大提高系统的热能利用率,一般在手动调节的基础上,还能再节能10%～20%左右。

三、城市集中供热计算机监控系统监控方式和组成部分

目前在我国内，城市集中供热计算机监控系统监控，是通过联网方式是保证运行可靠性的关键环节，对这样复杂的系统,常将其称为SCADA系统，这种系统主要由两种不同监控方式组成，而这种监控系统硬件主要由四大组成部分。

1、城市集中供热计算机监控系统监控方式

我国目前，对于供热系统计算机监控方式分为两种，一种方式是采用中央集中式监控办法,即中央大权独揽,热力站机组只有测试仪表和执行机构,它的功能只是参数的下情上达和指令的上情下达,本身在就地没有独立的自动调控的决策功能。另一种方式是中央与就地分工协作的监控方法,即集散式(或又称分布式)的系统。在这种系统中,各热力站的专用控制器(或PLC系统)就成为连接一、二次网,起“承上启下”作用的关键设备。对一次网来说,中央控制室从各热力站控制器获得需求信息,然后综合调配各站的供热量,调节自身出力,满足总负荷的变化。对二次网来说,控制器要保证在室外温度变化的情况下,用户室内温度达到需求,并确保系统安全稳定运行,这是目前国内、外最常采用的方式。

2、城市集中供热计算机监控系统组成部分

在目前我国城市集中供热，计算机监控系统从硬件角度看由四大部分组成，中央控制室系统:又称管理级。有和热源监控系统全为一体的,也有单独对外部供热网实施监控的,有和单位局域网联网的,也有自成体系的。其硬件部分主要包括:工控机(上位机)、服务器、UPS电源、网络通讯设备等。通讯系统:又称通讯级。实现远程监控的各种通讯手段,一般分为有线传输和无线传输两大类型。热力站自控系统:又称自动级由于换热站的自控系统功能明确,监测参数相对固定,所以,近年来一般不再采用PLC系统,而是使用针对不同应用要求而开发的换热站专用控制器。控制器的基本功能除参数监测、安全保护、数据远传外,主要就是通过控制一次侧调节阀开度而改变一次侧流量,从而达到控制二次侧水温的目的。控制器自身有内部的软件,国内产品大部分不需要复杂的二次开发,只进行简单设置或组态即可。

四、城市集中供热计算机监控系统硬件及软件配置

热网控制中心硬件配置:热网控制中心是监控系统的核心部分。由于它承担了对所有相关信息的数据采集,归档、综合分析处理并且对全网提出运行建议并实施控制执行等多项任务。因此,其硬件配置是二台高性能计算机服务器和三台工控机及配套的通讯设备和显示设备组成的。另外,本监控中心的信息可以通过局域网方便的上传给多个相关领导部门,从而为形成调度指挥系统提供了方便。远程子站监控系统是由PLC现场工作站和安装在现场的各类流量、温度、压力等检测设备以及电动调节阀、变频组成的控制系统。远程子站监控系统既可以实施由热网控制中心下达的远控调节,又可实施热网控制中心指挥下的现场人工手动调节。各远程子站配置具有GPRS通讯接口的PLC可编程控制器一台,要求配备足够数量的开关量和模拟量接口,并具有一定的扩展功能,并配置“5”人机界面远程子站软件配置:远程子站软件系统是为完成PLC现场工作站采集远程子站(换热站)参数和控制参数并与热网控制中心进行通讯而设计,同时也支持现场工作站脱离热网控制中心独立运行。■

参考文献

[1]贺平,孙刚编著《供热工程》,中国建筑工业出版社,2003年.

[2]蔡林,《综合治理供热系统水力失调》,中国城镇供热协会论文集,2001年.

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[4]狄洪发,《供热节能与计量收费若干问题探讨》,《开发区供热》,2006年2期.

[5]孟刚等,《热网水力平衡分析软件(FLOWRA)在热网中的应用》,《区域供热》2006年3期.