煥熱站監(jiān)控遠傳蒸汽預付費系統(tǒng) 渦街流量計

隨著國民經濟的不斷進步和人民生活水 平日益提高，社會對環(huán)境的要求越來越高。近年來國家大力提倡城鎮(zhèn)集中供熱，改變原來 各單位、各片區(qū)自己供熱、單獨建立鍋爐房給 城市帶來的污染，由城市外圍的一個或者多 個熱電廠提供熱源，市內各片區(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 城市環(huán)境的污染，同時也節(jié)省了能源，所以可 以說這是一項即造福當代人民又造福后代子 孫的偉大工程。
隨著科學技術的日新月異，尤其是計算 機、通訊技術的迅速發(fā)展，自動控制水平也得 到了快速的發(fā)展和廣泛的應用，尤其是在人 們對供熱質量的要求不斷提高和能源緊張的 今天，提高供熱質量同時節(jié)約能源勢在必行。 所以，目前各地供熱公司新建換熱站大多都 是無人值守換熱站，同時對老的換熱站的改 造也在向無人值守換熱站靠攏。
一、煥熱站監(jiān)控遠傳蒸汽預付費系統(tǒng) 渦街流量計控制目的
宏觀掌握供熱系統(tǒng)運行狀況、運行質量。保證供熱系統(tǒng)的運行參數(shù)。對熱網的水 力工況和熱力工況進行全自動調節(jié)，解決各換熱站的耦合影響，消除熱網水平失調，平衡供熱效果。
以節(jié)省總供熱量為目標，在滿足熱網用戶基本采暖要求的前提下盡量減少總供熱量，從而達到提高經濟效益的目的。
更好地進行供熱系統(tǒng)設備的維護及管 理。及時檢測報告供熱系統(tǒng)故障，作到防微杜漸，防患未然。
為熱網如何經濟高效運行提供分析基礎 和分析依據(jù)。通過記錄的熱網運行歷史數(shù)據(jù)， 在一個采暖期結束后與前期數(shù)據(jù)進行比較分 析，查出主要能耗來源，為今后的節(jié)能挖潛改造提供條件。
二、自動控制
(一)數(shù)據(jù)采集
循環(huán)栗和補水泵均采用變頻，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監(jiān)控中心，監(jiān)控中心和各個換熱站的通訊采用的GPRS 無線方式。
要達到自動控制首先要了解當前系統(tǒng)的運行情況。所以數(shù)據(jù)采集是實現(xiàn)自動控制的大前提。

針對供熱系統(tǒng)的參數(shù)模擬量居多，開關量相 對較少。另外，供熱系統(tǒng)的參數(shù)相對變化較慢，所以我們公司選用的控制器具有以下特點：
1數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠，并不要求過高的采集 頻率。
2有一定的分析計算能力，例如計算瞬 時流量、計算供回水壓差、溫差等。
3有一定數(shù)據(jù)存儲能力，提供給遠程的 上位機管理軟件。
4工作方式切換功能
5參數(shù)設定功能?？山邮鼙O(jiān)控中心的遠 程參數(shù)設定，也可接受現(xiàn)場觸摸屏的參數(shù)設 定；
6溫度、壓力、流量信號的采集功能；
7通訊功能。內置通訊連接接口，作為被 叫方，接受監(jiān)控中心的訪問命令、控制命令；
8連網全系統(tǒng)自動控制功能。根據(jù)監(jiān)控 中心下載的局部控制目標參數(shù)實現(xiàn)自動控 制。采用專家PID調節(jié)算法、滯后調節(jié)等算 法，調節(jié)換熱器的一次管網高溫水流量（通過控制電動調節(jié)閥實現(xiàn))，從而控制二次網的供/回水溫度;
9獨立自動控制功能。根據(jù)運行人員通 過現(xiàn)場觸摸屏設定的參數(shù)，獨立完成控制任務。
10手動控制功能。運行人員通過對現(xiàn)場 觸摸屏直接設定電動調節(jié)閥開度，直接調整 換熱站一次管網高溫水流量。
(二)遠程通訊
通訊網絡承擔工作站與各個現(xiàn)場控制站之間的數(shù)據(jù)傳輸, 數(shù)據(jù)交換, 是整個監(jiān)控項目的橋梁, 是保證熱網監(jiān)測系統(tǒng)正常運行的關鍵。監(jiān)控系統(tǒng)采用的通訊方式有多種形式。應依據(jù)項目的實際情況決定采取何種通訊方式。熱網監(jiān)控系統(tǒng)的通訊從通訊方式可以分為:市話網、寬帶網、網和GPRS網。
1. 市話網通訊方式的特點:
(1)供熱管網存在一定的滯后性, 無須實時在線。所以, 通訊方式采用撥號方式也不失一種好方法。
(2) 有線通信時, 要先撥號以后才能通信, 速度比較慢。運行費用較低。
(3)維護均由電信部門負責。
(4)系統(tǒng)具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能, 從而實現(xiàn)遠程控制, 無人職守。
