煥熱站監(jiān)控遠(yuǎn)傳蒸汽預(yù)付費(fèi)系統(tǒng) 渦街流量計(jì)

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步和人民生活水 平日益提高，社會(huì)對(duì)環(huán)境的要求越來(lái)越高。近年來(lái)國(guó)家大力提倡城鎮(zhèn)集中供熱，改變?cè)瓉?lái) 各單位、各片區(qū)自己供熱、單獨(dú)建立鍋爐房給 城市帶來(lái)的污染，由城市外圍的一個(gè)或者多 個(gè)熱電廠提供熱源，市內(nèi)各片區(qū)建立換熱站， 統(tǒng)一給用戶供熱。這樣就大大減少了燃煤對(duì) 城市環(huán)境的污染，同時(shí)也節(jié)省了能源，所以可 以說(shuō)這是一項(xiàng)即造福當(dāng)代人民又造福后代子 孫的偉大工程。
隨著科學(xué)技術(shù)的日新月異，尤其是計(jì)算 機(jī)、通訊技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)控制水平也得 到了快速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，尤其是在人 們對(duì)供熱質(zhì)量的要求不斷提高和能源緊張的 今天，提高供熱質(zhì)量同時(shí)節(jié)約能源勢(shì)在必行。 所以，目前各地供熱公司新建換熱站大多都 是無(wú)人值守?fù)Q熱站，同時(shí)對(duì)老的換熱站的改 造也在向無(wú)人值守?fù)Q熱站靠攏。
一、煥熱站監(jiān)控遠(yuǎn)傳蒸汽預(yù)付費(fèi)系統(tǒng) 渦街流量計(jì)控制目的
宏觀掌握供熱系統(tǒng)運(yùn)行狀況、運(yùn)行質(zhì)量。保證供熱系統(tǒng)的運(yùn)行參數(shù)。對(duì)熱網(wǎng)的水 力工況和熱力工況進(jìn)行全自動(dòng)調(diào)節(jié)，解決各換熱站的耦合影響，消除熱網(wǎng)水平失調(diào)，平衡供熱效果。
以節(jié)省總供熱量為目標(biāo)，在滿足熱網(wǎng)用戶基本采暖要求的前提下盡量減少總供熱量，從而達(dá)到提高經(jīng)濟(jì)效益的目的。
更好地進(jìn)行供熱系統(tǒng)設(shè)備的維護(hù)及管 理。及時(shí)檢測(cè)報(bào)告供熱系統(tǒng)故障，作到防微杜漸，防患未然。
為熱網(wǎng)如何經(jīng)濟(jì)高效運(yùn)行提供分析基礎(chǔ) 和分析依據(jù)。通過(guò)記錄的熱網(wǎng)運(yùn)行歷史數(shù)據(jù)， 在一個(gè)采暖期結(jié)束后與前期數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分 析，查出主要能耗來(lái)源，為今后的節(jié)能挖潛改造提供條件。
二、自動(dòng)控制
(一)數(shù)據(jù)采集
循環(huán)栗和補(bǔ)水泵均采用變頻，變頻和控制器安裝在各自 的配電柜中。在供熱公司建立一個(gè)監(jiān)控中心，監(jiān)控中心和各個(gè)換熱站的通訊采用的GPRS 無(wú)線方式。
要達(dá)到自動(dòng)控制首先要了解當(dāng)前系統(tǒng)的運(yùn)行情況。所以數(shù)據(jù)采集是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制的大前提。

針對(duì)供熱系統(tǒng)的參數(shù)模擬量居多，開(kāi)關(guān)量相 對(duì)較少。另外，供熱系統(tǒng)的參數(shù)相對(duì)變化較慢，所以我們公司選用的控制器具有以下特點(diǎn)：
1數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，并不要求過(guò)高的采集 頻率。
2有一定的分析計(jì)算能力，例如計(jì)算瞬 時(shí)流量、計(jì)算供回水壓差、溫差等。
3有一定數(shù)據(jù)存儲(chǔ)能力，提供給遠(yuǎn)程的 上位機(jī)管理軟件。
4工作方式切換功能
5參數(shù)設(shè)定功能。可接受監(jiān)控中心的遠(yuǎn) 程參數(shù)設(shè)定，也可接受現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏的參數(shù)設(shè) 定；
