全自动无人值守换热站及热网监控系统
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热网监控系统(一)引言概述:热网监控系统是一种利用先进的技术手段实时监测和管理热网运行情况的系统。
它能够实时采集和分析热网运行数据,提供及时的故障报警和预警提示,从而保障热网的正常运行和节能优化。
本文将从以下五个大点来详细阐述热网监控系统的意义以及其主要功能与特点。
大点一:提高运行安全性1. 建立完备的热网设备状态监测体系2. 实时监测热网运行数据并进行异常报警3. 提供热网设备故障的故障定位与诊断方法4. 提供热网系统的应急处置方案5. 提供远程监控和操作功能,减少人为操作风险大点二:优化热网运行效率1. 实时监测热网温度、流量等关键指标2. 提供运行效率评价和优化建议3. 实现热网换热站的智能调控4. 提供基于数据分析的设备设施升级与改进策略5. 持续改进热网系统的运行方式和方法大点三:提高能源利用效率1. 实时监测和分析热网能耗数据2. 提供能源消耗评估和节能建议3. 优化供热负荷的调整和分配4. 提供能源优化管理策略5. 实时监控能源泄漏和损耗情况,提供修复方案大点四:改善用户体验1. 提供用户热量使用情况的实时查询2. 提供故障修复进度的实时反馈3. 提供个性化的能源节约提示和建议4. 实现用户投诉与反馈的在线处理5. 优化用户体验,提高用户满意度大点五:数据分析与决策支持1. 构建热网数据采集与存储系统2. 实现热网数据的分析和挖掘3. 提供基于数据的预测和决策支持4. 建立热网管理中心及决策支持平台5. 利用数据分析优化运维策略和决策流程总结:热网监控系统通过提高热网的运行安全性、运行效率和能源利用效率,改善用户体验,同时提供数据分析与决策支持,能够实现热网的智能管理和优化,从而为城市供热系统提供可靠而高效的保障。
随着热网监控技术的不断发展和应用,热网运行将迈向更加可持续和智能化的方向。
无人值守换热站电控自控系统设计与应用作者:赵锋来源:《城市建设理论研究》2013年第14期[摘要]目前供热已成为一种特殊形式的商品,供热成本关系到供热公司的效益,供热质量关系到广大用户的利益,如何通过技术手段达到既降低能耗又能为用户提供优质的供热服务是我们要探讨的课题。
本文通过张店区御景国际小区换热站采用新型供热方式、设备和系统,阐述了无人值守提高换热站自动化程度,节省人力、便于热量的调节、提高供热效率和水平,节省能源。
论证了无人值守自动控制系统从节能控制效果、自动化程度、系统运行的安全性和稳定性及所带来的维护和管理上的便利性都大大超过传统的供热方式。
因此,无人值守换热站已成为集中供热发展的必然趋势。
[关键词]无人值守换热站变频调速PLC 触摸屏中图分类号: U264.91+3.4 文献标识码: A 文章编号:一、前言能源问题已成为全球普遍关注的热点话题,世界各国对能源都十分关注。
我国建筑能耗与发达国家相比明显过高,因此采用新型供热方式、设备和系统,节能减排,是解决我国能源相对紧张和环境污染的有效途径。
集中供热对于节约能源、减少污染、提高人民生活水平发挥了巨大作用。
通过无人值守换热站自控系统的建设,能极大地提高供热企业的管理水平,并通过优化换热站的节能控制运行策略,为供热企业节省大量的煤耗、电耗,创造巨大的经济效益。
无人值守换热站,采用高效的板式换热器,设备采用触摸屏、变频器、可编程控制器等现代先进技术,实现了智能化自动控制。
可编程控制器通过对一次网电动调节阀的调节,二次网循环泵、补水泵变频器的控制,实现了多种供热模式的自动运行。
供热的调节模式有改变二次网供水温度的质调节,改变二次网供水流量的量调节,改变温度和流量的联合调节几种模式。
二、变频调速技术在无人值守换热站中的应用变频器作为节能应用中越来越重要的自动化设备,得到了快速发展和广泛的应用。
