热网监控系统在供热管理中的应用探讨

2022-09-12

随着能源危机的不断加剧, 环保、节能以及新能源的开发利用已经成为人们日常关注和热议的焦点。而太阳能和地热能的开发利用, 使人们找到了一种新型的供热能源。供热能源的开发利用促使人们必须建立健全完善的供热系统, 以便供热能源像电能一样能够融入人们的日常生活中去。同时为了确保热源供应量能够较好的满足所有供热用户, 还应对供热系统的运行情况以及热能用户的用热量变化情况进行监控和管理, 而这就需要我们建立一个热网监控系统来实现目的。

一、热网监控系统概述

热网监控系统主要就是指以建立的供热系统为基础, 结合供热管理工作需求, 利用计算机或其他智能控制设备对供热系统的进行监控和管理的系统。热网监控系统主要包括:热网远程监控系统软件、计算机、监控中心、GPRS无线数据传输设备、流量计算仪、通信网络、一次表等组成。热网监控系统具有测量精准度高、可靠性强、稳定性好、操作方便、能够远程调控的优点。在供热管理中应用热网监控系统, 能够有效解决热网运行失调情况, 不仅保持了供热系统运行的平衡, 还进一步提高了供热效果。建立热网监控系统, 能够实现全天候在线运行, 数据实时同步, 最大程度避免了盗热、漏热情况的出现, 做到了及时发现问题, 立即发现并备案, 避免了更多损失、更大危险的发生[1]。

二、热网监控系统的结构及功能

1. 热网监控系统结构

热网监控系统的结构主要分为三部分组成, 第一部分是监控中心, 第二部分是无线或数据通信网络, 第三部分是热力站, 又称为远程终端站。其中监控中心利用无线或数据通信网络来连接热力站, 而后由无线或数据通信网络负责将热力站的运行情况以及供热系统中的热负荷变化情况上传给热网监控中心, 再由热网监控中心将情况反应给供热管控中心[2]。

2. 热网监控中心

一是热网监控中心配置。热网监控系统中最重要的部分就是监控中心, 监控中心就是热网监控系统中的大脑所在。热网监控系统应采用稳定性好、可靠性高的工业级软件, 其中包括32位技术和相关标准通信协议, 且该系统应具有良好的兼容性和扩展性。热网监控中心的软件系统包括:应用软件与数据库、热源数据传输系统、热表数据采集系统、应用软件有智能控制系统、室内温度采集系统等软件。热网监控系统中心包括:2台服务器 (一台数据库服务器、一台数据采集服务器) ;1个专业工程师站和3个操作人员站;网络打印机、显示屏;利用无线网络实现通信。服务器中应储存有热源运行情况信息, 建立局域网, 通过局域网将服务器与工程师站和操作员站相连接。

二是热网监控中心运行。监控中心的调度人员通过操作人员站对热网运行情况进行监控和调度, 操作人员站配置视频软件系统, 以便将热力站运行情况以画面形式呈现出来, 方便监控。

工程师站主要任务就是负责维护热网监控系统中软硬件、通信、热力站现场装置, 一旦发现故障, 认真分析及时采取相应的方法解决故障, 确保热网监控系统安全、稳定的运行。工程师站配置的软件应具备多种功能:开发、修改、维护等功能。主要有数据库分析软件、管理应用软件、热力站分析软件、全网平衡分析软件等等。

三是热网监控中心功能。对热网运行数据和具体情况进行实时采集和监测。对采集和监测到的热网运行情况进行认真分析, 从而对全网热源调度情况进行优化, 使全网供热处于平衡状态。及时发现系统运行故障, 实时诊断故障原因, 并报警。测量室外温度, 根据测量结果对供热负荷需求进行预测。对热力站内热量表、电表、水表等实际数据进行采集, 同时采集变频循环泵工作频率并进行控制。建立运行档案, 便于分析、归档、共享, 这样有助于提升管理水平。

3. 数据通信网络

数据通信网络连接着监控中心与热力站, 主要任务就是负责传输监控中心与热力站之间的数据资料。在设计热网监控系统时, 必须对数据通信网络的成本、性能等因素进行充分考虑。采用非对称数字用户环路技术来建立数据通道。非对称数字用户环路技术主要是通过在电话线上加装调制解调器然后组成高速信息通道, 该通信方式具有实时性好、可靠性高的特点, 非常适用于热网监控系统中的数据通信网络。

4. 热力站

在每座热力站中配置可编程控制器, 并配备通信模块, 这样能够实现热力站与监控中心交换数据的目的。可编程控制器主要具备以下功能:对数字量信号和模拟量信号进行采集监控, 依照监控中心发出的指令设定运行曲线, 并通过调节电动阀、变频器等执行装置进行实施。即便发生通信故障, 也能够脱离监控中心独立运行。另外, 还具有遇设备故障、运行工况超限、水淹、火灾等情况发生报警的功能。

5. 其设备及功能

热网监控系统中除了上述设备外, 还有其他一些相关设备, 例如数据采集服务器, 该设备主要是负责对各热力站的运行参数进行采集, 而后建立数据传输通道, 将采集到的参数数据传输到数据库服务器。而后通过全网平衡控制服务器发出指令到各热力站, 同时接受操作员站的数据访问。数据采集服务器是数据采集与分配、转发的中心。全网平衡控制服务器的主要任务就是负责采集标准气象点参数、各个热源出口监测点参数、热网关键节点的运行参数、最不利环路热力站的运行参数[3]。