6溫度、壓力、流量信號(hào)的采集功能；
7通訊功能。內(nèi)置通訊連接接口，作為被 叫方，接受監(jiān)控中心的訪問(wèn)命令、控制命令；
8連網(wǎng)全系統(tǒng)自動(dòng)控制功能。根據(jù)監(jiān)控 中心下載的局部控制目標(biāo)參數(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控 制。采用專家PID調(diào)節(jié)算法、滯后調(diào)節(jié)等算 法，調(diào)節(jié)換熱器的一次管網(wǎng)高溫水流量（通過(guò)控制電動(dòng)調(diào)節(jié)閥實(shí)現(xiàn))，從而控制二次網(wǎng)的供/回水溫度;
9獨(dú)立自動(dòng)控制功能。根據(jù)運(yùn)行人員通 過(guò)現(xiàn)場(chǎng)觸摸屏設(shè)定的參數(shù)，獨(dú)立完成控制任務(wù)。
10手動(dòng)控制功能。運(yùn)行人員通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng) 觸摸屏直接設(shè)定電動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度，直接調(diào)整 換熱站一次管網(wǎng)高溫水流量。
(二)遠(yuǎn)程通訊
通訊網(wǎng)絡(luò)承擔(dān)工作站與各個(gè)現(xiàn)場(chǎng)控制站之間的數(shù)據(jù)傳輸, 數(shù)據(jù)交換, 是整個(gè)監(jiān)控項(xiàng)目的橋梁, 是保證熱網(wǎng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵。監(jiān)控系統(tǒng)采用的通訊方式有多種形式。應(yīng)依據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際情況決定采取何種通訊方式。熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的通訊從通訊方式可以分為:市話網(wǎng)、寬帶網(wǎng)、網(wǎng)和GPRS網(wǎng)。
1. 市話網(wǎng)通訊方式的特點(diǎn):
(1)供熱管網(wǎng)存在一定的滯后性, 無(wú)須實(shí)時(shí)在線。所以, 通訊方式采用撥號(hào)方式也不失一種好方法。
(2) 有線通信時(shí), 要先撥號(hào)以后才能通信, 速度比較慢。運(yùn)行費(fèi)用較低。
(3)維護(hù)均由電信部門負(fù)責(zé)。
(4)系統(tǒng)具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能, 從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制, 無(wú)人職守。
(5)覆蓋面廣, 信號(hào)穩(wěn)定。
2. 寬帶網(wǎng)通訊的特點(diǎn):
(1)用于已完供熱管網(wǎng), 無(wú)須土方開(kāi)挖。
(2)申請(qǐng)ADSL方式通訊, 只須按月交納一定的費(fèi)用, 即可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上通訊, 無(wú)自維護(hù)量。
(3)永遠(yuǎn)在線:用戶隨時(shí)都與網(wǎng)絡(luò)保持著  即使沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí), 用戶也仍然附著在網(wǎng)上與網(wǎng)絡(luò)保持著 。
(4)每次登錄Internet 只需要一個(gè)激活的過(guò)程, 一般僅需要1到3秒鐘。
(5)高速傳輸: 由于ADSL采用了先進(jìn)的分組交換技術(shù), 數(shù)據(jù)傳輸快。系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中可申請(qǐng)加密機(jī)制, 數(shù)據(jù)可以在公網(wǎng)上安全地傳輸。
(6)系統(tǒng)具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能, 從而實(shí)遠(yuǎn)傳控制無(wú)人值守。
