系统架构图

一.概述

热网远程调度监控系统是对热源厂、换热站、支线阀门井的工艺参数、电气参数和设备运行参数进行监测、控制和报警，以及报表打印，通过调度中心和热源厂、换热站、监测井间的通讯网络系统，完成整个热网调度所必需的数据采集、数据通讯、控制、调节及上位机监视和管理功能。并可根据运行数据进行供热规划和科学调配，为热力部门提供准确、有效的重要数据。

本系统由调度监控中心、数据通信网络、现场数据采集控制柜三部分组成。现场数据采集模块主要完成各换热站一、二次管网的温度、压力、流量等工艺参数的实时采集、各种运行设备的状态实时反映和控制；在通讯网络的支撑下，通过网络接口将反映换热站运行状态的数据传送到调度监控中心。调度监控中心负责接收各现场监控设备发来的数据，并对数据进行存储、历史趋势分析、报警、报表打印等。

二.系统优势

Ø  热网监控系统解决了热网运行失调现象，实现了热网平衡运行，大大提高了供热效果。

Ø  起到了节能降耗的作用，热力站根据室外温度的变化，自动调节一次网供水温度，从而最大程度的节约了能耗，并且提高供热的服务质量。

Ø  热网监控中心的数据与现场数据保持同步。

Ø  根据支线阀门井及热力站参数变化，可以定位管网偷、漏点区域，极大的控制热源流失现象。

三.系统组成

3.1调度监控中心

Ø   硬件： 数据服务器、操作员站、工程师站等；

Ø   软件： 组态软件、数据库软件、地理信息GIS软件、操作系统软件、杀毒软件、应用软件；

Ø   网络设备： 核心交换机、千兆交换机；

3.2现场数据采集站

 现场数据采集控制站主要由液晶显示操作终端和控制系统两部分组成。彩色液晶显示屏主要完成各种监控画面、采集参数的显示，并接受一些参数设定的输入信息。

3.3通讯网络

通讯网络是整个热网监控系统联络的枢纽，各个换热站、热源、管道监控节点通过通讯网络系统形成一个统一的整体。为了实现运行数据的集中监测、控制、调度，必须建立连接所有监控点的通讯网络。对于通讯方式的选择应该结合

实际 情况进行仔细分析和比较，最终选择最适合自己的通讯方式。

下面介绍二种常用的网络通信方式：

n  移动通讯网络：GPRS/CDMA网络；

优点:

a.安装简单方便。GPRS用户可随意分布和移动自己的网络点，无须担心线路的维护或有线在移机时导致的通讯中断。建设新的营业点无需进行拉线，埋线等工作。

b.设备投资价格低。随着通信技术的发展，接受传送数据的 GPRS 模块已经比数传电台便宜的多。

c.通信资费便宜。目前各地移动公司对GPRS资费包月比有线电话网络资费还便宜。在GPRS网中，用户只需与网络建立一次连接，就可长时间的保持这种连接，并只在传输数据时才占用信道并被计费，保持时不占用信道不计费。

  这样，营 业点即不用频繁建立连接，也不必支付传输间隙时的费用。

d.量稳定可靠，永不掉线。

e.GPRS 网络接入速度快，提供了与现有数据网的无缝连接。

f.覆盖范围广，几乎无处不在。

g.接入时间短，能提供快速即时的连接。

 虚拟专用网络、ADSL等各种宽带技术。

优点：实时性较好，安装简单，易维护，网络的安全防范性好；

缺点：运行费用相对较高。

四.基于GPRS的网络结构示意图

五.系统功能及特点

 配备多种接口资源，包括模拟信号采集、开关量输入、输出等；

  支持一路 RS232/RS485 方式的用户数据接口，可接入流量计等各种设备；

 采集传输控制一体化，提高了系统可靠性，降低了成本 ；

 自动定时上报和事件触发上报功能；

  板载 GSM/GPRS 传输模块，方便用户选择 GSM 、 GPRS 组网方式；

六.监控系统软件简介

热网监控系统软件由一个或多个相关的软件模块组成，软件系统可以不断的分析热网系统情况，进行测量数据的计算与处理，指挥全网各换热站进行运行调节，可绘制出整个热网的分布图，热力管道的敷设方式，周围环境直观、清晰明了。图中每个热力站设有数据显示及状态显示，既可以全面显示每个热力站的一次网供、回水温度, 一次网供、回水压力，一次网流量及供热量、二次网供、回水温度、二次网供水和回水压力、阀门开度,补水量等参数、还可以通过图形显示出每个热力站出现的一次网供水超压和二次网补水过量等故障状态， 实时采集及显示包括热力站一次网、二次网供回水温度和压力、流量、阀门开度、水泵开启状态等参数。

6.1软件功能模块

6.2远程控制及调节

监控中心可以将由专人或计算机运算分析后重新得到的被控参数设定值发送至相应的现场就地控制器，改变现场就地控制器的控制趋势，如改变二次供水温度曲线、压力报警远程设定、温度报警远程设定、远程停泵等。另外也可以按用户需要直接选定需要控制的某设备(如水泵、阀门等)， 改变循环泵差压值、改变补水泵压力设定值，自动或手动给出由人或计算机运行分析后得出的控制指令，让相应的现场控制机执行。这样，工作站不仅可以监视整个系统的运行情况，而且可以简单、迅速的调整设备运行状态。

6.3、地理信息模块

运用地理信息系统技术(GIS)将城市的道路、建筑物等地形信息和换热站信息以图形方式直观、层叠的予以表现，各层均设置图层开关，并在图形信息上附着相关属性信息，实现两者之间的双向查询，通过点击图层开关可单独显示换热站层、热网监控层及管理层，当点击某换热站时，可立即显示该换热站监控界面、实时参数，进行事故处理、报表打印等。

