换热站远程监控系统探究

雷 江

包头东华热电有限公司，内蒙古包头 014040

换热站是城市集中供热系统中负责连接供热网路和热用户的中间环节，主要功能是对调控和转换热网输送过来的各种热媒，并根据热负荷的需求安全合理地给用户分配热量。换热站远程监控系统是针对换热站的管理而研究出来的系统，能够对热网的温度、流量、压力和开关量等信号进行采集、测量、控制和远程传输，通过对一次网和二次网的温度、流量、压力，补水泵和循环泵的运行状态以及水箱液位的参数状态进行实时监控，从而有效监控和控制供热过程。

1 换热站远程监控系统的结构

换热站远程监控系统的结构主要是由本地控制器、信号传输网络和监控中心三者构成。

1.1 本地控制器

每一个换热站内都有本地控制器，由控制单元、音频处理单元和电源管理单元组成，主要作用是实时采集和处理对各个换热站本地热力及水力工况运行状态信息、现场实时控制、音视频监测故障报警和诊断等。此外，本地控制器还能通过3G模块和监控中心进行远程数据的传输，实现远程监控和综合调度。

1.2 信号传输网络

信号传输网络主要由3G 移动网络和Internet 构成，主要功能是上送和下发信息及进行通信协议转换，从而实现本地控制器和监控中心之间测试数据的传输。目前3G 网络的标准包括CD-MA2000、WCDMA 和TD-SCDMA 三种。相对闻言，中国联通的WCDMA 标准具有成熟度较好，覆盖范围广，上下行效率较高，安全性能强等优势。由3G 网络和Internet 组成的信息传输网络不需要重新布线设点，不仅简便，且建设的难度和经济投入也较小。

1.3 监控中心

监控中心位于供热企业的主控制室内，构成设备包括监控主机、数据库服务器和工作站等，主要负责建立系统网络数据链路，接收、发送、存储数据，在对数据进行分析处理后，可给各地换热站的控制器发布命令进行远程控制和调度，保证供热系统的水力工况和热力之间的平衡。

2 换热站远程监控系统的详细功能

2.1 人员权限管理功能

换热站远程监控系统对人员权限的管理是非常方便和灵活的，它可以任意定制人员的管理权限和功能，也可以把之前的用户信息全部删除，对人员的权限进行再次分配。

2.2 站点管理功能

该系统可以对换热站站点进行任意的添加、修改和删除程序，系统在这些方面的设计参数非常全面，功能十分强大。修改任意的站点参数也不会对系统造成任何不好的影响，用户可以直观浏览站点中的各种参数，如站点的IP 地址、地理位置、当前站点归属、当前控制策略模式等等。

2.3 数据的直观显示功能

换热站远程控制系统具有清晰直观的数据显示功能，它既能显示实时数据，也能显示地图数据。为了给用户长时间检测实时数据提供方便，数据显示方式采用隔行错色的方式进行显示，字体采用超大字体，可以缓解用户的视觉疲劳，便于用户查看。此外，系统中直接引入管网地理信息平面图，把各换热站的站点的地理位置、管径和离中心供热点的距离直观的显现出来，给用户控制供热系统提供有用的数据。

2.4 远程查询功能

换热站远程控制系统可以远程查询各种数据，如报警参数、报警设置日志、各种量程范围参数、自控策略及相关参数等等。

2.5 故障报警功能

换热站远程控制系统能够及时对超温、超压、欠压、断电等故障进行报警、诊断和检修，保证供热系统安全正常运行，避免事故和损失。

2.6 管理和控制功能

管理功能主要是指系统对热网和换热站的系统运行状况用数据制成报表进行统计、分析和处理，实现供热系统管理安全化、科学化。控制功能是指根据热网和换热站的运行情况对现场执行机构进行远程控制。

2.7 监测功能

系统能够对热网和换热站的运行参数和运行工况进行远程的、动态的监测，在出现问题的时候进行及时预警。

3 换热站远程监控系统的应用案例

以唐山某公司的换热站远程监控系统的运用为例。

该公司换热站原有一套PLC 监控系统，但已出现故障无法继续使用，故建立了一套新的换热站远程监测系统，以恢复换热站的监测功能并升级实现供热公司对所属换热站的全面远程监控。

该换热站监测系统分为公司调度总监测中心、换热站监控分中、现场监控终端系统三个部分。现场设备的运行数据经过现场监控终端和通讯端口，通过网络传输到固定IP 地址的服务器里，然后采集现场28 个换热站的数据到中心服务器。工作人员可以通过计算机访问查询服务器数据，了解监测站点的运行情况和参数。换热站监控分中心设在每个换热站值班室内，现场监控终端数据讲过RJ45 通讯端口通过有线的方式传输到实施监控的计算机内，这样工作人员就可以通过计算机界面，对现场各种设备实施操作。现场监控终端由DATA86 控制器系列组成，主要作用是采集现场数据，并通过相应的通讯端口上传，同时执行监控中心下达的命令。

系统的监控中心的主要功能就是在无人值守换热站设备运行情况时，监控相关运行参数，并对相关数据进行报表统计、分析、存储、预警和输出。此外，还可以对测点各种机电设备的情况进行存档管理，对系统权限、安全和日志记录进行管理，还可对电子地图进行界面显示。监控终端系统的主要功能包括采集监视功能、控制功能、报警功能和通讯功能。通过这些功能的实现，换热站远程控制系统能够实现对换热站的远程管理、监测和控制。

4 结论

目前，换热站远程控制系统已经得到了比较广泛的应用。但是在实际运用中还是存在一些不足，如换热站本地控制器和监控中心之间数据传输比较慢，可靠性也不是很高，换热站的本地控制策略比较简单、算法单一、效果比较差，不能有效实现根据需要均匀供热、节约能源的目的。所以要注重把现今的科学技术运用到系统当中，不断改善系统，使系统效果达到最好。

[1]陈志武，袁玉静，冯建勤等.基于3G网络的城市集中供热换热站远程监控系统[J].化工自动化及仪表，2011，38(1).

[2]景胜华.换热站远程监控系统节能技术浅析[J].城市建设理论研究（电子版），2012(2).

[3]郭平，高影.热网换热站远程测控系统[J].世界家苑，2013(2).

[4]牟林朋，王俊.换热站无线远程监控系统[C].//推进供热体制改革与节能改造新技术新设备应用交流会论文集.2010.