目前,随着大规模集成电路和微电子技术的发展,变频技术已经发展为一项成熟的交流调速技术。
无人值守换热站智能控制系统设计王治学;刘沂【摘要】冬季采暖是我国北方民生不可或缺的重要环节,随着供热管网的不断扩大,如何对热网进行有效地控制和管理,提高其经济效益和社会效益,成为供热企业急需解决的重要课题.以PLC为核心,辅助上位机软件、远传设备等,设计了一套无人值守换热站智能控制系统,已投入实际使用.节约了运行维护费用、煤的使用量、人工运行费等,实现了换热站无人值守,降低了故障率并提高了工作效率.【期刊名称】《电气传动》【年(卷),期】2019(049)008【总页数】5页(P57-61)【关键词】无人值守;可编程控制器;换热站;智能控制【作者】王治学;刘沂【作者单位】天津工业职业学院工业与信息化系,天津 300400;天津工业职业学院工业与信息化系,天津 300400【正文语种】中文【中图分类】TM28目前,北方大部分地区都采用集中供热的方式,适应了绿色环保发展的要求,减少了大气污染。
供热站所产生的热能必须经过中间的热量转换才能输送到用户室内,换热站是连接用户和热源的重要枢纽。
传统的换热站通过人工观测实时的温度、压力、液位等信息,来确定是否需要进行下一步操作以及进行哪项操作。
工作人员难以做到实时和及时的监测,甚至一瞬间的疏忽大意就可能会导致危险的发生,这就对故障诊断及排查故障的及时性提出了更高要求。
另外,人工成本、原材料成本等不断提高,企业需要开发新的技术和运营模式。
为解决上述问题,采用西门子S7-200 Smart PLC作为主控CPU,对温度、压力、流量、液位等采集数据进行处理,以RS485端口连接远传设备(data transfer unit,DΤU),采用Modbus协议传输,通过无线网络传给供热站的上位机,供热站上位机可以对其下位换热站的运行状态实施监视与控制,实现无人值守的换热站智能控制,具有实时、准确和快速等特点。
1 基于PLC的换热系统分析1.1 换热系统流程供热站中的管网通常称为一次网(后文简称一网),换热站中的管网称为二次网(后文简称二网)。
供热无人值守换热站设计方案一、我厂供热现状目前我厂现有换热站房3个,目前3个换热站房均依靠工作人员24小时值守,导致换热站运行成本居高不下,同时存在大量人员费用与安全隐患等一系列问题。
本次改造目标是在现有换热站的基础上,通过局部改造、优化(能保留的保留),实现换热站的集中控制、无人值守,最终达到减员增效、降低运行各项成本的目的。
二、改造技术要求1、改造原则先进性采用国际领先的工业自动化控制技术和数据存储管理技术,效益高,投资少,所有设备及设备安装须达到国家相应规定的标准,具有科学、先进、便于维修和管理的特点,可以保证在未来5~10年不落后于最新技术的发展。
稳定性系统注重稳定性和可靠性,图形界面友好,无故障运行时间长。
经济性减少一次性的投资,并确保系统具有很高的可靠性和极低的故障率,将功能变更、运行与维护费用减至最低限度。
安全性严密的技术防范措施保障系统安全。
在确保供热系统运行安全、可靠的前提与基础上,可以实现其经济性,节约能源。
可靠性系统对使用环境(温度-25℃~50℃,相对湿度5%~95%)具有良好的适应性,并确保具有极低的故障率。
可扩展性包含硬件的可扩展性和软件的可扩展性两个方面,升级扩充只需要增加模块,保护投资成本。
2、总体要求利用先进的工业自控技术、计算机技术、通讯技术创建换热站远程监控管理系统,对系统实施更科学、更规范的监控管理,提高中心调度的监控能力。
2.1系统设计原则根据当前供热的现状及应用需求,供热集中控制监控系统设计原则是以先进性与实用性相结合、产品生命周期长、管理维护方便、系统集成度高和保护投资者利益为主要技术特色,以适应当前应用和后续发展的需要。
