智能换热站监控系统可行性研究

发表时间：2017-10-17T18:01:20.857Z 来源：《电力设备》2017年第17期 作者： 张龙跃

[导读] 没有良好的自动化系统，部分热网控制实现了集中控制，但也只是简单的PLC加上位组态软件的做法，并没有针对热网信息管理系统来分析判断热网运行的状态，自动化系统和信息化系统发展不平衡，体现不出智能热网的优势，为了提高供热品质， （身份证号码：23022519880420xxxx 哈尔滨市天达控制股份有限公司 黑龙江省哈尔滨市 150001）

摘要：随着工作技术的发展，供热系统存在着换热站控制比较落后的特点，换热站自动水平参差不齐，采用工人调节，单回路仪表调节，PLC程控等混合控制方式，部分换热站仅有集中的监控信息系统，没有良好的自动化系统，部分热网控制实现了集中控制，但也只是简单的PLC加上位组态软件的做法，并没有针对热网信息管理系统来分析判断热网运行的状态，自动化系统和信息化系统发展不平衡，体现不出智能热网的优势，为了提高供热品质，增强供热安全，同时达到节能环保的效果，随着网络科技计算机控制信息和信息技术的发展，建立智能热网集中控制系统成为必然。 关键词：智能；换热站监控系统；可行性

换热站远程监控系统可对热网的温度、压力、流量、开关量等进行信号采集测量、控制、远传，实时监控一次网、二次网温度、压力、流量，循环泵、补水泵运行状态，及水箱液位等各个参数状态，进而对供热过程进行有效的监测和控制。在供热期间可按室外温度调节二次网供回水温度（可手动、自动切换），达到按需供热，实现气候补偿节能控制，也可以进行分时分区节能控制，可以实现供热全网热量平衡及节约能源。

1 智能换热站监控改造方案

智能热网是建立在高度自动化基础上的智能控制系统。主要是针对热网特点开发智能热网系统。在调节是建立中心控制室，利用中公共或者专用网络，连接所有的换热站控制器，实现智能供热分布及集中控制，热网和热源平衡调节，实现节能降耗的目的。智能热网主要是由控制中心，通信网络，智能换热站，视频监控，智能采集终端组成。 1.1智能换热站控制方案

换热站新增一面控制箱，实现站内所有机组的自动控制，控制箱内配置采用基于可编程控制技术，带有工业以太网网通讯接口的控制器及配套现场总线通讯的I/O模块。

智能换热站可采用数据采集，系统控制，二次回水水温控制，智能水压控制，液位控制，供热量及换热效率计算等功能。其中换热站控制图如图1。

1.2监控软件方案

集控中心软件平台采用低于DCS软件技术的热网监控软件。嵌入开发智能热网模块，它是具有独特通讯技术符合大规模换热站集中过程控制需求，能与热网优化理论与在线性能监测分析结合进行闭环反馈调节的工业过程控制软件。 1.3预付费计量

目前对公建的收费管理人才越按面积收费的传统方式，尚不需要进行预付费用热计量，但对工件的热量计价或用热计量是热力管理发展的明确趋势，提前积累计量和使用经验，有利于将来全面实施热收费政策推广。交易大厅售出热量时，使用写卡程序将热量写入用户热费卡。用户在站内控制箱上刷卡将热费卡中已购热量数刷入热费控制器中。控制器计算已购热量和实际用热的差异。在余额不足时，主动向集控系统报警提示，并尽量监督促在教警期间续费以继续供热，在余额用尽时自动关闭一切网供水门停止供热。 1.4视频传输与联动

新增站内视频监控，与集控系统使用同一网络，并开发软件与集控软件互相兼容的组件包，将视频功能集成进入集控软件并可根据站内信号进行视频联动。

2 智能换热站节能控制

智能换热站除了获得良好的供热体验与热量使用的平衡外，节能降耗也将产生较大的效果。热网节能措施，通常有两种方式，一是设备改造，提高节能硬能力；另一种是加强调度管理，改变运行方式，提高节能软能力。两种节能方式有效结合，随着节能措施会逐渐深入，逐步显现节能效果。

2.1实现换热站内节能程序自动控制，达成以下节能措施：

1）在变频控制时，根据供暖需求调节二次网压力设定值，改变以往二次网行业运行模式大幅节约电损耗。 2）根据功能需求使用程序自动采暖间歇式供暖，降频等方式，无需手动频繁调节。 2.2实现热网远程集中控制，达成以下节能措施：

1）补水量自动向远程报警，如果有一异常则立即处理，采取检查管网，增加臭味剂等措施。

2）在集控中，在线监测二次管网保压能力，关注压力异常报警，查看系统是否有泄露点或者潜在漏点，做到早预防。

3）在出现严重漏水情况时，马上远程停止循环泵,关断节流阀，减少漏水量。针对事故点，运行人员第一时间直接定位到具体换热站，提高处理响应速度。

4）在站内自动控制下，出现异常情况时，运行人员可在集控中心远程批量实时调节，合理使用调节方法手动干预空热。 2.3实现热网仿真运行与性能分析，达成以下节能措施：

1）通过自动优化调控热换站一次网阀门，实时准确的根据供热需求按“量调节”来控制供热量。

2）通过互动调控个人换热站一次网阀门，可以促进一次管网水力平衡，避免局部浪费局部供热不足。 3）通过优化分析预测，降低各站调节后造成的系统扰动，提高节能潜力。

4）合理分配热量后，通过调控预测，能够做到实时主动控制热源总量供应，根据各换热站供热情况，判断总热量供应是否合理，反向控制热源热量供应量，做到总热量按需供热，避免热量浪费。 2.4实现换热站内的循环泵变频控制，达成以下节能效果：

1）将工频泵更换为变频控制。因流量与功率的变化成三次方关系，所以较低频率运行，节能但流量损失不大。

2）二十四万为不管事供应供热是循环泵可以采用双台变频顶替一台工频运行方式。相同流量下，双台变频比单台工频节能百分之三十。

3）变频控制可以满足实现分户计量后的供热压力频繁波动。 3 换热站远程监控系统的经济性分析

单个智能换热站改造费用100多万，建成智能换热站后，可以达到节能降耗，减少维护，提高供暖品质等目的。特别是在节省热量方面将会有比较突出的优势。 4结束语

采用先进的计算机交互系统，无线网络技术，服务业优化理论与分析方案，通过对供热系统的温度，压力，流量，开关量等进行测量，控制及远程调节，达到以下目的：供热系统直接受控，集中控制，保证热网安全运行;事故状态下的快速应急方案制定，并由中心直接快速进行范围操作，降低有事故引起的安全风险；试点区域节能降低百分之十到百分之三十；在节能调节后保证区域热量整体基本平衡；实现所有站内参数及型号的远程集中控制；实现数据的自动分析与曲线生成；进行供热规划和科学调配；将被日常管理功能直接整合进行控制系统，使控制系统自动执行管理指令。

对换热站进行智能监控系统的改造在经济效益和社会效益两方面都是可行的。 参考文献

[1]刘辉.基于换热站智能监控系统的设计与实现[D].内蒙古科技大学.2012. [2]谢维.节能型无人值守换热站的智能控制系统[J].计算机测量与控制.2011,7. [3]李爽，王浩等.智能换热站监控系统可行性研究[J].区域供热.2015,6.

[4]熊新民，曹毅.小区供热换热站监控系统设计[J].微计算机信息.2009,25（1）.