無人值守熱力站自控系統(tǒng)的應(yīng)用

王磊

（太原熱力集團有限責任公司第二供暖分公司 山西 太原 030001）

引言

隨著國家大力提倡城鎮(zhèn)集中供熱，各地供熱公司新建熱力站大多都是無人值守換熱站，同時對老舊熱力站的改造也在向著無人值守換熱站的方向靠攏。無人值守熱力站監(jiān)控系統(tǒng)集現(xiàn)代計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)、通訊技術(shù)及測控技術(shù)即3C技術(shù)于一體的，實現(xiàn)了熱源控制自動化、管線監(jiān)控智能化、終端用戶信息化。

1 系統(tǒng)組成

熱力站一般由板式換熱器和循環(huán)泵組成了換熱系統(tǒng)；補水泵和水箱組成的補水系統(tǒng)；PLC自控柜和現(xiàn)場儀表與電動調(diào)節(jié)閥通過上位機監(jiān)視和控制組成了控制系統(tǒng)；攝像頭與硬盤錄像機對站內(nèi)進行遠程監(jiān)視，組成了監(jiān)視系統(tǒng)這四部分的系統(tǒng)組成保證站內(nèi)安全。

2 系統(tǒng)功能

2.1 數(shù)據(jù)采集

現(xiàn)場儀表分別采用溫度變送器和壓力變送器對現(xiàn)場一二次網(wǎng)數(shù)據(jù)實時采集，PLC控制柜通過觸摸屏方便察看站內(nèi)一二網(wǎng)流程圖的溫度壓力參數(shù)，一網(wǎng)回水熱量表能夠通過電動調(diào)節(jié)閥的開啟度來測量溫度和流量大小，第一時間掌握運行工況，保證供好熱；現(xiàn)場站內(nèi)各現(xiàn)場儀表數(shù)據(jù)通過數(shù)據(jù)線與自控柜內(nèi)的AI模塊連接，通過AI采集數(shù)據(jù)傳給CPU模塊，CPU模塊通過模數(shù)轉(zhuǎn)換傳給監(jiān)控柜中交換機；現(xiàn)場站內(nèi)配有進口的高質(zhì)量高分辨率的槍機和球機，在站門口和配電室的槍機能方便夠查站內(nèi)情況，熱力站大廳有球機每三小時巡查轉(zhuǎn)一圈，查看站內(nèi)周圍，保障站內(nèi)無死角，無消防隱患，供熱安全運行。各熱力站自控柜配置有UPS不間斷電源，它能夠提供連續(xù)、穩(wěn)定、不間斷的電源供應(yīng)，一但站內(nèi)停電可以立即啟動UPS,馬上將內(nèi)部電池的直流電源轉(zhuǎn)換成交流電斷續(xù)供電，從而保障了熱力站內(nèi)的安全穩(wěn)定運行。

2.2 現(xiàn)場控制

通過溫度變送器檢測二網(wǎng)回水溫度的值反饋到調(diào)度室的全網(wǎng)平衡軟件上，通過網(wǎng)絡(luò)傳輸給站內(nèi)自控柜CPU模塊，它對AO模擬量模塊發(fā)出指令對一網(wǎng)回水電動調(diào)節(jié)閥進行遠程控制，還能根據(jù)室外天氣情況的變化，對電動調(diào)節(jié)閥開啟度進行更改，達到最佳的供暖平衡，保證末端用戶不是那么冷，近端用戶又不是那么熱，達到熱量有效分配和利用；通過設(shè)定優(yōu)先級順序，對級別高的請求用戶采取相應(yīng)措施優(yōu)先響應(yīng)保證，達到最優(yōu)化控制。

二網(wǎng)回水壓力變送器通過監(jiān)測二網(wǎng)回水壓力，當壓力值過低時，自動會啟動補水泵進行補水，保證管網(wǎng)穩(wěn)定運行。

通過觸摸屏或者調(diào)度室遠程更改補水泵上下限壓力值，保證壓力不超壓不倒空，自動補水的安全運行，防止無水燒壞循環(huán)泵從而影響板式換熱器的換熱效果。

通過SCADA服務(wù)器對電動閥、循環(huán)泵、補水泵進行連鎖控制，防止無水燒泵。實現(xiàn)策略性及定向自動控制實現(xiàn)現(xiàn)場控制器的遠程調(diào)控，通過控制策略，修改報警參數(shù)值等，減少了工作人員去現(xiàn)場的次數(shù)，保障了安全穩(wěn)定運行。