设计指导思想以“实用、可靠、先进、经济”为基本原则。
易操作良好、直观的人机界面,充分考虑操作人员的操作习惯,操作人员不需要经过特别专业训练就能够进行使用,工作效率高。
易管理实现分级管理,授权服务的原则,设置程序管理员,对于不同的级别权限使用进行合理的管理。
供热无人值守换热站设计方案一、我厂供热现状目前我厂现有换热站房3个,目前3个换热站房均依靠工作人员24小时值守,导致换热站运行本钱居高不下,同时存在大量人员费用与平安隐患等一系列问题。
本次改造目标是在现有换热站的根底上,通过局部改造、优化〔能保存的保存〕,实现换热站的集中控制、无人值守,最终到达减员增效、降低运行各项本钱的目的。
二、改造技术要求1、改造原那么先进性采用国际领先的工业自动化控制技术与数据存储管理技术,效益高,投资少,所有设备及设备安装须到达国家相应规定的标准,具有科学、先进、便于维修与管理的特点,可以保证在未来5~10年不落后于最新技术的开展。
稳定性系统注重稳定性与可靠性,图形界面友好,无故障运行时间长。
经济性减少一次性的投资,并确保系统具有很高的可靠性与极低的故障率,将功能变更、运行与维护费用减至最低限度。
平安性严密的技术防范措施保障系统平安。
在确保供热系统运行平安、可靠的前提与根底上,可以实现其经济性,节约能源。
可靠性系统对使用环境〔温度-25℃~50℃,相对湿度5%~95%〕具有良好的适应性,并确保具有极低的故障率。
可扩展性包含硬件的可扩展性与软件的可扩展性两个方面,升级扩大只需要增加模块,保护投资本钱。
2、总体要求利用先进的工业自控技术、计算机技术、通讯技术创立换热站远程监控管理系统,对系统实施更科学、更标准的监控管理,提高中心调度的监控能力。
根据当前供热的现状及应用需求,供热集中控制监控系统设计原那么是以先进性与实用性相结合、产品生命周期长、管理维护方便、系统集成度高与保护投资者利益为主要技术特色,以适应当前应用与后续开展的需要。
设计指导思想以“实用、可靠、先进、经济〞为根本原那么。
易操作良好、直观的人机界面,充分考虑操作人员的操作习惯,操作人员不需要经过特别专业训练就能够进展使用,工作效率高。
易管理实现分级管理,授权效劳的原那么,设置程序管理员,对于不同的级别权限使用进展合理的管理。
第43卷第17期 山 西建筑Vol .43No .172 0 1 7 年 6 月SHANXI ARCHITECTUREJun . 2017• 109 •文章编号:1009-6825 (2017) 17-0109-03新技术下无人值守换热站系统的设计董强(太原市热力公司东山分公司,山西太原030013)摘要:对集中供热工程的特点及设计要求进行了分析,从新型的自动化控制技术和网络技术两方面,提出了采用网络化的无人 值守换热站系统的设计,提高了企业效益并解决了运行精度方面的需求,为今后同类工程提供参考。
关键词:无人值守换热站系统,集中供热,网络技术,中心控制室中图分类号:TU995文献标识码:A1集中供热面临的形式集中供热是当今使用最多,负荷面积大,控制方便的供热方式。
其结构为:热源、一次管网、换热站、二次管网、用户。
热能由 热源产生通过一次管网输送到换热站,由换热站换热后输送给用 户。
上述流程中热源和换热站都有着复杂的运行系统,电器设备 相互按需协作运行是节能降耗的前提条件。
供热面积大、用户地 域分布广、加压设备负荷、用户管道承压的差异性决定了换热站种类和数量较多。
一个换热站需要6个人员才能保证值班运行。
一个热网系统需要很多的拥有技术资格的运行人员才能保证热 网的运行。
对于热力企业减少投人的人工成本和降低人员的损 耗是经济方面迫不及待的问题。
综上所述需要设计一个无人值 守换热站系统。
其特点是换热站能实现自动化无人值守运行、换 热站与热源和换热站与换热站之间能进行自动化通讯。
