集散监控系统在热电联产集中供热管理中的应用初探

李政光　吕江　黄静

摘 要：文章介绍了集散监控系统在热电联产企业集中供热中的应用，阐述了集散控制系统的重要性以及该系统的主要功能，并对集散控制系统投入运行后的节能效果进行了比较分析。

关键词：集散；监控；供热

中图分类号：TU995 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）26-0058-02

随着我国城镇化建设速度加快，在城市配套设施建设即能源供应系统、供水排水系统、交通运输系统、邮电通讯系统、环保环卫处理系统、防卫防灾安全系统六大领域新技术、新理念的研究不断涌现，本文重点讨论集散监控系统在热电联产城市集中供热领域中的应用，提出热电联产集中供热企业实现智能化供热管理的途径。

1 集散监控系统的必要性

换热站是链接热源和终端用户极为重要的中间环节，其工作的安全性、可靠性直接影响热源的生产安全及供热安全和质量，充分发挥换热站的纽带作用，具有十分重大的经济和社会效益。各个换热站分布在各个小区，点多、面广、分散是集中供热换热站的显著特点。换热站采用人工监控，出现事故隐患时因操作人员素质原因不易及时发现，易造成设备事故。特别是各换热站都独立运行，难以达到供热系统整体最佳状态，易造成热力失衡，并且在系统参数发生变化或气温发生剧烈变化时，系统热平衡调整困难，影响供热效果，且造成能源的极大浪费。

2 集散监控系统的总体方案

2.1 系统简介

热电厂集散监控系统由中心控制室、各换热站和两者之间的通讯线路组成。主要硬件有服务器、操作员站、换热站控制器、ADSL、GPRS等组成。主要监控的参数有：一、二网供、回水温度、压力、一网流量、一网调节阀开度、二网循环泵变频器输出电流、输出频率、室外温度等，软件使用亚控公司开发的组态王。

2.2 中心控制室

中心控制室设置2台服务器、2台操作员站、1台A3激光打印机。服务器和操作员站均安装组态王软件。服务器及操作员站分别采用冗余设置，主机与从机相互备用，可无缝切换。换热站运行参数上传到换热站控制器、中心控制室。中心控制室根据实测参数进行运行状态分析、调度、故障检测与诊断，计算累计热耗。换热站内安装温度传感器、压力变送器、超声波流量计、电动调节阀、变频器等测控装置。用来检测和了解一、二网的运行情况、故障诊断、系统平衡调整等。

2.3 通讯方式

各换热站分布点多面广，集散系统所需通讯较为复杂。可通过通讯运营商现有资源，采用有线和无线两种并用的通讯方式，解决了各换热站与中心控制室之间的通讯难题。在电信基础设施齐全的小区，采用ADSL线路，利用固定线路带宽大、速度快、稳定性高、无干扰的优点，并由运营商提供VPN通讯方式，组成广域局域网实现数据的双向传输。在电信线路暂时无法到达的小区，可采用GPRS通讯方式，利用组网便捷、不受线路限制、资费低等特点组网。换热站控制器通过广域网固定IP地址与服务器进行双向通讯。

2.4 系统优势

①可靠性：通讯方面具有先进可靠的纠、检、容错能力。②先进性：采用先进控制技术，适应时代发展需要，系统在满足要求的前提下，尽可能简单可靠，保证系统长期稳定运行。③成熟性：以实用为原则，采用成熟的经过工程检验的先进技术。④开放性：采用开放的技术标准，系统具有良好的兼容性、可扩展性，避免系统互联或扩展的障碍。

3 集散监控系统实现的功能

在以上基础上建立的集散控制系统，除具备远程参数监视、画面显示，如图1所示。报表自动生成并打印等基本功能外，指标统计，见表1。

同时因城市供热的特殊性，根据供热站点点多、面广、分散、不便管理的特点，可新增以下功能：①根据室外温度，自动进行气候补偿，调节二网供水温度，根据用户室内温度通过循环泵变频器自动调节二网循环流量。②在参数越限和设备故障下自动报警，将画面自动切换到该换热站工艺流程图，同时视频系统联动切换至该换热站，便于监控人员及时处理。③与电厂内MIS系统实施双向通讯，可随时监视厂内首站的各项运行参数。同时方便热源厂运行人员根据热网的运行状况进行及时调整。④将用户供热计量系统纳入本集散控制系统，对用户热计量数据进行实时监控，及时掌握用户室内温度和用热量，便于热网平衡调整和收费管理。

4 集散控制系统实施效果分析

4.1 实现供热动态量化管理、节能减排

集散控制系统通过安装在各个换热站的一网流量计，可随时了解整个系统的热量分配情况。避免了以前只根据经验调整，造成整个系统水力失衡的现象。实施集散监控系统后，用户室内温度在实施集散控制系统前在18～27 ℃之间，实施后室内温度控制在21～24 ℃范围内，避免了用户冷热不均的现象。

随着我国城镇化的飞速发展和采取集中供热城市的不断增多，集散控制系统不仅在供热动态量化管理方面发挥愈来愈重大的作用，而且在节能减排方面也将起到重要作用。通过1个采暖期的运行统计，集散控制系统极大地节约了各项成本，用电成本降低10%，耗热量降低16.67%。

4.2 提高安全运行水平

经过培训的专业值班员，通过在集中控制室的监控，各换热站所有设备均在监控范围之内，通过参数监控和自动报警可及时发现设备隐患。出现事故之后，可在集中控制室远方操作，及时将事故消灭在萌芽状态，并可在第一时间通知抢修人员，及时修理设备，避免了事故扩大，防止长时间停暖，保证系统平衡不被破坏，从而提高了供热质量和设备的安全运行。

5 结 语

通过工业自控技术、计算机技术、通讯技术等工程的集散控制系统，构成一个热源、换热站、用户的三级供热控制平台。这个平台涵盖了供热的各个环节，为热电联产集中供热解决了人员缺乏和热网平衡等突出问题，并起到了很好的节能、高效的作用，实现集中供热的社会效益和经济效益最大化。

参考文献：

[1] 李纪峰.热电联产集中供热系统节能技术分析与环保效益评价[D].大连：大连理工大学，2003.