解析热力管网集中监控管理系统的设计原理及应用
- 格式:pdf
- 大小:535.81 KB
- 文档页数:9
热网监控系统在供热管理中的应用夏天需要制冷而冬天需要取暖,现今,用来取暖的供热能源主要来源于太阳能以及地热能。
那么怎样才能够更加完全且有效合理的运用这些能源,这就决定了我们有必要构建一个相对完善的供热系统。
除此之外,为了更加充分地利用这些能源,使之发挥更大的作用,我们还需要对供热进行必要的管理同时建设成立热网的监控系统。
因此,文章重点探讨热网监控系统在供热管理中的应用。
标签:热网监控系统;供热管理;应用随着社会的不断发展和进步,对各类资源的使用也越来越多,造成各类资源或多或少的出现危机,其中能源的危机愈发严重,这使得新能源的开发和利用以及各类环保、节能的产品受到了人们的广泛关注。
同时,对太阳能以及地热能的开发和使用让人们看到了符合环保理念的一种比较新型的能够提供热量的能源。
不过,当人们希望热能能够如电能一般融合到人们的工作和生活之中,就必须要建立一套完整的并且与能源的开发和利用相匹配的供热系统,以利于供热能源能够得到充分的开发和合理的利用。
另一方面,为了保证供热站供给出来的热源能够令全部取暖的用户的取暖要求都能够得到满足,不仅需要监控和管理供热系统的运行及工作情况,还需要实时监测采暖用户使用热量的具体状况,而这两个需求就要求供热系统在最短的时间内建立健全出一整套相对完备的热网监控体系。
1 热网监控系统综述热网监控系统是基于供热系统而构建出来的,它要适应供热管理的具体要求,利用包括计算机在内的各类智能设备对供热系统的完整的供热过程进行监测控制以及管理的一个系统[1]。
其主要由热网远程监控系统软件,无线数据的传输设备,计算机,通信网络等部分组成。
其不仅测量的準确性较高,而且比较可靠,稳定性也好,操作十分的便捷同时还能够远程控制。
将热网监控系统应用到供热管理中,能够在一定程度上改善热网运行失调的问题,在保证供热系统平稳运行的同时有效地提升了供热的效率。
此外,其能够全天在线运行,数据能够实现实时同步,能够有效地防止盗取热量以及漏热等情况,一旦出现问题,能够及时地发现异常,减少出现损失过大以及危险过大等严重情况的可能性。
热网监测管理系统的研究和实现摘要:北方冬季持续时间较长,供暖是人民生活中不可或缺的一部分,是营造和谐稳定、舒适幸福社会氛围的基础。
其热网供热不稳定,能源利用效率低等问题对热网温度控制系统发起了新的挑战。
同时伴随房地产业的逐步兴起,城市房屋建设规模也随之扩大,使得对城市热网供热的需求也不断增加,针对我国能源结构的调整,对城市供暖能源利用提出新的要求,使得集中供热方式已成为城市供热形式的主流。
城市供热需求多,分布集中,采取集中热源供热,可有效提升能源利用率,改善传统分布式锅炉房供热对环境的污染问题,减轻大气污染。
基于此,本文章对热网监测管理系统的研究和实现进行探讨,以供相关从业人员参考。
关键词:热网;监测管理系统;研究;实现引言在当前社会经济快速进步与发展的过程中,环境污染问题所导致的后果越来越严重,针对大气中一些污染物浓度偏高的原因进行分析后发现,天气条件、冬季供暖和机动车辆排放等是导致污染物浓度偏高的主要因素,所以需要针对这些方面加强管控。
智慧供热在线监管系统的应用主要是为了在当前的供热系统运行过程中,通过应用物联网技术以及自动化控制技术,在从热源、换热站、管网到用户的整个供热系统工作过程中实现实时在线监管,对设备的运行状态进行动态监测,并促进整个控制系统实现自动化控制。
1城市热网系统分析城市热网系统以集中供热为主要形式,以热电联产为主要热源,呈辐射状向周边供热。
城市热网系统机构图如图1所示。
详细划分为集中热源区、换热区、温控区、补水区与供热区五大块,热源区以热电厂为主,负责发电与供暖联合。
换热区以换热站为核心,为温控区最主要的信息采集机构,负责一次管网供、回水温度和流量、二次管网供、回水温度和流量、补水与泄流的流量检测等,换热站中的换热器是进行热量交换的主要场所。
温控区完成对整个运行系统的监控与操作,实现底层信息采集,电磁阀开度的调节与整个系统的停启。
补水区负责维持管压平衡与流失水分的补充。
供热区为用户层,是热网系统主要供热对象。
热网监控系统-----------文档正文-----------一、引言热网监控系统是一种用于监测和管理热网运行状况的软件系统。
本文档旨在详细介绍热网监控系统的功能、特性、使用方式以及其它相关信息,以供使用者参考和了解。
二、系统概述⒈系统目标确定热网运行状况,提供实时数据监测和分析,支持故障诊断和预警通知,实现对热网的远程管理和操作。
⒉功能模块⑴数据采集模块:负责采集热网设备的运行数据,包括温度、压力、流量等指标。