(5)覆蓋面廣, 信號穩(wěn)定。
2. 寬帶網通訊的特點:
(1)用于已完供熱管網, 無須土方開挖。
(2)申請ADSL方式通訊, 只須按月交納一定的費用, 即可實現(xiàn)網上通訊, 無自維護量。
(3)永遠在線:用戶隨時都與網絡保持著  即使沒有數(shù)據(jù)傳輸時, 用戶也仍然附著在網上與網絡保持著 。
(4)每次登錄Internet 只需要一個激活的過程, 一般僅需要1到3秒鐘。
(5)高速傳輸: 由于ADSL采用了先進的分組交換技術, 數(shù)據(jù)傳輸快。系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸過程中可申請加密機制, 數(shù)據(jù)可以在公網上安全地傳輸。
(6)系統(tǒng)具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能, 從而實遠傳控制無人值守。
(7)系統(tǒng)依托相應的軟件, 可以靈活實現(xiàn)點～點、點～多點、中心～多點的對等數(shù)據(jù)傳輸。
3. 線路的特點:
(1)敷設通訊光纜, 特別適用于新建供熱管網, 可與供熱管道一同敷設, 減少土方開挖量, 可以大大降低運行費用, 但維護量大, 維修費用多。
(2)用戶隨時都與網絡保持著 , 即使沒有數(shù)據(jù)傳輸時, 用戶也仍然附著在網上與網絡保持著 。
(3)系統(tǒng)具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能, 從而實現(xiàn)遠程控制, 無人職守。
4. GPRS無線通信的特點
(1)永遠在線:通信時, 不需要象PSTN那樣要先撥號以后才能通信。用戶隨時都與網絡保持著 , 即使沒有數(shù)據(jù)傳輸時, 用戶也仍然附著在網上與網絡保持著 與網仍然附著在網上與網絡保持著 。
(2)快速登錄:GPRS無線終端一開機, 即已經與GPRS網絡建立了連接。每次登錄In ternet 只需要一個激活的過程, 一般僅需要1到3秒鐘。
(3)高速傳輸: 由于GPRS采用了先進的分組交換技術, 數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦碚撝悼蛇_171.2kb/s。
(4) 按量計費:GPRS網絡按照用戶接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費用。沒有數(shù)據(jù)流量傳輸時, 用戶即使在線, 也不收費。
(5)覆蓋面廣:目前,GPRS網絡已基本覆蓋了所有GSM網絡, 偏遠地區(qū)不再是數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿^(qū)。
(6)可移動性:企業(yè)對系統(tǒng)所有設備有自主權, 無需與運營商交涉, 可以自由分配。
(7)可靠性強:系統(tǒng)具有糾錯、重發(fā)機制,從而確保數(shù)據(jù)的完整性和正確性。其次, 系統(tǒng)具有自動恢復功能, 在GPRS網絡狀態(tài)不穩(wěn)定的情況下, 保證系統(tǒng)穩(wěn)定工作, 而無需人工干預。
(8)安全性高:系統(tǒng)在數(shù)據(jù)傳輸過程中加入了加密機制, 數(shù)據(jù)可以在公網上安全地傳輸。
(9)無人職守:系統(tǒng)具有雙向數(shù)據(jù)傳輸功能, 從而實現(xiàn)遠程控制, 無人職守。
(10)靈活方便:系統(tǒng)依托相應的軟件, 可以靈活實現(xiàn)點～點、點～多點、中心～多點的對等數(shù)據(jù)傳輸。熱網監(jiān)控系統(tǒng)遠程通訊從功能可以分為三部分, 遠程采集、遠程控制、遠程調試。

煥熱站監(jiān)控遠傳蒸汽預付費系統(tǒng) 渦街流量計
1.遠程采集
遠程數(shù)據(jù)采集可以定時采集, 也可以循環(huán)采集, 即可以采集當前的實時數(shù)據(jù), 也可以采集過去的歷史數(shù)據(jù)(要求數(shù)據(jù)采集設備能存儲至少一周的歷史數(shù)據(jù), 已備通訊設備故障時數(shù)據(jù)不會丟失)。
2.遠程控制
遠程控制是無人值守換熱站的重要環(huán)節(jié), 包括對閥門的控制(手動開關閥門)、控制策略的選擇(經驗調節(jié)、定溫調節(jié)、手動調節(jié)等)供水溫度值的設定、循環(huán)泵的起停、補水泵的起停等。
3.遠程調試
