城市集中供暖远程监测系统
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城市集中供暖远程监测系统
引言
随着人们生活水平的提高，人们对其所居住的环境也越来越重视，在北方以锅炉房为中心的
供热系统极为普遍，城市集中供热规模逐年扩大，对供热管理水平的要求也逐年提高。由于
城市供热具有管辖范围大，锅炉房坐落地点分散，且锅炉型号复杂，发热量大小不等的特点。
长期以来，焚火靠人工操作、凭司炉人员的经验调节燃烧工况；设备运行管理靠人工巡查、
电话询问，这样不仅投入大、供热效果也差，特别是对一些突发的故障由于信息不能迅速反
馈，从而影响了正常供热。为了提高供热质量和设备运行的管理水平，如何对各锅炉房的锅
炉运行温度、压力、流量及室内采暖温度等主要物理参数实施!B小时不间断的监测，使各
锅炉房随时都处于有序可控的状态是非常必要的。随着我国信息技术的迅猛发展以及供热技
术的不断完善，如今已经具备了实现基于C*21)*12进行远程监控供热运行参数的硬件基础，
同时在软件方面实时监测、远程监测等单元技术也有了一定的成果和经验，故而大力发展基
于网络的远程监控供热运行参数是当务之急。采用网络远程监控供热系统可方便地对供热站
的运行参数进行实时监测、调整和调度；同时它能使运行参数以数字的形式、曲线的形式进
行显示；另外，它还可以对必要的监测数据进行存档及报表打印等。这不仅大大提高城市集
中供热系统的运行管理水平，而且也能达到节约能源的目的。集中供热监测系统硬件和软件
要求
!: 硬件开发环境
本系统的=5机均采用IBM-PC兼容机，CPU奔腾2以上，内存128兆以上，显示器分辨率
1024*768以上，WIN 2000操作系统。传感器采用热电阻及热电偶温度传感器、压差式流量
传感器、压阻式压力传感器。数据采集选用高速的PCL-818L采集卡与计算机通过ISA总线
进行通信。监测站配置INTERNET接入设备，用于监测子站与中心站之间的通讯。子站与
中心站之间通过SOCKET接口进行通讯，中心站及监测子站内部的计算机则利用局域网进
行通讯。
!:! 软件开发环境
本系统的软件开发针对不同的功能模块选用了不同的开发环境，数据采集用 7/K(+,5??信号
采集程序，实时监测用 O1,P4/软件编程；子站与中心站的数据通讯则采用M’3N12接口编
程技术进行通信功能模块的开发，尽管M’3N12为应用程序间利用!"#／$#协议进行数据通
讯提供了可靠的基础，但是并没有对传输的数据所代表的意义及功能作出约定。由于集中供
热监测系统软件不仅要实现与人交互，而且要按照既定的规则实现与硬件的交互，它必须能
实时的反映硬件状态的变化及向硬件发送命令，利用普通的应用层协议（如%&#!、’!!#、(!#
等）是难以完成这种应用要求的，因此要按照监测的实际要求开发相应的应用层通讯协议。
本文根据实际要求制定了应用层协议，该 协 议 采 用 了 请 求———应答方式；而 789
服务器则采用进行开发；动态网页以及用户与服务器的动态交互功能的实现则采用了>%#
（>6/)=-%-=-2#.1-），>%#处理过程如下图?所示；监测中心和现场监测端的数据库则分别采
用 &)625354/%@A%-=-2BCCC和>66-33BCCC数据库。
D 集中供热系统远程监测的组成与工作原理DE? 系统组成与功能集中供热监测系统主要
是由远程监测中心、网络通信部分、现场监测端三大部分组成，远程监测中心是本监测系统
的核心，它的功能是对从监测端采集来的锅炉运行参数进行综合分析，以判断各单位的供热
运行参数是否正常。
在监测中心内部，程序与数据库服务器之间采用的是模式编程对数据进行分析；监测中
心与现场监测端的通信主要是把锅炉现场的运行参数通过网络传输到远程监测中心，以便远
程监测中心能够及时了解现场供热系统的运行状况，它们之间的通信是通过基于客户／服务
器模型的套接字编程来实现的。现场监测端作为监测系统的入口部分，主要是采集现场锅炉