⑵数据存储模块:将采集到的数据存储到数据库中,提供数据查询和历史数据分析功能。
⑶故障诊断模块:通过对采集到的数据进行分析,判断热网运行是否异常,并给出相应的故障诊断结果。
⑷远程控制模块:允许用户通过系统远程控制热网设备的开关、调整运行参数等操作。
⑸报警通知模块:在热网故障或异常情况下,及时向相关人员发送报警通知,提醒其采取相应措施。
⒊系统特点⑴实时监测:能够实时获取热网设备的运行数据,及时反映热网的运行状况。
⑵多维分析:支持对采集到的数据进行多维度的分析,提供直观的图表和报表展示。
⑶远程控制:用户可以通过系统远程控制热网设备的运行状态,提高管理的便利性和效率。
⑷报警通知:系统能够在热网故障或异常情况下,发送报警通知给相关人员,保障热网安全。
三、安装和配置⒈硬件要求⑴服务器:至少2GHz的处理器、8GB内存、100GB存储空间。
⑵数据采集设备:适配于采集温度、压力和流量等指标的传感器。
⑶远程控制设备:支持远程操控热网设备的硬件设备。
⒉软件安装⑴安装数据库:根据系统要求安装相应的数据库软件,并配置用户名、密码等参数。
⑵安装热网监控系统:运行安装包,按照向导完成软件的安装。
⒊配置参数⑴数据采集参数:配置采集设备的通信协议、采集间隔等参数。
⑵远程控制参数:配置远程控制设备的地质、端口和通信协议等参数。
⑶报警通知设置:配置报警通知方式、接收人员、阈值等参数。
四、系统使用⒈登录系统:使用用户名和密码登录系统。
集中供热中热源厂电气控制方式的设计应用集中供热中的热源厂电气控制方式的设计应用是为了实现对热源厂内的电力设备进行有效的监控和控制,保障热源的稳定供应和安全运行。
本文将从电气控制的基本原理、方案设计以及实际应用等方面来探讨该问题。
1. 电气控制的基本原理电气控制是通过对电气装置的控制来实现对整个供热系统的监控和调节。
电气控制系统一般由电力监控仪表、电力控制设备和电气控制回路组成。
电力监控仪表用来采集和监测电力设备的运行状态和参数,如电流、电压、功率等;电力控制设备用来对电气装置进行操作控制,如开关、断路器、继电器等;电气控制回路则通过接线和连接将电力监控仪表和电力控制设备相连,实现电气信息的传递和操作指令的下达。
2. 方案设计在热源厂电气控制方式的设计中,一般需要考虑以下因素:(1) 电气装置的数量和类型:热源厂内一般会有多台电动机、电炉、变压器等电气设备,因此在设计电气控制方案时需要充分考虑这些设备的数量和类型,以确定所需的控制设备和控制回路的数量和规格。
(2) 控制策略和方式:根据热源的运行需求和电气设备的特点,选择合适的控制策略和方式。
对于电动机的控制可以采用变频调速、直接启动、星三角起动等方式;对于电炉的控制可以采用温度反馈控制、定时控制等方式。
(3) 安全和可靠性:在设计电气控制系统时,需要考虑到设备的安全和可靠性。
对于高功率设备,可以使用断路器、熔断器等保护装置来确保设备在故障情况下能够及时切断电源,防止事故发生。
(4) 自动化程度:根据热源厂的规模和要求,可以选择相应的自动化程度。
可以设计一个完全自动化的电气控制系统,实现对设备的远程监控和控制,提高操作效率和减少人工干预。
3. 实际应用在实际应用中,热源厂的电气控制系统通常会与监控系统和调度系统相结合。
监控系统用来实时监测和采集电气设备的运行状态和参数,以便及时发现和解决故障;调度系统则用来根据实时的供热需求和设备的运行状态,对电气控制系统进行调度和优化,以实现供热的稳定和高效运行。
热网监控系统在现代社会的能源供应体系中,热网作为一种重要的能源传输方式,为居民和工业用户提供了稳定的热能。
为了确保热网的安全、高效运行,热网监控系统应运而生。
这一系统就像是热网的“智能管家”,时刻关注着热网的运行状态,及时发现问题并解决,保障了热能的稳定供应。
热网监控系统究竟是什么呢?简单来说,它是一套集数据采集、传输、处理和控制于一体的综合性系统。
通过在热网的各个关键部位安装传感器和监测设备,如温度传感器、压力传感器、流量传感器等,实时采集热网的运行参数。
这些参数被迅速传输到监控中心的服务器,经过数据分析和处理,转化为有价值的信息,供工作人员进行决策和调控。
想象一下,在寒冷的冬天,如果热网出现故障导致供暖中断,那将给人们的生活带来极大的不便。
而热网监控系统的存在,就是为了避免这种情况的发生。
它能够及时发现热网中的异常情况,比如管道泄漏、压力过高或过低、温度异常等,并迅速发出警报。
工作人员接收到警报后,可以立即采取相应的措施,如关闭阀门、派遣维修人员等,以最快的速度恢复热网的正常运行。
热网监控系统的组成部分可以分为硬件和软件两个方面。