2无人值守换热站系统的分析但也在200 s 以上,出口段空气龄较大,在2 000 s 以上。
风管通风的两端都为进风口,风由顶部的排风管排出,两端空气龄较小, 在200 s 以下,中部空气龄略大,在200 s ~ 800 s 之间,整体通风效 果较好,能形成有效的通风换气。
温度变化情况见图5。
图5诱导风机通风与风管通风温度情况对比(左诱右管)从图5可以看出,风管排风内部温度明显比诱导风机内部温度大,更接近室外温度。
热网远程监控系统(二)引言概述:热网远程监控系统(二)旨在介绍热网远程监控系统的更多功能和优势。
本文将从五个主要方面详细阐述其特点和应用。
正文内容:一、实时数据监测1. 监控系统能够实时获取热网的运行数据。
2. 监控系统通过传感器收集各种仪表数据,如温度、压力等。
3. 实时数据监测功能可以帮助用户了解热网的运行状态,并及时采取措施。
二、异常报警功能1. 监控系统能够监测热网运行中的异常情况,如管道漏水、温度升高等。
2. 一旦系统检测到异常,即可通过声音警报、短信通知等方式及时向相关人员发送预警。
3. 异常报警功能可最大程度地减少由于问题发生而导致的损失。
三、远程控制和管理1. 远程监控系统可以通过网络远程控制热网设备,如开关、阀门等。
2. 用户可以远程进行设备的运行模式、温度设置等参数调整。
3. 远程控制和管理功能提高了热网的灵活性和便捷性。
四、历史数据存储和分析1. 监控系统可以对热网的历史数据进行存储和分析。
2. 用户可以通过图表、报告等形式查看热网运行的历史趋势和性能变化。
3. 历史数据存储和分析功能有助于用户了解热网的长期运行情况,并进行性能优化。
五、系统安全和可靠性1. 监控系统采用先进的安全措施,确保数据传输的安全性。
2. 监控系统拥有高可靠性,能够稳定运行并保障数据准确性。
3. 系统安全和可靠性的保证使得远程监控系统可以长期稳定地为用户服务。
总结:热网远程监控系统(二)通过实时数据监测、异常报警功能、远程控制和管理、历史数据存储和分析以及系统安全和可靠性等方面的优势,为用户提供了便捷、高效、安全的热网管理解决方案。
该系统在提高热网运行效率和降低运营成本方面有着重要的作用,并可根据用户需求进行定制化的功能优化。
全自动无人值守换热站及热网监控系统滨州鑫诚热力云锋【摘要】本文对全自动无人值守换热站和热网监控系统的原理和实现进行了探讨,并结合工程实例对换热站的自动控制部分和热网监控系统的设计进行了说明,介绍了现场调试的一些经验。
【关键词】集中供热热网监控无人值守一、概述当今能源问题已经成为全世界普遍关注的热点话题,各国对能源都普遍关注。
集中供热因具有节约能源和改善城市环境等方面的积极作用,而日益成为城市公用事业的一个重要组成部分,是国家大力推广的节能和环保措施。
随着我国的城市集中供热规模也不断扩大,如何通过技术手段达到既降低能耗又为用户提供满足标准的服务是我们要探讨的课题。
随着科学技术的进步,自动化技术、信息技术的发展及变频技术的日渐成熟,“无人值守换热站”、“热网监控系统”已在许多热力公司得到应用。
我公司自2011年至今已陆续建成30座“无人值守”二级换热站,不但降低了能源消耗量而且在供暖效果上也有较大提高。
二、系统组成本系统由无人值守自动控制系统、各个换热站与监控中心之间的通讯系统、监控中心管理系统三个部分构成系统自动控制部分以PLC为核心,以触摸屏为人机界面,加上电动调节阀、变频器、压力、温度变送器、串行通讯转换模块、触摸屏及宽带接口等部件构成。
系统首先通过变送器对现场信息进行采集并传送给PLC的A/D 模块进行A/D 转换,PLC再根据控制中心服务器对给定信号和反馈信号进行比较运算,运算结果温度作为一路控制信号发送到前端I/O 模块,由I/O 模块转换成模拟量去控制电动调节阀动作。