(7)系統(tǒng)依托相應(yīng)的軟件, 可以靈活實(shí)現(xiàn)點(diǎn)～點(diǎn)、點(diǎn)～多點(diǎn)、中心～多點(diǎn)的對(duì)等數(shù)據(jù)傳輸。
3. 線路的特點(diǎn):
(1)敷設(shè)通訊光纜, 特別適用于新建供熱管網(wǎng), 可與供熱管道一同敷設(shè), 減少土方開(kāi)挖量, 可以大大降低運(yùn)行費(fèi)用, 但維護(hù)量大, 維修費(fèi)用多。
(2)用戶隨時(shí)都與網(wǎng)絡(luò)保持著 , 即使沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí), 用戶也仍然附著在網(wǎng)上與網(wǎng)絡(luò)保持著 。
(3)系統(tǒng)具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能, 從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制, 無(wú)人職守。
4. GPRS無(wú)線通信的特點(diǎn)
(1)永遠(yuǎn)在線:通信時(shí), 不需要象PSTN那樣要先撥號(hào)以后才能通信。用戶隨時(shí)都與網(wǎng)絡(luò)保持著 , 即使沒(méi)有數(shù)據(jù)傳輸時(shí), 用戶也仍然附著在網(wǎng)上與網(wǎng)絡(luò)保持著 與網(wǎng)仍然附著在網(wǎng)上與網(wǎng)絡(luò)保持著 。
(2)快速登錄:GPRS無(wú)線終端一開(kāi)機(jī), 即已經(jīng)與GPRS網(wǎng)絡(luò)建立了連接。每次登錄In ternet 只需要一個(gè)激活的過(guò)程, 一般僅需要1到3秒鐘。
(3)高速傳輸: 由于GPRS采用了先進(jìn)的分組交換技術(shù), 數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦碚撝悼蛇_(dá)171.2kb/s。
(4) 按量計(jì)費(fèi):GPRS網(wǎng)絡(luò)按照用戶接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來(lái)收取費(fèi)用。沒(méi)有數(shù)據(jù)流量傳輸時(shí), 用戶即使在線, 也不收費(fèi)。
(5)覆蓋面廣:目前,GPRS網(wǎng)絡(luò)已基本覆蓋了所有GSM網(wǎng)絡(luò), 偏遠(yuǎn)地區(qū)不再是數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿^(qū)。
(6)可移動(dòng)性:企業(yè)對(duì)系統(tǒng)所有設(shè)備有自主權(quán), 無(wú)需與運(yùn)營(yíng)商交涉, 可以自由分配。
(7)可靠性強(qiáng):系統(tǒng)具有糾錯(cuò)、重發(fā)機(jī)制,從而確保數(shù)據(jù)的完整性和正確性。其次, 系統(tǒng)具有自動(dòng)恢復(fù)功能, 在GPRS網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)不穩(wěn)定的情況下, 保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作, 而無(wú)需人工干預(yù)。
(8)安全性高:系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中加入了加密機(jī)制, 數(shù)據(jù)可以在公網(wǎng)上安全地傳輸。
(9)無(wú)人職守:系統(tǒng)具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能, 從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制, 無(wú)人職守。
(10)靈活方便:系統(tǒng)依托相應(yīng)的軟件, 可以靈活實(shí)現(xiàn)點(diǎn)～點(diǎn)、點(diǎn)～多點(diǎn)、中心～多點(diǎn)的對(duì)等數(shù)據(jù)傳輸。熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)遠(yuǎn)程通訊從功能可以分為三部分, 遠(yuǎn)程采集、遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程調(diào)試。