硬件部分主要包括传感器、数据采集器、通信设备和服务器等。
传感器负责采集各种数据,数据采集器将这些数据进行初步处理和整合,通信设备则负责将数据传输到服务器。
服务器作为整个系统的核心,承担着数据存储、分析和处理的重要任务。
软件部分则是热网监控系统的“大脑”。
它包括数据处理软件、监控界面软件和控制软件等。
数据处理软件对采集到的数据进行深入分析,通过复杂的算法和模型,判断热网的运行状态是否正常,并预测可能出现的问题。
监控界面软件以直观、清晰的方式将热网的运行情况展示给工作人员,让他们能够一目了然地了解各个监测点的参数和状态。
控制软件则根据数据分析的结果,自动或手动对热网的运行进行调控,以确保其始终处于最佳运行状态。
在实际应用中,热网监控系统具有诸多显著的优势。
首先,它大大提高了热网的运行效率。
城市供热监控与智能化管理系统的设计与实现摘要:当城市供热的时候,主要将热水、蒸汽当成热媒,借助一个,亦或多个热源依靠热网为广大居民供热,所以,进行供热系统控制的过程当中,应该体现出一定的专业性、综合性优势。
以达到可持续发展观要求为目的,需要加快城市供热系统的智能化管控研究速度,达到节能降耗的效果。
为此,深入探究与分析城市供热监控和智能化管理系统的设计与实现可谓十分关键。
本文通过阐述了城市供热监控和智能化管理系统的整体设计方案,并且说明了供热监控和智能化管理系统的设计和实现情况,以便带给有关供热系统监控与智能化管理系统设计人员有效的参考和帮助。
关键词:城市;供热监控系统;智能化;设计;实现引言:受到经济飞速增长的影响,让城市供热管网与换热站的规模变大,面临着非常分散,管理难度较大的难题。
在城市建设的过程当中,热源、换热站以及管网属于其中非常关键的基础设施,做好热源的调度、推动信息化管理进程非常必要。
基于智慧化城市建设战略之下,让城市的供热监控系统逐步趋于智能化、自动化,通过构建高效的智慧热网管控平台,借助先进的物联网技术、自动化管控技术,一方面,实现了对供热系统运行当中相关参数、管网信息以及设备运行情况的实时监测;另一方面,与相关历史数据信息加以对比和分析,使热源调度得到完善,以便提升了供热工作的效率,确保一定的安全性,增强了智能管理的效果。
1.城市供热监控和智能化管理系统设计与实现的目的第一,通过构建智慧化热网全息控制平台,能够紧密结合热网运行的特征情况,以使相关能源的利用率得以提升作为目的,然后参考相关热力企业具体的发展需要,加快对热网调度控制系统的研发速度,不仅可以进行调度,而且增强了管理的实际效果,第二,在功能方面,则涵盖了人机界面、数据库控制、远程数据信息的采集、远程管控、报警信息说明、势态控制以及报表的利用等等。
第三,科学应用新型的通讯网络,有利于完成跟踪监控相应的供热链路目的,其中涵盖了热源厂、换热站、相关管网、公共建筑以及分户的计量等等。
6生产一线简论集中供热系统监控技术文⊙史宝国高阳(哈尔滨哈投投资股份有限公司供热公司)摘要:提出了热网监控系统体系结构、现场控制器要具备的功能,供热系统的控制关键在于温度和压力控制,提出了温度和压力控制策略,对热网监控系统的通讯方案进行了比较,并结合实例对间接连接和混水连接系统形式的控制方案进行了分析。
一、集中供热监控系统的需求随着城市集中供热规模的不断扩大,以及热力公司对管理效率的日渐重视,尤其是新建大中型热网,在设计阶段监控系统已经是一个不可缺少的部分。
二、热网监控系统概述一个完整的热网监控系统在物理层面上它主要由四部分组成:监控中心、通讯网络、现场监控设备、一次仪表;在软件层面上主要包括三部分:现场控制软件、通讯软件、中央监控调度软件。
热网监控系统采用分布式计算机系统结构。
目前在国内,对于供热系统的计算机监控方式,有两种不同的思路:一种是采用中央集中式监控方法;另一种是采用中央与就地分工协作的监控方法。
从监控系统自身的范围上也可分为三个层次:一、站级:即只对单个换热站进行控制,一般必须做到自动补水、供水温度自动调节等,站级的控制要求做到自动运行,而且应该起到显著的节能效果;二、基本系统级:在多个换热站在站级控制的基础上增加通讯系统实现中央监测或控制,系统可以根据运行状况,进行人工的辅助控制参数调整,保证整个热网运行的高效和节能;三、高级系统级:在基本系统级的基础上,增加系统分析、统计自动优化平衡整个热网的协调运行,同时可以和企业其他管理信息系统进行数据共享。
三、热力站控制功能热力站的控制是由具有测控功能的现场控制器、控制柜、传感器和执行机构以及通讯系统组成。
(一)基本功能热力站控制的基本功能主要是由现场控制器实现,分述如下:1、参数测量主要完成管网现场过程的模拟量(如温度、压力、热量等)、状态量(如泵的状态、温度等)及脉冲量的测量、并完成相应的物理量的上下限比较等功能。
