换热站远程监控系统设计方案

换热站技术方案目录一、系统概述 (5)二、方案介绍 (6)三、设计原则 (7)四、系统解决方案 (9)4.1 系统整体结构图 (9)4.2热网无线数据传输模块功能详述 (10)4.2.1 实时数据远传中心功能 (10)4.2.2 原始电流值的远程传送 (11)4.2.3 中心远程对时功能 (11)4.2.4 远程自动化控制功能 (11)4.2.5远程报警参数设置功能 (12)4.2.6远程量程设定 (12)4.2.7远程自控参数设定 (13)4.2.8远程设定报警功能开关 (13)4.3中心分布系统组成及功能概述 (14)4.3.1 中心系统软件组成结构图 (14)4.3.2 中心软件功能概述 (14)4.3.2.1热网分控中心功能描述 (15)4.3.2.2 系统特点 (20)4.3.3 系统详细功能描述 (21)4.3.3.1 方便灵活的人员权限管理 (21)4.3.3.2 功能强大的站点管理，添加，删除， (21)4.3.3.3 清晰，直观，超大字体的实时数据显示； (22)4.3.3.4 地图数据直观显示 (22)4.3.3.5 热交换站各种数据模拟画面显示 (23)4.3.3.6远程查询设置各个报警参数 (24)4.3.3.7 远程查询设置各种量程围参数 (24)4.3.3.8 远程设置和查询自控策略以及相关参数 (25)4.3.3.9 用户浏览，添加，删除，权限修改，密码修改等操作26 4.3.3.10 站点归属管理，支路管理等操作 (26)4.3.3.11 历时数据查询，曲线图显示，报表生成，打印等 .. 26五、各种控制模式详述 (26)5.1、一次网调节阀控制方式 (26)5.1.1 联动控制模式 (26)5.1.2 流量（或热量）上下限模式 (27)5.1.3 控制二次网供水温度模式 (27)5.1.4 控制一次网流量模式 (27)5.1.5 控制一次网阀开度模式 (28)5.2 控制方式选择 (28)5.2.1 室外温度方式 (28)5.2.2 时间段方式 (28)5.2.3 手动指定方式 (28)5.3 循环泵控制 (29)5.4 补水泵控制 (30)六、系统网络 (30)6.1 特殊I/O单元 (30)七、系统效果 (33)八、 GPRS 无线通信的特点 (34)九、结束语 (35)一、系统概述随着国民经济的不断进步和人民生活水平日益提高，社会对环境的要求越来越高。

近年来我国北方城镇大力提倡城镇集中供热，改变原来各单位、各片区自己供热、单独建立锅炉房给城市带来的污染，由城市外围的一个或者多个热电厂提供热源，市各片区建立换热站，统一给用户供热。

这样就大大减少了燃煤对城市环境的污染，同时也节省了能源。

随着科学技术的日新月异，尤其是计算机、通讯技术的迅速发展，自动控制水平也得到了快速的发展和广泛的应用，需求用户对供热质量的要求不断提高和能源紧的今天，提高供热质量同时节约能源势在必行。

城镇热网远程监控系统是通过对供热系统的温度、压力、流量、开关量等进行测量、控制及远传，实现对供热过程有效的遥测及控制。

城镇热网远程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、全面了解供热系统的运行工况，监视不利工况点的压差，保证区域供热系统安全合理地运行，并可根据运行数据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。

达到整个系统的节能目的；提高了供热品质及舒适度，延长了设备的使用寿命。

供热系统是一个多参量、大滞后的复杂系统，供热系统综合节能控制技术，有针对性的解决供热系统热源、管网、终端用户三个部分实际问题，提供三个主要环节的信息化管理平台，实现了热源控制一体化，管网智能化，终端用户信息化；解决了系统整体过量供热，管网存在水力失调，室温存在冷热不均的问题，达到整个系统节能目的。

二、方案介绍×××××各换热站现有自动化监控系统是利用现场可编程逻辑控制器(PLC) 监视换热站的运行情况及各点参数及其变化趋势和设备状态，不同的是换热站是有人值守的运行模式，各换热站是人工巡检的运营模式。