煥熱站監(jiān)控遠(yuǎn)傳蒸汽預(yù)付費(fèi)系統(tǒng) 渦街流量計(jì)
1.遠(yuǎn)程采集
遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集可以定時(shí)采集, 也可以循環(huán)采集, 即可以采集當(dāng)前的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù), 也可以采集過(guò)去的歷史數(shù)據(jù)(要求數(shù)據(jù)采集設(shè)備能存儲(chǔ)至少一周的歷史數(shù)據(jù), 已備通訊設(shè)備故障時(shí)數(shù)據(jù)不會(huì)丟失)。
2.遠(yuǎn)程控制
遠(yuǎn)程控制是無(wú)人值守?fù)Q熱站的重要環(huán)節(jié), 包括對(duì)閥門的控制(手動(dòng)開(kāi)關(guān)閥門)、控制策略的選擇(經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)、定溫調(diào)節(jié)、手動(dòng)調(diào)節(jié)等)供水溫度值的設(shè)定、循環(huán)泵的起停、補(bǔ)水泵的起停等。
3.遠(yuǎn)程調(diào)試
理想的通訊方式不但解決了數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程采集和控制, 還可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)控制器的遠(yuǎn)程維護(hù), 修改控制策略, 修改報(bào)警參數(shù)值, 等等。可以減少去現(xiàn)場(chǎng)的次數(shù), 并且可以迅速的了解現(xiàn)場(chǎng)控制器的工作情況, 大大提高了工作效率。

(三)溫度控制
要使用戶家里溫度更加舒適，必須保證 換熱站供出的溫度（熱量）合適，這樣我們就 根據(jù)不同情況對(duì)換熱站的二次出水溫度進(jìn)行 控制。控制方式大致分為，經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)、定溫調(diào)節(jié)、分時(shí)段調(diào)節(jié)三種。
1.經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)
即根據(jù)以往的供熱經(jīng)驗(yàn)，在不同的室外溫度條件下，通過(guò)檢測(cè)二次網(wǎng)供水溫度和室外溫度，各個(gè)控制器輸入二次供水溫度調(diào)節(jié)曲線，自動(dòng)調(diào)節(jié)一次網(wǎng)的閥門開(kāi)度從而達(dá)到二次網(wǎng)的設(shè)定供水溫度值，實(shí)現(xiàn)換熱站的質(zhì)調(diào)節(jié)。管理人員可以在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)液晶鍵盤或通過(guò)上位機(jī)軟件遠(yuǎn)程對(duì)此曲線進(jìn)行修改。

定溫調(diào)節(jié)
用戶可任意設(shè)定供水溫度值，系統(tǒng)將自 動(dòng)調(diào)節(jié)一次網(wǎng)的流量從而使二次網(wǎng)供水溫度 穩(wěn)定在此設(shè)定值。管理人員可以在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò) 液晶鍵盤或通過(guò)上位機(jī)軟件遠(yuǎn)程對(duì)此設(shè)定值 進(jìn)行修改。
3分時(shí)段調(diào)節(jié)
在不同的時(shí)間段設(shè)定不同的二次網(wǎng)供水 溫度，本方式支持在不同的時(shí)間段修正固定 的供水溫度設(shè)定值（經(jīng)驗(yàn)調(diào)節(jié)曲線或固定供 水溫度），這樣可生成一條更經(jīng)濟(jì)的運(yùn)行曲 線。管理人員可以在現(xiàn)場(chǎng)通過(guò)液晶鍵盤或通 過(guò)上位機(jī)軟件遠(yuǎn)程對(duì)此曲線進(jìn)行修改。
(四)壓力控制
無(wú)人值守?fù)Q熱站中壓力控制主要是二次供水壓力(或者是二次供回水壓差)和二次回水壓力的控制。分別通過(guò)調(diào)整循環(huán)泵變頻頻率和補(bǔ)水泵變頻頻率實(shí)現(xiàn)。變頻恒壓供水已經(jīng)用得到很多, 這里就不在說(shuō)明。需要強(qiáng)調(diào)的是幾種故障和相應(yīng)的保護(hù)措施。