2、数据存储现场控制器能按一定的时间间隔采集被测参数。
城市集中供热计算机监控系统应用研究摘要:传感器技术、互联网技术、数据库技术的快速发展,促进了分布式管理系统在城市集中供热计算机监控中的应用,实现了供热计划、计量、故障等功能的自动化、信息化、共享化操作,能够实时监控集中供热设备、水量的运维情况,进一步提高了城市集中供热精细化管理能力,降低城市集中供热的资源浪费,提高了城市集中供热的服务水平。
标签:集中供热;监控系统;供热计划;设备维护1 引言随着网络通信、数据管理、软件工程等计算机技术的快速发展,有力地促进了分布式管理信息系统在金融银行、电力通信、电子政务等领域的应用,提高了办公管理信息化、自动化和智能化水平。
目前,城市集中供热作为社会公共事业之一,影响千家万户的日常生活。
为了能够保证工业生产、居民生活的供热质量,提高城市集中供热的精准程度,需要设计和实现城市集中供热计算机监控系统,进一步改进城市供热企业业务办公信息化水平[1]。
文章基于作者多年的工作实践,通过对城市集中供热企业工作人员、居民用户、企业用户等进行调研和分析,导出了集中供热计算机监控系统的功能,主要包括供热计划、供热负荷、供热水量保障、供热故障控制信息管理几个方面,设计了一个三层的供热监控系统,可以大幅度提升监控管理信息化水平和能力。
2 城市集中供热计算机监控系统功能分析城市集中供热计算机监控系统主要用户包括两类,分别是供热企业的管理人员和员工[2]。
员工可以通过系统管理员分配的账号登陆系统,查看个人信息和相关的数据业务请求;管理人员可以登录系统修改相关的用户信息,并且可以设置数据信息,将相关的信息存储到数据库中。
城市集中供热计算机监控系统顶层数据流图如图1所示。
供热计划的功能主要包括三个方面,分别是添加供热计划、修改供热计划和删除供热计划,可以将加工和处理完毕的数据保存到供热计划表中,如图2所示。
供热负荷管理可以实现供热设备运行的负荷相关情况管理。
供热负荷管理过程中,其主要功能包括添加供热负荷信息、修改供热负荷信息、删除供热负荷信息,并且能够将处理完毕的数据保存到数据记录表中。
集中供热监控系统 皿IS集中供热监控系统是融合了计算机技术、 控技术和可靠性理论的新型高科技热网监测系统, 和热用户的能量计量管理系统,改变了人工抄表、 式,实现了对热网系统的实时监测和计量的自动化, 汽情况,便于生产调度管理。
1发展背景 2应用功能 3组成部分 4设备配置 1. 4.1监控中心 2. 4.2硬件配置 3. 4.3服务器 4. 4.4工控机 5. 4.5据库管理软件
5应用方案 [ffl1发展背景 随着煤价的不断上涨工业供热的发展和热用户对供热要求的提高, 对运行成本的 控制已是当前热电企业发展的重中之重, 为了确保供热管网安全、稳定、经济运 行,提高热网管理效率,成功控制运行成本,实现热网现代化管理水平,对热网 进行集中监控和量化管理已是当前的发展趋势。江苏天能自动化仪表有限公司 TN-2000热网计量管理系统是融合了计算机技术、传感技术、数据通信技术、测 控技术和可靠性理论的新型高科技热网监测系统。该系统可实时监控管网供热的 全过程,清晰地反映各站点实时运行情况; 详细记录管线站点的运行参数; 集中 显示温度、压力、瞬时流量、累积流量等参数值(记录间隔 <2秒)。对出现的 不正常情况(压力及温度不稳定,用户偷气,管漏等)能及时发现并做出相应的 处理。本系统所带的曲线查询、报表打印可以实现工作人员随时查询用户以前的 用气情况,只要知道主站地址,任何微机可以通过网络查询用户的用气情况。 从 根本上解决了以往工作人员跑来跑去抄表调试, 却由于管网的分布面积太大不能 及时的采集用户数据而导致的管损过高, 监控不力,对运行现场的问题不能及时 发现处理和没有有效详细的数据支持供热费用的回收等问题。
传感技术、数据通信技术、测 包括热源的监控、热网的监控 人工制表、人工结算的管理模 且能实时掌握蒸汽质量和用 2应用功能 1、 直接采集各厂站热力仪表的数据,自动、准确、一致可靠安全的采集、传输 和存储,在任何情况下保证数据不丢失。 24小时不间断采集数据。每间隔1-2 秒传输一次数据。 2、 在线监控热力仪表的运行情况,实时监控瞬时流量温度、压力和累计流量等 参数。为平衡压力,温度提供有力的数据依据。数据可以备份或转存到其他存储 设备(光盘、硬盘等)。 3、 可通过历史曲线,以总屏或分屏查看以往数据资料,并打印,汇总报表。 4、软件可运行在 WINDOWS98WINDOWSNJWINDOWSJ等操作系统。应用软件免 费升级、维护。 5、 在内部局域网上的任意一台电脑,都可通过 数据备份服务器,监控仪表运行 情况。 