无法实现对供热系统的温度、压力、流量、开关量等进行及时测量、控制及远传与中心监控平台的数据通信。

针对×××××提出的多座换热站升级需求，我公司对系统方案设计充分考虑供热系统现状，分为换热站远程监测、控制、联网智能监控方案。

系统是集现代计算机技术、自动控制技术和通讯技术为一体的，全面地监测热网的运行参数，控制热网的供热温度，为“按需供热”提供有效技术保障。

系统节能率20—30%，使用寿命在10-15年以上。

本系统是对换热站远程监测、控制系统的整体改造，将热交换采用当今最先进的自动化远程控制系统。

采用GPRS无线远程监控系统进行监控。

使用一台计算机作为上位机，通过无线数据传输模块，对各个换热站的工作状态进行远程监控。

上位机的监控人员根据上传数据可实时通过上位机各换热站的设备进行状态、数据监测及起停控制，实现换热站的无人值守。

三、设计原则➢安全可靠稳定性原则系统的安全可靠运行起着十分关键的作用，因此在系统建设过程中，将系统的安全、可靠、稳定性作为设计的首选原则。

终端应具备较强的抗干扰能力。

终端应实现故障自诊断功能和自恢复功能，当出现故障的时候能自动重启而不需要人为的切断电源。

严格全面的权限管理；详细的操作日志功能。

只有安全可靠的系统才能达到令人满意的结果。

在方案设计时，首先应考虑选用稳定可靠的产品和技术，使其具有必要的冗余容错能力，为用户提供高可用服务。

要求系统在硬件配置、操作系统、以及系统管理等环节采取严格的安全措施，保证系统不受侵害。

➢先进性原则系统采用先进成熟的具有当今国先进水平的监测控制技术、控制器及应用软件，并具有完整的技术文档资料。

➢实用性原则系统需要本着能够解决热网运行中存在的实际问题，进行整体规划，无论是网络体系、通信系统、硬件平台及软件功能，必须能够满足整个热网管理的需求。

力求完善化、科学化；用户界面设计友好，易于理解、易于掌握、便于操作。

➢可扩充性原则应用软件的设计应逻辑结构清晰、易读。

在功能的划分和设计时，尽可能相对独立、减少相关性，以易于扩充、维护和修改。

采集控制器应充分考虑其独立性和扩展性，使设备配置和系统扩展有更大的自由度和灵活性。

为热用户的日益增长，预留较大的扩展空间。

系统不但要能满足现阶段的业务要求，而且要能满足将来业务的增长和新技术发展的要求，要在原有设备继续发挥作用的基础上，保证用户能方便地增加或调整设备，改善系统功能和性能，支持将来系统不断更新和便于升级，从而保护原有投资。

主机系统应具有良好的可扩展能力，满足不同规模计算环境的要求，并且能提供多种升级途径，给业务的不断发展创造条件。

缩放性是企业网结构要求中最重要的一个方面。

企业业务的快速变化，用户不可预测的需求都要求系统结构能适应这种情况。

这就意味着我们在最初设计中，投资重点要放在一个可缩放的结构上以及支持它的相关的软硬件。

➢兼容性原则底层系统、数据库、采集控制器、通讯方法、网络协议都采用国际标准或统一标准，使得系统的兼容性大大提高，只要遵循统一标准，任何厂家的设备都可以接入该系统。

在满足系统需求的基础上，力争用最少的资金，获得最大的经济效益和社会效益。

经济性原则不仅体现在设计过程中，而且要为系统今后的维护降低成本打下基础。

四、系统解决方案4.1 系统整体结构图4.2热网无线数据传输模块功能详述GPRS DTU无线数据传输模块可以实现温度，压力，流量，断电报警，柜门开关报警等信号的传输等功能。

中心可以实时传输对下位机（PLC）电动调节阀自动，手动控制，远程，就地控制等功能。

4.2.1 实时数据远传中心功能GPRS DTU无线数据传输模块可以实现传输如下实时数据的功能：♦一次温度、压力、流量远程传送；♦二次温度、压力、流量远程传送；♦一次瞬时热量的计算，远程传送；♦二次瞬时热量的计算，远程传送；♦一次流量累计积算及显示，一次热量累计积算及显示；♦二次流量累计积算及显示，二次热量累计积算及显示；♦当前阀开度显示；♦当前室外温度显示；♦当前柜门报警状态显示；以上数据可根据预先设定的时间间隔定时向中心发送。

同时，以上数据可以分别由中心单独招测，也可以一次性中心全部招测。

4.2.2 原始电流值的远程传送根据预先设定的状态，可以远程传送当前温度，压力，流量等参数原始电流值，供用户比较原始数据和计算出的温度压力等数据是否一致。

同时可以在必要时，实现电流数据的远程传输，供中心长期监测，比较之用。

4.2.3 中心远程对时功能为了保证中心系统时钟同下位机各个站点的系统时钟高度一致，每次GPRS DTU无线数据传输模块，或间隔一定的时间以后，会自动同中心系统进行时钟校对，保证整个系统时钟高度一致。

4.2.4 远程自动化控制功能GPRS DTU无线数据传输模块可以远程设定调节阀的各种自动化控制模式：♦根据室外温度调节二次网供水温度模式；♦根据预先设定的各个时间段的供水温度调整二次网的供水温度；♦根据预先设定的各个时间段的阀开度调整一次网的阀开度；♦设定当前的供水温度值；♦设定当前的阀开度；♦设定当前的阀偏移量4.2.5远程报警参数设置功能远程设定如下参数的上下限报警值，当测量值超出该值设定的上下限时，本地PLC通过GPRS DTU无线数据传输模块自动上传报警数据，同时中心有声音和视觉的提示：♦一次温度，压力，流量；♦二次温度，压力，流量；♦室外温度；♦阀开度；♦柜门状态；4.2.6远程量程设定可以通过GPRS DTU无线数据传输模块远程分别设定如下参数的量程：♦一次供水温度；♦一次回水温度；♦二次供水温度；♦二次回水温度；♦一次供水压力；♦一次回水压力；♦二次供水压力；♦二次回水压力；♦一次供水流量；♦室外温度；4.2.7远程自控参数设定远程设置各换热站PLC所用到的各种自控参数。

主要包括如下：♦室外温度同供水温度之间的对应关系表♦供水温度偏差同阀开度变化量之间的对应关系表♦一天之各个不同时间段的二次供水温度关系表♦一天之各个不同时间段的阀开度变化关系表♦自控调整周期♦配合不同模式设定当前供水温度，阀开度，阀偏移量等参数4.2.8远程设定报警功能开关报警功能开关控制自动报警，并实时远传该报警数据。

4.3中心分布系统组成及功能概述4.3.1 中心系统软件组成结构图4.3.2 中心软件功能概述 工业以太网磁盘阵列工程师站便携编程器便携编程器热网分控中心架构冗余服务器（操作员站）UPS （操作员站）整个组态软件系统架构是基于分布式的C-S 架构，在两台互为热备的数据服务器上安装组态王服务器版本，负责实时采集、处理从区域控制器上传的各种实时监控数据，在两台监控工作站上安装组态王通用版，在工程师站上安装组态王开发运行版。