压力的运算结果传给变频器,控制变频器的输出,从而控制循环泵的转速。
同时,将数据送到触摸屏进行显示控制。
也通过Inter网将数据传输到数据中心的服务器上,由服务器上的供热管理平台对数据进行定时采集、记录,并可在控制中心的屏幕上直观地显示出来,运行参数可由本地触摸屏或控制中心设置。
三、无人职守换热站的自动控制系统换热站由水-水换热器组成的换热系统、循环水泵组成的循环水系统、补水泵组成的补水系统来构成。
在控制过程中,需要采集大量的物理量,如压力、温度、流量等模拟量参数,通过PLC控制器对这些参数进行实时采集和处理。
换热站PLC控制系统对一次网的电动调节阀、二次网的循环系统、补水系统等控制对象实施自动控制,即实现换热站系统的全自动控制。
无人值守换热站的自动控制系统主要完成数据采集、自动控制、实时通讯、故障报警等功能。
可独立完成本地控制,也可受控于监控中心。
(一)换热站数据采集换热站监控参数包括:1、室外温度2、一次网的供/回水压力、温度3、一次网的热量、累积热量4、一次网除污器差压5、二次网除污器差压6、循环泵出口压力7、二次网供/回水温度、压力8、补水流量、累计流量9、水箱液位10、二次供水流量、累积流量11、循环泵电压、电流、频率;12、补水泵电压、电流、频率;13、一次网电动调节阀阀门开度;14、补水电磁阀状态;15、循环水泵和补水泵的启停及运行状态等;16、运行参数的越限报警;(1)二次侧供水压力过高(2)二次侧供水温度过高(3)二次侧回水压力过低(4)二次侧回水压力过高(5)水箱水位超高、超低(二)换热站系统控制1、温度控制(1)自动(气候补偿控制选择):按照各二级站现场所设定的舒适时间表,在相应的时间段由各二级站根据室外温度自动对供水温度进行计算和调节。
二级站PLC根据上述算法计算出当前时间和当前室外温度下的二次供水温度理论值Tref,通过PID算法调节一次侧电动调节阀的阀门开度,使实际的二次供水温度T与Tref一致。
(2)手动(恒定温度):通过中控室对二级站供水温度进行手动设定,二级站按照所设定的温度运行,与时间段和室外温度无关。
此时的二次供水温度理论值Tref为一个人工设定值,PID调节使实际的二次供水温度T 与Tref一致。
2、压力控制(1)自动控制:可在现场触摸屏上对各个二级站的供回水压差及补水压力进行修改和设定:二级站PLC通过供回水压差自动控制循环泵变频器的频率输出:通过补水压力控制补水泵变频器的频率输出。
(2)手动控制:可手动直接设定变频器的频率,使水泵以一个固定的频率运行。
3、电动调节阀控制除自动控制外,还能对一次测电动调节阀的阀开度进行手动给定,以手动调节二次供水温度。
也可在中控室进行电动调节阀手动和自动控制状态的转换。
四、通信系统通信系统是多个换热站和监控中心数据传输的通道,根据集中供热工程对监控系统的技术要求和投资规模、当地通信基础设施情况,以及通信费用情况综合考虑选择通信方式。
通信方式可分为有线专网、宽带网、GPRS网,下面就这几种通信方式进行分析比较。
1.有线专网(1)敷设专用通信光缆,是稳定可靠的通信方式,通信速率高,通信效果好。
(2)前期一次性投入大,没有通信资费,但维护维修费用也较多,在资金不是很雄厚的情况下一般不采用。
2.宽带网(1)ADSL宽带,有线通信,网络覆盖面广,信号稳定,由电信部门负责维护。
(2)永远在线:用户可随时与网络保持联系。
(3)传输速率高:采用了分组交换技术,数据传输率高。
3.GPRS网(1)覆盖面广:是在GSM网络上增加的数据通信业务。
(2)传输速率高:数据传输速率最高可达到171.2kb/s。
(3)永远在线:用户可随时与网络保持联系。
(4)按流量计费:按照用户收发数据包的数量来收费,没有流量传输不收费。