该系统为企业提供了有效的管理平台,管理部门可查询并显示各参数的历史曲 线;实时报警的处理;在性能分析界面上有效地分析管线的管损情况;自动报表 和自动结算;用户名登陆和权限设置等功能。可灵活地为用户提供多种数据通信 组网方式,如无线数据通信网、有线数据通信网或有无线组合的数据通信网。 在 无线数据通信中又可采用超短波数据通信、 GSM/G PF公网等不同的通信方式。 但不管采用何种通信方式都设计有多项先进的通信技术确保热网系统数据传输 的可靠性。 基于事件复制、硬件 冗余的双机备份设计、UPS电源和高性能数据通信链确保 TN-2000计算机热网计量管理系统运行的安全、可靠及数据的完整性。
基于局域网的换热站集中监控方案设计与实现摘要公司有3座换热站含4套机组,供暖系统采用整体式集中供暖,原采用传统的人工方式管理控制,不能根据外界环境温度变化自动调整水压及流量,供暖效率低、自动化程度差、资源浪费大。
针对以上存在的问题,我们提出基于局域网环境、视频监控、PLC 、触摸屏、组态软件、控制中心等硬件和软件支持,设计了换热站远程网络控制系统,系统可根据室外和室内温度的采集反馈信息,自动调节供热量及流量,最大程度减少热能浪费,提高了供热质量。
关键词换热站;远程监控;节能1 换热站原理及控制功能描述供热管网有一次网与二次网,一次网连接于城市管网与换热站之间。
二次网连接换热站与热用户之间。
在换热站中,一次热网蒸汽通过换热器与循环水相混合,进行热量交换,将热能传递给二次网循环水,再经二次网供热管道输送到用户,一次网回水降温后回到热源。
1.1 换热站控制器的要求换热站远程控制可采取专用控制器和触摸屏方案,蒸汽入口温度和压力信号是进行PID调节,调节阀用来控制蒸汽入口流量。
PLC 控制器(或供暖专用控制器)性能必须是可靠的信号通道带有隔离保护,可以频繁进行启停操作,具有断电保持功能,断电后控制器对所有控制参数进行保存,上电后能按照之前的控制要求自动恢复运行。
1.2 人机接口(HMI)功能要求参数显示功能:一次网供、回水压力及压差,二次网供、回水压力及压差。
温度:一次网供水、回水温度;二次网供、回水温度、室外温度。
可任意设定供水温度目标值,系统将自动调节二次网供水温度稳定在此设定值。
1.3 换热站控制功能描述换热站的控制应具有以下功能:数据采集功能:蒸汽、出水、回水的温度、压力、流量;温控阀开度、循环泵、补水泵的工作状态、变频器频率。
循环泵调节;设定供水压力自动调节,压差控制:设定二次网供水压差,自动调节变频设备使供回水压差稳定在设定值运行。
补水泵调节:设定系统补水压力(或回水压力),系统补水压力高、低限,保证系统供回水压力稳定。
集中供热集散控制系统应用一、概述集散控制系统是实现以调度室为中心,在保证全网(多热源联网)平衡稳定运行的基础上实现热源、换热站的科学化控制与管网调度。
阳光能源公司热网覆盖地域广,换热站数目多,调度、管理、分析、核算、统计等工作较困难,需要以先进的现代化信息技术实现系统化的管理,实现由传统的以大量宝贵人力工作为中心的管理模式,向以现代化、信息化、系统化为中心的管理模式转变,管理层、决策层所获数据将更加准确和及时,以便更快地制定生产目标和企业未来发展战略。
热网自控系统核心思想是广泛地利用计算机及网络技术来标志、存储、传递、加工和处理各种热源、热网、热交换站等环节的信息;将热力指挥调度活动通过计算机技术来实现和管理,实现热力企业的信息化。
信息化体现在以下几个方面:●科研生产过程的自动化、智能化。
●管理决策的网络化、信息化。
采用基于公用通讯平台的“数字热力”x-link SCADA监控系统。
该系统具有较高的安全性和保密性、高速率、高可靠性、高抗干扰能力、实施及运行成本低、易维护等优点。
系统技术原理是:建立一套完善的“数据平台”,实现热网信息的数字化管理,将广域工业数据监控系统的通讯平台建立在基于公用通讯(如:ADSL、GPRS或CDMA1X)的平台上。
将采集与控制系统做到标准化和通用化,所有热网换热站数据统一上传至调度监控中心,下位核心控制单元采用西门子S7-1200系列PLC,具备多种工业I/O 接口,完成现场设备的数据收集和远程控制等功能。
二、实施方案2.1数据信息搜集下位各换热站增加热量积分仪、水表积分仪、电表等设备并接入下位控制器,上传至集控中心。
2.2下位机控制算法及策略实现下位控制器内存储运行曲线,一旦中心与下位换热站通讯系统出现问题,各站可在断网的情况下按照预先存好的数据进行优化控制,从而达到拆网独立的节能控制功能。
可实现平均温度、恒流量、恒热量、恒二次供温、恒二次回温等多种工作模式,按照各种策略的控制算法以达到优化控制,预存温度运行曲线以实现换热站拆网独立节能运行。
