换热站远程监控系统节能技术浅析论文

换热站远程监控系统节能技术浅析摘要：目前，我国供热系统的换热站主要是通过热源的高温热媒经过换热，经循环水泵向用户输送热能。

本文简要分析了换热站远程监控系统各部分的组成、系统功能及节能技术等方面，并进一步探讨了实现换热站远程监控系统的节能措施。

供热系统中每项运行的具体参数，是经过换热站远程监控系统来实现的。

通过对换热站远程监控系统节能技术的分析,使换热站的远程监控系统能更好的发挥优势，以便能更好的提高供热质量及节能降耗。

关键词：换热站,远程监控系统,节能措施,技术分析
abstract: at present, our country heating system heat exchanger station by the high temperature of the heat source is mainly htm after heat transfer, the circulating water pump to user conveying heat energy. this paper briefly analyzes the heat exchanger station remote monitoring system of each part of composition, system function and energy saving technology, etc, and discussed the realize heat exchanger station remote monitoring system of energy saving measures. heating system in every operation concrete parameters, is a heat exchanger station remote monitoring system to fulfill. through the heat exchange station remote monitoring system of energy-saving technology analysis, make heat exchanger station remote monitoring system can better bring advantage,
so as to better improve heating quality and saving energy and reducing consumption.
key words: heat exchanger station, remote monitoring system, energy saving measures, technical analysis 中图分类号：te08文献标识码：a文章编号：
当下，我国换热站远程监控系统的节能工作相对来说比较落后，设计人员比较保守，室外计算温度取值的设定值往往都偏低，这就导致集中供暖系统的计算热负荷热指标偏大，非常容易造成整个供暖系统的能源浪费。

因此，采用换热站的远程监控系统，通过监控系统中的节能技术来减少能源消耗是最绿色环保的措施。

由于目前各地的供热单位的换热站对与热负荷变化进行自动化控制的设备管理系统相对落后,具有很强的盲目性,容易加大供暖
期间换热站对能源的耗费。

因此，面对换热站供暖期间能源耗费的问题，换热站需要对其供热系统进行相关改造，采用相应的监控系统，达到换热站的节能减耗工作的目标。

一、换热站远程监控系统的功能
换热站远程监控系统主要由计算机控制中心、现场执行机构及数据传输三部分组成。

监控系统应具有监测、控制、故障诊断报警和管理四大功能。

首先，监测功能要在计算机中央控制中心完成对热网及换热站的运行参数以及供热系统运行工况进行远程监测。

其次，控制功能可根据热网及换热站运行情况完成对现场执行机构进
行远程控制。

第三，故障诊断报警功能应及时对超温、超压、欠压、断电等各种故障进行及时诊断、报警、检修，确保供热系统安全经济运行。

最后，管理功能就是要通过对热网及换热站运行工况以报表形式对数据进行分析、统计处理，为供热系统安全经济运行实现科学量化管理和指导调度指挥供热系统提供重要的依据。

二、换热站远程监控系统的设计
为了对整个热网及换热站进行良好的控制调节，在每个换热站内设有可编程控制器和触摸屏控制系统来控制现场执行机构，其中包括了一、二次的供回水温度，一、二次的供回水压力，一次侧供水的流量统计，电动调节阀开度等等。

其次，对于远程监控系统的执行机构来说，换热站内运行的每个调节设备、机构和水泵电机等采用变频器进行自动调节。

第三，换热站远程监控系统中的 plc 及工控机，可以监测并记录统计出换热站内运行的各个自动控制设备的运行参数，可以进行报警及数据报表的上传、打印等工作。

最后，无线通讯网络传输数据。

综上，我们从换热站远程监控系统的设计中可以得出：换热站的远程监控系统能够自动控制一次侧循环水量和二次侧供水温度、循环流量等，使其供热系统能够达到室温的设计要求。

远程监控系统中采用plc作为底层的ddc控制器,上位机采用较为先进的工业控制机,中央控制室配有彩色显示器、打印机等硬件设备，对换热站的运行情况进行实时监控，整个供热系统供暖负荷的变化就能清晰、动态的显示出来，以便换热站能够达到最佳的运行工况，稳定
的做好节能减耗工作。

三、换热站远程监控系统节能技术
换热站远程监控系统主要完成现场供热数据的采集和控制命令的执行，换热站可以采用就地控制和远程控制两种方式，控制器将控制过程中的相关参数经通讯网络上传至中央控制室，由中央控制室对这些数据进行分析，得出有关的数据曲线并产生相应的控制参数，再由通讯网络下传至控制执行机构，完成相应的控制动作。

主要有以下控制回路:
1、二次侧温度流量调整回路
控制器监测二次侧供回水温度流量的实际值，将其作为反馈值，根据采集的数据对一次侧的电动调节阀和二次侧的循环水泵进行
调节，从而使二次侧的供水温度和流量恒定。

