热网监控系统

热网监控系统技术方案

1、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。近年来国家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，市内各片区建立换热站，统一给用户供热。因此建立一套完善的热网生产调度系统，对热网进行监测和有效的调节，以降低能源消耗和提高供热质量成为供热管理的迫切需要。热网监控系统为供热管理人员提供集中供热系统的运行状况，帮助工作人员选择合适的运行方式，进行优化生产和运行。监控系统提供的数据实时、准确，使热网的调控有了可靠的依据。系统的投入不仅明显改善了供热效果，还节约了大量的能源，既能保证热量充足时减少热能的消耗，又能保证热量不足时热量的均摊，对保证供热质量、节约能源起到了积极作用。

为了实现热源控制一体化，热网智能化，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，室温存在冷热不均及锅炉冷凝水的问题，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。为此我们集中公司中的科研力量开发了具有自主品牌的——“‘耐威科’城市供热管网集中控制管理平台”（以下简称：耐威科管理平台），该平台是集现代计算机技术、自动控制技术和通讯技术为一体的。整个耐威科管理平台分为用户计量与控制系统、‘耐威科’无人值守换热站控制系统（以下简称：控制系统）和集中控制监控管理中心（以下简称管理中心）三个部分。

2、热网监控系统的组成及特点

整个热网监控系统分为三个部分：集中控制监控管理中心、‘耐威科’无人值守换热控制系统和室内无线通讯计量与控制系统。

2.1集中控制监控管理中心

2.1.1集中控制监控管理中心组成

集中控制监控管理中心由上位机、服务器、上位管理软件、交换机、GPRS 解析终端等设备组成。它可以宏观掌握整个供热系统运行状况、运行质量。保证供热系统的运行参数。对热网的水力工况和热力工况进行全自动调节，解决各换热站的耦合影响，消除热网水平失调，平衡供热效果。同时他可以监控整个供热区域内的所有用户的用热情况，并根据实际情况对用户的用热情况进行调节。

2.1.2集中控制监控管理中心特点

◇超大系统容量。可以同时容纳上万个I/O 点，10万个以上监测数据采集点；◇超长时间数据存储。由于管理中心采用了专用的数据库存储系统。数据存储时间可达50 年上。存储数据可达T级。

◇全面系统冗余处理。包括数据库冗余，系统冗余，通讯冗余等。

◇全面的热网系统管理。根据热网系统的特点，可以把系统分为许多小的管理单位；

◇灵活定制各级管理员及管理权限；

◇数据自动报警显示。包括声光提示等；

◇大分辨率显示器和投影仪支持；

◇同时支持B/S，C/S 结构网络访问；

◇固定客户端，移动客户端同时支持；

◇支持历时数据导入，导出，支持历时数据后补添加；

◇直观，灵活定制的趋势图，曲线，报表等；

◇方便，迅速，灵活的历时数据定制查询，打印，报表生成等；

2.1.3集中控制监控管理中心优势

●安全可靠稳定。

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内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。而且系统具有可扩展行。

●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。

●经济性原则

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。

●权限设置

监控系统对运行人员、维护人员、管理人员赋予不同的权限，不同的人员具有不同的操作权限，从而避免了操作不当所造成的系统故障。而这些权限的设置均由集中控制监控管理中心来完成。

●功能强大的站点管理，添加，删除，修改，浏览等

管理中心可以任意进行站点的添加，删除，修改等。添加删除等站点管理设计参数全面，功能强大。可以任意删除站点，可以任意添加站点。可以对现有站点进行任意修改，修改任意站点参数对系统不会造成影响。可知直观浏览现有站点的各个参数，包括：站点IP 地址；站点名称；站点地理位置；自控周期，室外计算/下发周期；当前控制策略模式；当前报警开关，电流回传功能开关，DTU在线与否等；当前站点归属，支路号，管井，供热面积等；

清晰，直观，超大字体的实时数据显示；

管理中心为了便于用户长时间监测实时数据的需要。设计实时数据显示时，采用隔行错色的视觉显示方式，便于用户长时间监视而不会引起视觉疲劳。同时为了更便于人员查看。采用了超大计算机字体，并加强了字体处理效果；实时数据显示内容如下：

一次温度、压力、流量；二次温度、压力，流量；瞬时流量；瞬时热量；累计流量；累计热量；当前室外温度，调节阀阀门开度；当前数据接收时间；