供热管网中集中供热自动化系统的应用探讨韩蕊阳发布时间:2021-08-27T08:11:07.099Z 来源:《新型城镇化》2021年11期作者:韩蕊阳[导读] 为了进一步满足我国城市居民的生活需求,我国北方多数的城市都已经实现了集中供热的普及,集中供热与城市的工业生产一样已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分,为我国城市化的建设做出了巨大的贡献。
天津地热开发有限公司 300000摘要:为了进一步满足我国城市居民的生活需求,我国北方多数的城市都已经实现了集中供热的普及,集中供热与城市的工业生产一样已经成为了人们日常生活中不可或缺的一部分,为我国城市化的建设做出了巨大的贡献。
但是随着供热系统规模的不断扩展,供热面积的逐步增加,传统模式下针对供热管网开展的人工检测、调控、维护保养等模式已经不能适应现代供热的实际需求。
在集中供热的管理过程中也出现了很多事故,对集中供热管网的监测以及维护不能及时完成也使得城市的供热质量以及供热效益受到了很大的影响。
为了进一步维持我国城市集中供热系统的稳定运行,逐步提升我国集中供热的自动化程度已经成为目前供热领域亟待解决的问题。
基于此,本文对供热管网中集中供热自动化系统的应用进行了探讨,希望能更好地提高集中供热的效果。
关键词:供热管网;集中供热系统自动化;应用集中供热系统简介城市集中供热系统的原理图如图 1 所示。
供热系统自动化的组成供热系统的组成将集中供系统的自控分为三大部分,分别是:热源、管网及中继泵站、热力子站。
热力站的自动化换热站自控系统换热站常用的自控设备有温度及压力变送器、自动调节阀、循环泵、补水泵和流量计等。
其内部控制回路可划分为三部分:a) 一次网流量控制回路;b) 二次网循环控制回路;c) 二次网定压回路。
在自动管理中,通过对一次回水调节阀控制可实现对一次网流量控制回路的调控,而对二次网流量的调控管理则可以借由对二次网中循环泵和补水泵转速的控制实现。
此外,针对换热站的控制命令均由供热网络管理调度中心依据全网平衡算法予以确认,对二次网中循环泵和补水泵转速的调控由换热站中 PLC 系统参照热网中不同换热站的实际状况进行控制。
供热管网监控系统1·引言1·1 编写目的本文档的编写目的是为了指导和说明供热管网监控系统的设计、开发和运行。
通过对系统的详细描述,可以帮助开发人员了解系统的功能和特点,从而更好地实施项目。
1·2 读者对象本文档的主要读者对象包括项目经理、系统分析师、软件开发人员和测试人员。
他们需要根据本文档中的信息进行系统开发和测试。
2·概述2·1 系统概述供热管网监控系统是一个用于监测和管理供热管网运行情况的软件系统。
通过使用该系统,用户可以实时监测供热管网的温度、压力、流量等状态,并且可以对管网进行调整和控制。
2·2 系统功能2·2·1 监测功能该系统可以实时监测供热管网的温度、压力、流量等参数,并将监测数据实时显示在系统界面上。
用户可以随时了解管网的运行情况。
2·2·2 控制功能该系统可以对供热管网进行控制,可以调整管网的温度、压力等参数,以满足用户的需求。
2·2·3 告警功能当管网的温度、压力等参数超过设定的阈值时,系统会自动发出告警信息,提醒用户注意管网运行异常。
3·系统架构3·1 硬件环境本系统需要在一台服务器上运行,该服务器需要具备足够的运行性能和存储空间。
此外,系统还需要一些传感器和执行器来进行数据的采集和控制。
3·2 软件环境本系统需要在服务器上安装操作系统、数据库管理系统以及相关的开发工具和运行环境。
具体的软件环境如下:●操作系统:Windows Server 2016●数据库管理系统:MySQL 8·0●开发工具:Java JDK 8·0,Eclipse 2021●运行环境:Tomcat 9·04·系统模块4·1 数据采集模块该模块用于实时采集供热管网的温度、压力、流量等参数,并将数据存储到数据库中。
http://www.hbshengqi.com1解析热力管网集中监控管理系统的设计原理及应用
第一部分:概述(1)城市热网发展现状及系统应用背景城市供热系统是由热源、热网、热用户(工矿企业、学校、医院、居民小区等)组成的庞大、封闭、复杂的循环系统。供热对于北方的城市来说是重要的基础设施之一,传统的分散供热方式会造成能源浪费、环境污染,已不适应现代社会的发展需要。集中供热拥有节约能源、改善城市环境、提高经济效益等多方面的优势。
目前,在北方地区多数集中供热系统为间供系统,即城市热网(一次网)为高温热网,经过街区换热站将高温热水转换为低温热水,通过小区热网(二次网)向热用户供热的形式。这种供热形式具有供热面积大、输送距离远、调整方便、一次网失水率小、舒适度较高等优点。
