关于城市集中供热计算机监控系统的应用

范婧

摘要：为解决城市集中供热监控管理方面的问题，本文对城市集中供热中计算机监控系统的具体应用进行深入分析，提出系统的构成及应用后可以带来的功能及优势，以期为相关人员提供参考，全面提高城市集中供热管理水平。

关键词：城市集中供热;集中供热系统;计算机监控系统

目前，大部分北方地区的城市都在使用集中供热方案来解决冬季供暖问题，虽然集中供热在本质上解决了分散式供热能源利用率低的问题，但对运行管理提出了更高的要求，如果运行管理不到位，非但无法达到预期的运行效果，甚至还会带来一系列新的问题。因此，在城市集中供热运行管理中引入计算机监控系统是十分重要与必要的，必须引起相关人员的高度重视。

一、系统构成

城市集中供热指的是采用热水或水蒸气作为介质，通过供热管网为用户提供热能，这是最基本的一种城市供热方式，也是公共事业的一个重要组成部分。就目前来看，我国北方地区的冬季供暖普遍都采用这一方式。相较于过去的分散式供热，该供热方式能显著提高能源实际利用率，减轻污染，改善环境，并能减少运行方面的费用，有利于达到科学管理的目标，进而从根本上提高城镇供热质量，使广大用户享受到更好的供热服务。然而，要想使集中供热达到这一目的，有赖于动态监控，计算机技术的飞速发展，为城市集中供热系统实现动态监控提供了有效的解决方案[1]。

监控系统为集散型控制系统，可分成以下三层：总监控中心，为系统的上层，主要负责对全面进行监测与控制;数据通信层，为系统的中间层，主要负责对监控中心和远程终端进行连接，以此传输各类数据及控制指令;远程终端站，为系统的下层，在数据通信网络的支持下对不同的终端和监控中心进行连接。以上各部分相互协调，对热网进行实时监控，使热能的功能与控制均实现自动化。系统控制管理功能借助RTU实现，而整体协调借助MCC实现。

在整个监控系统中，实时监控系统作为指挥中心主要负责对整个热网系统实际运行状况进行在线监视。在操作员站中通过适当的操作对热网实际运行状况予以监控与调节。对于远程终端站，实际上就是热力站自己的自动化系统，借助PLC对换热站机组进行参数传输，包括流量、压力和温度，然后在数据通信网络的支持下对终端的和监控中心进行连接，使监控中心画面和终端显示画面完全一致。相较于以往直接將数据传输到监控中心，采用以上方式可以实现数据交互，这样除了能降低成本，还能使运行人员根据终端站的显示画面及时调节换热站的机组[2]。

二、系统应用

（一）全网监控

对全网的实际运行工况及相关参数进行在线监视，使数据和现场始终保持同步，同时还要采用多种方式对数据进行显示;对不同的故障或事故予以报警;归档并存储所有实时数据和报警信息，支持随时调取使用;可以年度、月度及每天的生产报表进行打印，并能绘制运行趋势图;能对用户室内温度信息进行动态采集和分析处理。由此可见，该系统的应用能使管网与换热站均达到精细化调节，降低工作人员劳动强度，提高效率，并能有效减少能源无端浪费。

（二）通讯系统

系统的所有节点均利用光纤完成数据传输，并预留通讯接口将其作为系统的备用数据传输方式，以此在光纤线路出现异常时，立即采用其它通讯系统实现数据传输，以此确保数据传输及时性与可靠性。另外，由于光纤通讯有很高的带宽，所以能确保高清视频信号得以正常和快速传输，这样能为换热站实现无人值守目标创造良好条件[3]。

（三）视频系统

在过去，视频监控系统均为自成一体，和数据服务完全分离，显然这对实际操作是十分不利的。对此，借助嵌入式视频监控技术，使所有监控子站对应的视频数据都能进入至系统组态画面，同时只有在需要调取使用的情况下才和换热站相连。通过这样的改进，除了能帮助操作人员更好的对现场实际情况进行分析掌握，还能节省一大部分通信带宽，使监控系统实际运行速度得到很大的提升。

（四）安防系统

根据现场具体要求，有必要在监控系统中引入安防系统，安防系统主要有下列特点：其一，采用红外报警技术，能实现前端设备开关量输入告警联动，并能进行移动侦测告警联动，可以在现场出现任何异常后立即通过网络传输信息到监控中心，同时在操作员站也发出相应的提示，并进行视频录像，通过报警，使调度人员立即引起注意;其二，通过对接口进行的二次开发，使报警设备和现场其它设备之间也实现告警联动，比如对红外抱紧探头和现场照明系统均按照要求设置告警联动后，若有人接近或进入到防范范围内，则报警设备能立刻在发出报警的同时将整个现场点亮，以此起到警示的作用;其三，该联动还能在监控中心进行手动操作，当需要时可以直接在远端处理现场照明方面的问题，从根本上防止现场照明一直处在启动的状态，这样不仅能很好的保证安全，而且还能节省大量的电能。

（五）室内温度采集

作为无线信息系统，室内温度采集可以使得用户和控制中心之间实现有效联系。这一系统主要可以分成以下三层：其一，数据采集层，主要包括两部分，即无线温度传感器与无线温度接收仪;其二，通讯层;其三，计算机管理层。其中，无线温度传感器包含三个部分，分别为温度测量部分、控制单元和无线数据传输部分，采用无线传输的方式向接收仪实时传输温度数据。所有传感器都有其自己单独的ID编号，在安装过程中仅需对其安装地点进行记录，同时和编号一同录入到数据库即可。传感器可按照一定时间间隔自动对监测点实际温度数据进行发送，如果发现温度有异常，可立即报警，基本不会受到发送周期等因素的限制。对于数据采集层，主要是对室内温度数据信息进行采集，然后采用无线的方式和通讯层的设备实现通讯，在通讯层中再采用以太网向计算机管理层中实时传输数据，因此在当地监测的基础上，实现优化控制及站级协调，确保监控中心可以掌握室内温度及其变化动态，并能对不同片区的实际供热状况予以数据对比，从而获取真实的供热效果，为管网热平衡的下一步调节工作提供参考，在为用户创造良好服务的同时减少能源损耗，实现科学管理的目标。

三、结语

综上所述，通过引入实时监控系统，能从根本上解决热网不平衡的问题，使用户室内温度始终保持在舒适范围内，并为换热站达到无人值守的目的提供了新的解决方案，使供热管理的自动化水平得以大幅提高，使系统的运行及管理真正实现高效、经济和安全。

参考文献

[1]杜成龙.基于工业园区集中供热的智能热网监控系统建设与探讨——以江苏大唐国际如皋2×12MW燃煤背压机热电联产项目为例[J].自动化应用，2020（05）：10-11+16.

[2]刘广大，薛贵军，梁大为，李水清，周振江.理智系列城市集中供热计算机监控系统方案研究和实现[J].河北工业科技，2013，30（02）：117-120+124.

[3]陈志武，袁玉静，冯建勤，杨学清.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（01）：79-82+92.