根据我公司监控中心距各二级站距离较远及各二级站分布较分散的现状,我公司采用的是GPRS无线通信。
五、热网监控中心监控中心主要有如下功能:(一)远程采集远程数据采集采用定时采集,采集频率一般为10s,这样就保证了二级站所有数据能及时上传给热网监控中心,有助于监控中心值班人员实时了解各二级站运行状况,发现问题及时处理,保证了供热系统的稳定运行。
(二)运程控制远程控制是无人值守换热站的重要环节,包括对阀门的控制(手动开关阀门)、控制策略的选择(经验调节、定温调节、手动调节等)供水温度值的设定、循环泵的起停、补水泵的起停等。
要使用户家里温度更加舒适,必须保证换热站供出的温度(热量)合适,这样我们就根据不同情况对换热站的二次出水温度进行控制。
控制方式大致分为,经验调节、定温调节、分时段调节三种。
(1)经验调节即根据以往的供热经验,在不同的室外温度条件下,保证不同的二次网供水温度。
各个控制器输入二次供水温度调节曲线,系统通过检测二次网供水温度和室外温度,自动调节一次网的阀门开度从而达到二次网的设定供水温度值,实现换热站的质调节。
管理人员可以在现场通过液晶键盘或通过上位机软件远程对此曲线进行修改。
(2)定温调节用户可任意设定供水温度值,系统将自动调节一次网的流量从而使二次网供水温度稳定在此设定值。
管理人员可以在现场通过液晶键盘或通过上位机软件远程对此设定值进行修改。
(3)分时段调节在不同的时间段设定不同的二次网供水温度,本方式支持在不同的时间段修正固定的供水温度设定值(经验调节曲线或固定供水温度),这样可生成一条更经济的运行曲线。
管理人员可以在现场通过液晶键盘或通过上位机软件远程对此曲线进行修改无人值守换热站中压力控制主要是二次供回水压差和二次回水压力的控制。
分别通过调整循环泵变频频率和补水泵变频频率实现。
变频恒压供水已经用得到很多,这里就不再说明。
需要强调的是几种故障和相应的保护措施。
(1)二次供水压力过高,供热系统中,此故障是个比较严重的故障,需要系统停止运行进行检查,否则有可能会造成用户家里暖气片的损坏。
(2)二次回水压力过高,系统设置超压泄水电磁阀,报警发生时自动打开电磁阀泄水。
(3)二次回水压力过低,为了保护循环泵,此报警发生时系统应该停止运行并报警。
(4)补水箱水位过低,应该停止补水,避免补水泵长期无水运行造成损坏。
(5)补水箱水位过高,应该关闭自来水,避免不必要的浪费。
(6)有些换热站生水压力不足或防止短时间停水,应该设置生水箱。
(三)运程调试理想的通讯方式不但解决了数据的远程采集和控制,还可以实现现场控制器的远程维护,修改控制策略,修改报警参数值,等等。
可以减少去现场的次数,并且可以迅速的了解现场控制器的工作情况,大大提高了工作效率。
(四)报警管理无人值守换热站的监控中心软件具备报警管理功能,每条报警信息应该包含报警站点、报警发生时间、报警参数及当前值等详细信息。
软件对过去的报警可以按站点或按时间进行查询,并记录报警的处理人和处理时间。
(五)权限设置监控系统对运行人员、维护人员、管理人员赋予不同的权限,不同的人员具有不同的操作权限,从而避免了操作不当所造成的系统故障。
六、结论总之,无人值守换热站很好的实现了对换热站设备的自动控制,提高了供热质量。
满足了用户需求的前提下,节约了大量的人力、物力资源,减少了不必要的浪费。
同时,管理人员可以更清楚的了解各个换热站的运行数据,使管理更加有地放矢,有效的提高了供热管理水平;提高了热力系统的运行管理水平;为热力系统的运行管理提供一个良好的支持环境;提高公司效益。
通过热网智能监控系统,管理人员可以更清楚的了解各个换热站的运行数据,使管理更加有地放矢,有效的提高了供热管理水平;提高了热力系统的运行管理水平;为热力系统的运行管理提供一个良好的支持环境;节约了大量的人力、物力资源,减少了不必要的浪费,大大提高公司效益。