再有，根据室外温度设定二次侧供水温度和流量设定值，控制器可以通过操作面板和远程监控系统修改或上下平移温度曲线，同时，控制器程序内置回水温度限制、循环流量限制、补水流量限制等控制保护功能。

2、补水流量控制调整回路
控制器监测二次侧回水管道上系统定压点的实际值，将其作为反馈值，对补水泵变频器进行自动调节，通过调整补水泵的频率、转速，从而使二次侧回水压力恒定。

3、报警控制调整回路
控制采集水箱超限报警信号，当发生超低限报警时，自动停止补水泵向管网内补水，当发生超高限报警时，立即发出报警信号，
以使维修巡护人员及时发现正确处理，针对报警的不同类型做出相应的动作。

再有，当控制器监测到二次侧回水压力过低时，将停止二次侧循环水泵，发出声光报警信号，当二次侧回水压力达到正常要求时再将二次侧循环水泵启动。

4、远程启动、停止控制调整回路
通过操作面板（触摸屏）实现现场手动控制，或者通过远程监控系统进行远端控制。

控制器支持来电自启功能，从而实现完全的自动控制、无人值守，控制器还能够根据设置接受中央控制室参数修改指令，并保存更改历史记录。

5、换热站配置控制设备
主控制器cpu、电源模块、通讯转换模块、人机显示模块、gprs 无线通讯模块、现场监测传感器、现场执行器、操作控制柜、数据输入输出模块（ai：系统的压力、温度、流量、电流、频率等；ao：电动调节阀控制输出、变频泵控制输出等；di：泵的运行、停止、管道电接点压力表接点等；do：泵的启动、泵的停止、电磁阀开关等；）
在换热站的远程监控系统中，采用高品质系列的plc控制器，预先对点数的类型及总数进行设定,并合理列出对应的输入和输出表。

同时，选用对应的plc型号及接口模板, 按照输入和输出模板的需求，正确连接输入及输出信号。

在plc中设定各个模块的具体工作，并确定传感器的输入信号、传输精确度和具体的时间等。

在
换热站累计一次侧流量，测出供暖的供回水温度及流量，最后根据plc控制，运用远程监控系统内的pid及pi运算规律实现供热超温或超压的报警工作。

工控组态软件是建立在windows操作系统之上的开放型的工业通用监控软件。

通过工控组态软件便能够迅速便捷的获取换热站远程监控系统的实时监测信息，以支持换热站远程监控系统中的plc、智能模块和仪表、变频器等。

通过常规的数据通信接口连接数据采集板卡等,便可进行数据通信。

同时，工控组态软件能够提供实现变量定义并和plc设备进行关联。

这样，就能够实时、动态地显示换热站内运行的各个参数、时间变化的曲线等。

综上，在换热站远程监控系统的运行中，通过组态画面显示出换热站各个供热参数（累计供热量、供回水温度、室内外的温度、循环供水量、循环水压力），保证当供暖系统在冬季供热期间,能够根据具体的室外气象条件进行相应的调节。

比如，当冬季气温回升时，换热站的供暖维护结构所需的耗热量就要减小,供热量也要减小。

相关的指导及操作人员可以根据换热站远程监控系统的数据来检查供热的效果,合理调配资源,在提高供暖质量的同时，进行节能。

换热站远程监控系统的采用可以有效的在采暖季达到节能20% ~ 35 %效果。

4、总结
综上，通过关于换热站远程监控系统的设计、功能及其节能技术的分析，换热站可以采用远程监控系统的节能技术有效的降低能
源消耗。

并且，换热站的远程监控系统能够充分避免换热站在冬季供暖期间不必要的能源消耗。

与此同时，整个监控系统能够保证满足供暖需求并按照实际的室外气候条件，适当的调节供热系统的热负荷大小。

通过，不断地改善换热站的供热条件，提高换热站监控系统的节能技术水平，实现换热站供热系统的高效节能运行，为换热站创造更加良好的经济及社会效益。

5、实际应用
黑龙江省佳木斯市华强集团华强供热有限公司结合企业供热现状，为了对整个热网进行良好的控制调节，在每个换热站设有可编程控制器、电动调节阀、压力及温度变送器和一套gprs无线通讯模块，对循环泵、补水泵可实现变频启停，通过电动调节阀的开度控制热网流量平衡，实现远程监控，从而达到控制整个系统的供热平衡、集中调度、统一管理，换热站年运行费用相比没上这套监控系统可降低1/3左右。

参考文献：
[1]杨桂春. 换热站监控系统节能技术研究[j]. 低压电
器.2009(08).
[2]陈柏兴. 换热站节能控制系统[j]. 自动化仪表.2007(s1).
[3]付麟. 换热站节能控制系统研究[j]. 山西建筑. 2010(01).
注：文章内所有公式及图表请用pdf形式查看。