1. 二次供水壓力過(guò)高, 供熱系統(tǒng)中, 此故障是個(gè)比較嚴(yán)重的故障, 需要系統(tǒng)停止運(yùn)行進(jìn)行檢查, 否則有可能會(huì)造成用戶家里暖氣片的損壞。
2. 二次回水壓力過(guò)高, 系統(tǒng)設(shè)置超壓泄水電磁閥, 報(bào)警發(fā)生時(shí)自動(dòng)打開(kāi)電磁閥泄水。
3. 二次回水壓力過(guò)低, 為了保護(hù)循環(huán)泵,此報(bào)警發(fā)生時(shí)系統(tǒng)應(yīng)該停止運(yùn)行并報(bào)警。
4. 補(bǔ)水箱水位過(guò)低, 應(yīng)該停止補(bǔ)水, 避免補(bǔ)水泵長(zhǎng)期無(wú)水運(yùn)行造成損壞。
5. 補(bǔ)水箱水位過(guò)高, 應(yīng)該關(guān)閉自來(lái)水, 避免不必要的浪費(fèi)。
6. 有些換熱站生水壓力不足或防止短時(shí)間停水, 應(yīng)該設(shè)置生水箱。另外, 控制器和變頻器進(jìn)行通訊, 設(shè)定和讀取變頻器的參數(shù)如: 工作電壓、工作頻率、
工作電流等, 以便了解水泵電機(jī)的運(yùn)行情況。通訊方式可以通過(guò)一根通訊電纜實(shí)現(xiàn)。
(五)報(bào)警管理
無(wú)人值守?fù)Q熱站的監(jiān)控中心軟件具備報(bào)警管理功能, 每條報(bào)警信息應(yīng)該包含報(bào)警站點(diǎn)、報(bào)警發(fā)生時(shí)間、報(bào)警參數(shù)及當(dāng)前值等詳細(xì)信息。軟件對(duì)過(guò)去的報(bào)警可以按站點(diǎn)或按時(shí)間進(jìn)行查詢, 并記錄報(bào)警的處理人和處理時(shí)間。
(六)權(quán)限設(shè)置
監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)運(yùn)行人員、維護(hù)人員、管理人員賦予不同的權(quán)限, 不同的人員具有不同的操作權(quán)限, 從而避免了操作不當(dāng)所造成的系統(tǒng)故障。
三 結(jié)論
監(jiān)控系統(tǒng)還可以設(shè)置巡檢記錄, 巡檢人員每到一個(gè)站點(diǎn)檢查完畢, 到控制器上按一下, 控制器就記錄了當(dāng)前巡檢的時(shí)間, 和當(dāng)天已經(jīng)巡檢的次數(shù)。方便了管理人員對(duì)運(yùn)行人員的管理。總之, 無(wú)人值守?fù)Q熱站很好的實(shí)現(xiàn)了對(duì)換熱站設(shè)備自動(dòng)控制, 提高了供熱質(zhì)量。滿足了用戶需求的前提下, 節(jié)約了大量的人力、
物力資源, 減少了不必要的浪費(fèi)。同時(shí), 管理人員可以更清楚的了解各個(gè)換熱站的運(yùn)行數(shù)據(jù), 使管理更加有地放矢, 有效的提高了供熱管理水平;提高了熱力系統(tǒng)的運(yùn)行管理水平;為熱力系統(tǒng)的運(yùn)行管理提供一個(gè)良好的支持環(huán)境;提高公司效益。不斷提高, 一次性投資逐漸減低, 但產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)效果很大, 一般僅節(jié)電的效益在一年左右的時(shí)間即可收回投資。目前, 我國(guó)在水泵控制系統(tǒng)中應(yīng)用變頻技術(shù)雖然有了很大進(jìn)步, 但總體水平仍然很低, 其應(yīng)用量?jī)H占水泵總量5-7%, 而先進(jìn)的工業(yè)化國(guó)家其應(yīng)用量已達(dá)90%左右。在供熱領(lǐng)域, 在補(bǔ)水定壓控制系統(tǒng)中已得到了充分的利用, 但在循環(huán)水泵的控制方面, 受制于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、以及經(jīng)濟(jì)體制、產(chǎn)權(quán)隸屬關(guān)系等外部因素的影響, 其應(yīng)用普及的還很慢。但隨著配套技術(shù)的發(fā)展, 人們思想意識(shí)的提高, 特別是“熱改"后, 變頻調(diào)速泵控制技術(shù)必將在集中供熱系統(tǒng)中得到廣泛的利用。