(2)集中供热系统简介及工作流程集中供热系统包括热源、热网和热用户三部分。热源所产生的蒸汽或热水,通过管网http://www.hbshengqi.com2向全市或部分地区的用户供应生产和生活用热;换热站是集中供热网络与热用户的接口,是
热源与热用户之间的“热交换站”,换热站能否高效运行对改善整个热网的热力不足、提高供热品质起着重要作用。
换热站热力系统由一次网供回水系统、二次网供回水系统、补水系统、热计量系统组成,各部分之间相互关联相互作用。热源经过一次网供水管路进入热交换器,经过充分的热交换后,再由一次网回水管路流回热源。而二次网中的水在热交换器中充分受热后经二次网供水管路进入热用户,用户取得热量后,二次网循环泵将水通过二次网回水管路再进入热交换器,如此循环供热给用户。(3)我国现行集中供热存在弊端由于城市供热地理位置的分散性,供热调度部门需要对分散在不同地理位置的换热站、供热管道中的温度、压力、流量、液位等参数集中实时监视,并控制换热站中各设备的联动运行。同时,需要根据从现场监测到的各换热站运行参数,调节热电厂运行工况,保证冬季整个供暖的稳定运行。我国现行的热力站运行管理仍处于手工操作阶段,影响了集中供热优越性的充分发挥。主要反映在:缺少全面的参数测量手段;无法对运行工况进行系统的分析判断,系统运行工况失调难以消除,造成用户冷热不均;供热参数未能在最佳工况下运行;供热量与需热量不匹配;运行数据不全,难以实现量化管理等。因此,科学有效的管理换热站,不仅能减少人力浪费,还能及时发现热网中存在的问题,进而及时通知供热调度部门解决问题,以达到节约能源和提高热源利用率的效果。并且对于保证热网与热源的安全也具有重要意义。http://www.hbshengqi.com3(4)SQL-RA热力管网集中监控管理系统
SQL-RA热力管网集中监控管理系统是利用热网远程监控终端,通过对供热系统的温度、压力、流量、电流、电压、热负荷变化等参数进行监测、采集、控制及数据传输,实现对供热过程的有效遥测与管理。
城市热网集中监控系统是区域供热系统中的重要组成部分,它将实时、全面的了解供热系统的运行状况,保证区域供热系统安全合理地运行。并可根据运行参数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。SQL-RA热力管网集中监控管理系统能够实时监测热力管网的温度、压力、流量、热负荷变化等数据,并由GPRS/3G网络将数据传输至在线监测中心平台。在线监测数据中心平台实现对数据的接收、过滤、存储、处理、统计分析、实时数据查询等功能,当温度超过设定值时,自动开启或者关闭指定设备。该系统完全脱离人工巡检的古老模式,大大提高工作效率,保证换热站的正常运行与供热管道的正常传输。整个系统可达到:安全、可靠、准确、实时、全面、快速、高效的将真实的热网信息展现在管理人员的面前。第二部分:系统组成结构SQL-RA热力管网集中监控管理系统主要包括:热网监控调度中心、数据通讯网络、换http://www.hbshengqi.com4热站及供热管道监控点、数据遥测终端及二次仪表等。
现场换热站控制系统实时监测采集一次网及二次网的温度、压力、流量及热量等工艺参数,控制和反馈各种泵阀的运行状态;数据通讯网络负责将换热站的运行数据传送到热网调度监控中心;热网监控调度中心对数据进行存储、分析,具有实时监控、超限报警、历史曲线、报表打印等功能,并根据数据分析结果向各换热站发出调度控制指令。
◇热网监控调度中心:主要由管理服务器和热网监控系统管理软件构成,实现对数据
的接收、存储、显示、计算分析、趋势曲线、报表、打印等信息管理功能。◇数据通讯网络:支持以太网、GPRS/3G、数传电台、RS485总线、手机短信、光纤等
多种通讯方式。◇换热站及供热管道监控点:利用数据遥测终端设备和二次仪表,实时监测采集热力
管网的累计流量、瞬时流量、累计热量、瞬时热量、管道出口一次温度、管道出口二次温度、管道回水温度、管道压力、电动阀的开度等数据。并及时传送至热网远程监控终端,根据数据设定值实现现场监控点的自动报警,防止事故发生。◇数据遥测终端及二次仪表:主要包括:流量计、流量积算仪、电动阀、温度传感器、