調(diào)度室通過全網(wǎng)平衡軟件設(shè)定目標溫度自動的對電動閥和二網(wǎng)循環(huán)泵進行變頻控制；還可以通過外溫檢測，通過曲線自動進行電動閥開度的給定，達到控制的效果。

站內(nèi)大廳球機通過各工段電腦和調(diào)度室登錄監(jiān)控軟件監(jiān)視和察看，晚上各個攝像頭具有夜視功能，當光線昏暗時攝像頭上的燈會自動亮起，查看由于光線不足顯示不清的地方。有效排查站內(nèi)安全隱患，保證站內(nèi)的安全運行。

監(jiān)控管理客戶端通過登錄軟件可對整個監(jiān)控系統(tǒng)集中維護管理，該軟件分為控制按鍵區(qū)、信息顯示區(qū)、運行狀態(tài)顯示區(qū)?？刂瓢存I區(qū)主要是對配置文件的管理，針對中心站、設(shè)備和存儲服務(wù)器進行校時，管理維護服務(wù)器日志文件；信息顯示區(qū)能夠?qū)ΡO(jiān)控中心操作顯示，檢測當前設(shè)備和服務(wù)器的運行狀態(tài)，對前端設(shè)備和服務(wù)器進行巡檢，顯示前端設(shè)備的報警信息。軟件運行狀態(tài)可以顯示軟件運行時間和監(jiān)控中心登錄數(shù)量。

它可以對軟件羅列出的站表一目了然，便于隨時監(jiān)控察看，支持WEB訪問，它與全網(wǎng)平衡軟件和網(wǎng)上數(shù)據(jù)平臺對接，手機APP察看各站溫度、壓力等參數(shù)。全網(wǎng)平衡軟件和網(wǎng)上數(shù)據(jù)平臺又與GIS地理信息系統(tǒng)連接，在看到該熱力站溫度和壓力的同時，還能看到標注在地圖上的熱力站地址、所帶的面積多少，熱負荷是多少、熱力管網(wǎng)等信息，方便今后的自控維護。

3 網(wǎng)絡(luò)通訊

通訊網(wǎng)絡(luò)要保證通訊質(zhì)量的穩(wěn)定，采用了聯(lián)通VPN光纖專線，用于把所有工段的熱力站參數(shù)匯總，上傳到調(diào)度大廳的網(wǎng)關(guān)機服務(wù)器，構(gòu)成一個完整的通訊網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，SCADA軟件和全網(wǎng)平衡軟件通過從網(wǎng)關(guān)機調(diào)用數(shù)據(jù)，及時接收第一時間把熱力站內(nèi)現(xiàn)場溫度、壓力、流量等采集上的數(shù)據(jù)傳回調(diào)度室和工段中心站，方便調(diào)度室值班人員的察看和控制，保證站內(nèi)安全運行，也利于中心站內(nèi)的值班人員察看，保障運行壓力不超壓、不倒空，保障運行溫度不超溫，每個熱力站內(nèi)配置有硬盤錄像機，它可以通過攝像頭的采集，當通訊斷時，它可以連續(xù)錄制好幾十小時，防止重要數(shù)據(jù)的丟失，為安全提供保障。站內(nèi)各個攝像頭通過視頻編碼器能將傳輸?shù)囊曨l信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然 后將數(shù)字信號通過交換機和光貓傳送到工段中心站和調(diào)度室，工段中心站內(nèi)的人員能夠第一時間發(fā)現(xiàn)和解決、而不用通過調(diào)度室通知工段。節(jié)省了人力物力，節(jié)省了資源浪費。調(diào)度室通過平衡軟件和SCADA軟件分析運行數(shù)據(jù)，從而更好的供好熱，服好務(wù)。只有這樣才能很大的提高了工作效率。

4 結(jié)語

無人值守熱力站提高了供熱質(zhì)量，滿足了用戶需求，節(jié)省了大量的人力、物力資源，減少了不必要的浪費。很好的實現(xiàn)了換熱站設(shè)備的自動控制， 使供熱管理水平上了一個暫新的臺階,取得了經(jīng)濟效益的同時, 更取得了好的社會效益。