理想的通訊方式不但解決了數(shù)據(jù)的遠程采集和控制, 還可以實現(xiàn)現(xiàn)場控制器的遠程維護, 修改控制策略, 修改報警參數(shù)值, 等等。可以減少去現(xiàn)場的次數(shù), 并且可以迅速的了解現(xiàn)場控制器的工作情況, 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)不同情況對換熱站的二次出水溫度進行 控制。控制方式大致分為，經驗調節(jié)、定溫調節(jié)、分時段調節(jié)三種。
1.經驗調節(jié)
即根據(jù)以往的供熱經驗，在不同的室外溫度條件下，通過檢測二次網供水溫度和室外溫度，各個控制器輸入二次供水溫度調節(jié)曲線，自動調節(jié)一次網的閥門開度從而達到二次網的設定供水溫度值，實現(xiàn)換熱站的質調節(jié)。管理人員可以在現(xiàn)場通過液晶鍵盤或通過上位機軟件遠程對此曲線進行修改。

定溫調節(jié)
用戶可任意設定供水溫度值，系統(tǒng)將自 動調節(jié)一次網的流量從而使二次網供水溫度 穩(wěn)定在此設定值。管理人員可以在現(xiàn)場通過 液晶鍵盤或通過上位機軟件遠程對此設定值 進行修改。
3分時段調節(jié)
在不同的時間段設定不同的二次網供水 溫度，本方式支持在不同的時間段修正固定 的供水溫度設定值（經驗調節(jié)曲線或固定供 水溫度），這樣可生成一條更經濟的運行曲 線。管理人員可以在現(xiàn)場通過液晶鍵盤或通 過上位機軟件遠程對此曲線進行修改。
(四)壓力控制
無人值守換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。分別通過調整循環(huán)泵變頻頻率和補水泵變頻頻率實現(xiàn)。變頻恒壓供水已經用得到很多, 這里就不在說明。需要強調的是幾種故障和相應的保護措施。
1. 二次供水壓力過高, 供熱系統(tǒng)中, 此故障是個比較嚴重的故障, 需要系統(tǒng)停止運行進行檢查, 否則有可能會造成用戶家里暖氣片的損壞。
2. 二次回水壓力過高, 系統(tǒng)設置超壓泄水電磁閥, 報警發(fā)生時自動打開電磁閥泄水。
3. 二次回水壓力過低, 為了保護循環(huán)泵,此報警發(fā)生時系統(tǒng)應該停止運行并報警。
4. 補水箱水位過低, 應該停止補水, 避免補水泵長期無水運行造成損壞。
5. 補水箱水位過高, 應該關閉自來水, 避免不必要的浪費。
6. 有些換熱站生水壓力不足或防止短時間停水, 應該設置生水箱。另外, 控制器和變頻器進行通訊, 設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, 以便了解水泵電機的運行情況。通訊方式可以通過一根通訊電纜實現(xiàn)。
(五)報警管理
無人值守換熱站的監(jiān)控中心軟件具備報警管理功能, 每條報警信息應該包含報警站點、報警發(fā)生時間、報警參數(shù)及當前值等詳細信息。軟件對過去的報警可以按站點或按時間進行查詢, 并記錄報警的處理人和處理時間。
(六)權限設置
監(jiān)控系統(tǒng)對運行人員、維護人員、管理人員賦予不同的權限, 不同的人員具有不同的操作權限, 從而避免了操作不當所造成的系統(tǒng)故障。
三 結論
監(jiān)控系統(tǒng)還可以設置巡檢記錄, 巡檢人員每到一個站點檢查完畢, 到控制器上按一下, 控制器就記錄了當前巡檢的時間, 和當天已經巡檢的次數(shù)。方便了管理人員對運行人員的管理?？傊? 無人值守換熱站很好的實現(xiàn)了對換熱站設備自動控制, 提高了供熱質量。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。同時, 管理人員可以更清楚的了解各個換熱站的運行數(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)的運行管理水平;為熱力系統(tǒng)的運行管理提供一個良好的支持環(huán)境;提高公司效益。不斷提高, 一次性投資逐漸減低, 但產生的經濟效果很大, 一般僅節(jié)電的效益在一年左右的時間即可收回投資。目前, 我國在水泵控制系統(tǒng)中應用變頻技術雖然有了很大進步, 但總體水平仍然很低, 其應用量僅占水泵總量5-7%, 而先進的工業(yè)化國家其應用量已達90%左右。在供熱領域, 在補水定壓控制系統(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、經濟、以及經濟體制、產權隸屬關系等外部因素的影響, 其應用普及的還很慢。但隨著配套技術的發(fā)展, 人們思想意識的提高, 特別是“熱改"后, 變頻調速泵控制技術必將在集中供熱系統(tǒng)中得到廣泛的利用。