压力传感器等,实时测量管网的各项参数。http://www.hbshengqi.com5第三部分:数据采集与控制功能(1)远程监测采集功能远程监测采集各个热用户的数据,如温度、压力、液位、瞬时流量、累积流量、电源电压、电源电流等,及时对数据进行分析、处理。并根据用户需求可定制各种管理报表,如日报、月报、年报等,有助于提高监控管理水平。(2)参数分析判断功能上位机软件接收平台,能够清晰显示全部数据,并对数据进行相应的计算分析判断,显示计算结果,进而与标准值进行比较,及时做出科学调整,合理调度热源实现全网的供热均衡。(3)图形界面直观展示显示工艺流程图画面及动态运行参数,以图像配文字形式直观显示热力站和中心站的基础信息,能够提供各种温度、压力和流量分配的图表以及生成标准的水压图,方便操作人员做出分析及参数预测,提高管理效率。http://www.hbshengqi.com6(4)多种通讯方式以太网、无线电台、GPRS/3G数据通讯、短消息通讯、卫星终端等,提供多样的通讯方式和调度中心系统进行实时数据交换。http://www.hbshengqi.com
7(5)报警控制功能
提供超限报警、故障报警、掉电报警等信息,并在上位机中控平台和现场监测控制点显示出来。(6)节点故障通知换热站或供热管道监测点出现故障时可及时以中心服务器平台、手机短信、报警信息等方式通知管理者。(7)人机交互接口,可接入整个管理信息系统SQL-RA热力管网集中监控管理系统能够依据客户需求,设计接入管理信息系统,进行深层次数据挖掘、数据分析和统计,实现生产管理、用户收费管理、地理信息管理、设备维护管理、智能化办公、无纸化办公。(8)备用冗余功能为了避免设备故障及异常带来不便,设备可进行扩展冗余,当设备出现故障时,辅助设备进行0切换。从而实现连续无故障运行,增加系统稳定性和可靠性。第四部分:监测软件数据平台我公司自主研发的热力管网集中监控管理软件,采集各个热用户的现场数据,经传感器数据模块传送至ZigBee节点或RS485节点上,然后通过有线、无线、3G/2G网络传输到数据平台,按照相关设定进行分析展示并进一步完成相应控制。
(1)用户登陆管理界面规定用户使用权限,不同用户提供不同的操作权限,非用户不能登陆系统,保证系统安全,操作简单而富有人性化。http://www.hbshengqi.com8(2)实时\历史、曲线\报表数据分析
建立数据库,对各个换热站的运行参数进行集中储存,以实时曲线的方式显示给用户,并根据需要按照日、月、季、年参数变化曲线生成历史报表,实现历史数据查询。便于对热力管网的运行工况进行分析,做出有效调控。
(3)报警功能实时接收各热力站的报警信息,提示操作人员进行报警处理。报警形式包括:声光报警、电话报警、短信报警、E-MAIL报警等。(4)远程控制现场采集设备将采集到的数据通过有线、无线、3G/2G无线网络传输到中控数据平台,用户从终端可以查看供热管道监测点现场的实时数据,并使用远程控制功能通过继电器控制设备或模拟输出模块对供热管道监测点的测量设备进行控制操作。根据用户管理权限的不同,可对现场进行远程控制和参数设定调整;(5)监控终端监控终端通过可视化、多媒体的人机界面实现以下主要功能:①热力管网、供热管道、换热站运行状况全面显示、查询,包括温度、压力、流量等各种参数以及历史数据;②向换热站监控系统发调度命令,合理调度热源、调整设备运转状况,确保全网的供热均衡。第五部分:系统的优点◇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。◇起到节能降耗的作用,换热站根据室外温度的变化,自动调节供水温度,从而最大程度的节约了能耗,并且提高供热的服务质量。http://www.hbshengqi.com9◇监控中心数据与现场数据保持同步。
◇避免偷汽、漏汽现象,由于24小时在线运行,杜绝了用户偷汽的想法,现场计量出现故障可以在最短的时间内发现,并将故障时间记录备案。避免计量方面的损失。◇通过仿真系统对热网进行水力、热力计算,热网的控制运行分析,使热网达到最优化运行,利用故障诊断、能损分析了解管网保温、阻力损失情况,设备的使用效率,使热网的管损达到最小值,以达到最经济运行,通过历史数据和实时数据的比较,分析管网◇防雷击:由于采用中国移动的GPRS数据业务,所以在不影响上网的前提下,GPRSDTU的发射功率非常小,天线非常短,而且无需高架,克服了有线传输和无线电台传输容易引雷击坏设备的缺点。附录:热力站基本监控点1)一级网供回/水温度2)一级网供/回水压力3)一级网热量(流量计)4)二级网流量(流量计)5)一级网除污器差压,二次网除污器差压6)二级网供/回水温度7)二级网供回/水压力8)补水流量(流量计)9)室外温度10)水箱液位和联锁(电磁阀)11)循环水泵变频调节反馈12)循环水泵变频调节13)一级网电动调节阀调节14)补水定压调节(与补水设备配套提供,自成系统)15)循环水泵运行状态及开停16)循环水泵故障17)补水泵运行状态及开停18)补水泵故障石家庄圣启科技有限公司