的运行参数，并对数据进行简单分析和暂时存储。DEB 监测系统的工作过程系统的工作过
程为：先通过安装在供热现场的采集卡采集到现场锅炉的运行参数，并对采集来的数据进行
简单分析和暂时存储，然后将参数通过自定义协议传送到远程监测中心，再在监测中心对数
据进行详细分析，以判断现场锅炉的运行状态是否正常，若异常则立即对其进行故障诊断。
如果要对监测中心的数据库进行浏览、查询，则只需接入网就可以通过对监测中心的供热运
行参数信息进行浏览和查询。传感器将锅炉房的温度、压力、流量、炉排转速等的供热参数
变换成电信号，并将代表供热参数的模拟信号通过转换器转换成计算机能识别的数字信号，
进行参数校正、变换，最后将采集的数据通过接口传入计算机。
远程测控终端JY-RTU6640-M提供设备状态指示灯，方便设备维护；宽电压供电范围：
7V-30V；带RS232、RS485(232也转为485的情况下，可以有两路485)；内置大容量
SPI-flash(容量可选1Mbit-64Mbit)，实现数据的长时间本机保存（需定制）；6路AD仿真量
输入(12位)，输入电压为0-30V，也可以测量4-20mA工业电流信号；6路继电器输出控制、
4路光耦输入输出控制(输入和输出的位数自选)；内置RTC，掉电可自动计时，定时定点唤
醒，需定制；高效的电源管理设计，在对功耗要求严格的场合，实现低功耗节能，延长工作
时间，需定制；传输支持多种协议，我公司自定协议和Modbus协议(ASCII、RTU、Modbus
TCP)完美支持；Modbus从机工作模式：标准从机、从机主动回传；Modbus主机工作模式：
标准主机、主机不巡检；数据远程传输支持GPRS、以太网等。
供热现场数据采集流程图部分是一套相对独立的系统，它主要完成：对现场的数据进行
实时采集和监测；对锅炉运行过程中可能发生的事故预警和初级诊断；对从现场采集来的数
据进行本地保存，同时也可以通过数据远程传输系统向企业管理部门传送数据；另外，它还
可以向远程诊断部门发送重大故障诊断请求信息，以便申请对锅炉运行现场异常情况进行深
层诊断，并接受诊断中心的各种指令。执行供热现场监控的企业管理部分由决策管理机和数
据库管理机组成。它主要是完成对现场数据DEB 监测系统的工作过。DED 各部分的组成
现场数据采集与监测部分由传感器、数据采集卡、计算机和相应的实时采集软件组成。传感
器将锅炉房的温度、压力、流量、炉排转速等的供热参数变换成电信号，并将代表供热参数
的模拟信号转换成计算机能识别的数字信号，进行参数校正、变换，最后将采集的数据通过
接口传入计算机。
供热现场数据采集流程图是一套相对独立的系统，它主要完成：对现场的数据进行实时
采集和监测；对锅炉运行过程中可能发生的事故预警和初级诊断；对从现场采集来的数据进
行本地保存，同时也可以通过数据远程传输系统向企业管理部门传送数据；另外，它还可以
向远程诊断部门发送重大故障诊断请求信息，以便申请对锅炉运行现场异常情况进行深层诊
断，并接受诊断中心的各种指令。执行供热现场监控的企业管理部分由决策管理机和数据库
管理机组成。它主要是完成对现场数据采集系统传送来的数据的保存，并建立数据档案；对
各异常数据进行分析和深层诊断，并将决策结果返回现场监测端；对锅炉运行现场的状态、
趋势数据送入到各个部门，以便使各部门能及时了解锅炉运行状况，进而调整自己的生产任
务。
2 本监测系统的主要功能
实时数据采集功能。通过数据采集卡完成现场数据的实时采集，并将数据传送到上位机
上显示。监视系统对一些重要的参数划分上报警、下报警、上危险、下危险报警等级，提供
有上下限、数据异常等多种报警方式。自动进行报表计算，并可随时和定时打印出所有供热
站的当日日报参数表，对于任何一个供热站的热网参数报表，都可调出以往任何一天的日报
数据，打印往日日报报表和趋势图曲线。
（2）显示画面被实时刷新，除显示数据参数值外，还显示输出热网供水温度、回水温度、
供水压力、回水压力的当前3(小时或(2小时的动态趋势曲线图；同时还可以显示各供热站
在市区分布的地理位置图。
4 结论