6.4、热力站工艺流程图

6.5、实时数据报表

6.6、历史数据报表 

 七、无人值守换热站节能控制系统

7.1.概述

无人值守换热站是指在整个供热管网中可自动调节、自动运行、数据远程传输、工况远程监控的换热站。它是城市热网远程监控系统的组成部分。

在监控中心远程监控下自动运行的无人值守换热站应具有以下基本功能：

气候补偿功能、补水定压、循环水泵差压调节、超温报警、设备保护、数据监测、报警等功能。

7.2.功能说明

■恒定二次供水温度：根据室外温度与室内温度曲线自动调节二次供水温度期望值或者直接设定来实现调节阀的自动控制。

■恒定二次回水压力：变频定压补水，保证热网压力平衡。   

■恒定二次供回水压差：变流量供热，降低热网传输成本。

■流量与热量积算功能：通过脉冲或模拟信号输入方式进行流量与热量积算。

■通讯功能：通过局域网、RS485总线、电话网、GRPS无线网络、ADSL宽带、电台传送数据。

■供热参数记录：自动采集并储存供热参数、便于运行分析，与热网平衡调节

7.2.1数据检测

检测一次侧供水温度、一次侧供水压力、一次侧回水温度、一次侧回水压力、一次侧回水流量、调节阀阀位、二次侧供水温度、二次侧供水压力、二次侧回水温度、二次侧回水压力、软水箱水位、循环泵电机状态、补水流量等。

7.2.2参数设定

室外温度设定（室外温度取自小型气象站）、气候补偿曲线、时间日期、传感器量程、流量上限（热网平衡用）、报警上下限、分时减温设置等。

7.2.3现地调节功能

        气候补偿和恒温水功能

根据室外温度的变化和当地供热负荷曲线，决定二次侧的供水温度。控制器输出信号调节电动调节阀的开度，从而改变一次侧的流量，实现二次侧供水温度的质调节和一次侧流量的量调节。 

7.3、调节循环泵压差

循环水泵通过变频器差压控制，可以根据二次网用户实际供热效果实现循环泵远程差压调节、温差调节和远程启停。

7.4  补水定压

采用变频补水定压。二次侧回水压力低于设定值时，自动启动补水泵，连续调节补水泵转速。当二次侧回水压力恢复正常时，补水变频器进入睡眠，补水泵停止运行。

7.5  报警功能

在热力站设声响报警，在监控中心设声光报警。报警信号是最优先的通讯数据，热力站报警发生应立即通过通讯网络主动上传至监控中心。

a、断电保护：停电后自动关闭电动调节阀切断热源，同时发报警。

b、超温保护：二次侧供水温度超过85℃（可调设定值）时，以及一次侧回水温度超过70℃（可调设定值）时关闭一次侧电动调节阀。

c、超压保护：二次侧供水总管压力超过设定高限值（可调设定值）循环泵停止运行并关闭一次侧电动调节阀。

d、失压保护：二次侧回水压力低于低限设定值时，补水变频器唤醒，自动补水系统投入运行，开始补水。自动补水系统投入运行后二次侧回水压力仍继续降低则发出报警。

报警项目包括：

●系统断电二次侧供水压力高        ●二次侧回水压力低

●换热器一次侧回水温度高         ●换热器二次侧供水温度高

●软水箱水位高                ●软水箱水位低 

●测控系统故障                ●变频器故障 

7.6  设备连锁保护

在无人值守换热站监控系统中，设备控制按行业惯例通常以故障停机为主，也用于连锁保护。由于自动启动有一定风险一般不建议自动启动。连锁保护用于无人值守换热站在参数超过设定值时为防止设备损坏采取的保护措施，现地控制器诊断到设备出现故障或现场工况发生异常变化（如二次网压力过高、过低、停水等），控制器根据相应故障诊断软件及工况评估逻辑，立即停止对应的设备运行，同时将报警类型及信息上传至监控中心，尽可能地保护系统的安全运行，在控制器判断保护的同时，为提高系统的可靠性，在控制柜的控制回路中也考虑必要的连锁保护功能。例如:

 断电保护：停电后自动关闭电动调节阀切断热源，同时发报警。

 当二次侧回水压力达到定压值时，补水泵停止运行，补水变频器进入睡眠，从而保护补水泵防止过热。

7.7.现场触摸屏界面

7.8.软件功能

7.8.1方案设定

根据供热管理者在前期对各个供热公共建筑物预先设定的供热方案，对公共建筑物进行分时段供热控制。在这期间，供热管理者可根据每天的实际情况对供热方案进行修改，并可保存到供热方案中。

7.8.2时段设定

热计量调控软件可通过节能控制器对回水温度或供热量及调节阀位进行分时段设定，可以设置为12个时段／每天，每个时段设一个回水温度或供热量设定值，既满足了用户对取暖的要求又实现了节能要求。

7.7.3站点设定

可根据供热管理者要求对节能控制器进行单独设置或批量设置和实时修改，满足了管理者因天气变化而改变方案的要求。

7.8.4  批量设定

为减少分时段、分地点温度设置的工作量，软件支持批量设置和拷贝。

7.9采集数据库管理和报表

采集数据包括供水温度、回水温度、流量、阀位开度等数据。同时对数据进行处理存储。供热管理者可通过数据处理功能，将供水温度、回水温度、流量（热量）整理成日报表、月报表、供暖期报表、节能日报、节能月报表，并实现存储和打印功能。

7.10.热力站设备结构图