城市热网换热站集中监控系统设计方案.doc

1、热力管网集中监控管理系统12目录第一部分：概述（ 1）城市热网发展现状及系统应用背景03（ 2）集中供热系统简介及工作流程04（ 3）我国现行集中供热存在弊端04（4）SQL-RA热力管网集中监控管理系统04第二部分：系统组成结构热网监控调度中心05数据通讯网络05换热站及供热管道监控点05数据遥测终端及二次仪表05第三部分：数据采集与控制功能（ 1）远程监测采集功能07（ 2）参数分析判断功能07（ 3）图形界面直观展示07（ 4）多种通讯方式08（5）报警控制功能 09（6）节点故障通知 09（ 7）人机交互接口，可接入整个管理信息系统09（8） 备用冗余功能 09第四部分：监测软件数据平

2、台（ 1）用户登陆管理界面10（ 2）实时 历史、曲线 报表数据分析10（ 3）多种形式的报警功能10（ 4）远程控制11（ 5）监控终端11第五部分：系统优点 .12 第六部分：（附录）热力站基本监控点 12第一部分：概 述（1）城市热网发展现状及系统应用背景城市供热系统是由热源、热网、热用户 （ 工矿企业、学校、医院、居民小区等 ）组成的 庞大、 封闭、复杂的循环系统。 供热对于北方的城市来说是重要的基础设施之一， 传统的分 散供热方式会造成能源浪费、 环境污染， 已不适应现代社会的发展需要。 集中供热拥有节约 能源、改善城市环境、提高经济效益等多方面的优势。目前，在北方地区多数集中供热系

3、统为间供系统， 即城市热网 （一次网 ）为高温热网， 经 过街区换热站将高温热水转换为低温热水， 通过小区热网 （二次网 ） 向热用户供热的形式。 这种供热形式具有供热面积大、 输送距离远、 调整方便、 一次网失水率小、 舒适度较高等优点。（2）集中供热系统简介及工作流程集中供热系统包括热源、热网和热用户三部分。热源所产生的蒸汽或热水，通过管网向全市或部分地区的用户供应生产和生活用热； 换热站是集中供热网络与热用户的接口，热源与热用户之间的“热交换站” ，换热站能否高效运行对改善整个热网的热力不足、提高供热品质起着重要作用。换热站热力系统由一次网供回水系统、 二次网供回水系统、 补水系统、 热

4、计量系统组成， 各部分之间相互关联相互作用。 热源经过一次网供水管路进入热交换器， 经过充分的热交换 后，再由一次网回水管路流回热源。 而二次网中的水在热交换器中充分受热后经二次网供水 管路进入热用户， 用户取得热量后， 二次网循环泵将水通过二次网回水管路再进入热交换器， 如此循环供热给用户。（3）我国现行集中供热存在弊端由于城市供热地理位置的分散性，供热调度部门需要对分散在不同地理位置的换热站、 供热管道中的温度、 压力、流量、液位等参数集中实时监视， 并控制换热站中各设备的联动 运行。 同时，需要根据从现场监测到的各换热站运行参数，调节热电厂运行工况， 保证冬季 整个供暖的稳定运行。我国现

5、行的热力站运行管理仍处于手工操作阶段，影响了集中供热优越性的充分发挥。 主要反映在： 缺少全面的参数测量手段； 无法对运行工况进行系统的分析判断， 系统运行工 况失调难以消除， 造成用户冷热不均； 供热参数未能在最佳工况下运行； 供热量与需热量不 匹配；运行数据不全，难以实现量化管理等。因此，科学有效的管理换热站，不仅能减少人 力浪费， 还能及时发现热网中存在的问题， 进而及时通知供热调度部门解决问题， 以达到节 约能源和提高热源利用率的效果。并且对于保证热网与热源的安全也具有重要意义。（4）SQL-RA热力管网集中监控管理系统SQL-RA 热力管网集中监控管理系统是利用热网远程监控终端，通过

6、对供热系统的温度、压力、流量、电流、电压、热负荷变化等参数进行监测、采集、控制及数据传输，实现对供热过程的有效遥测与管理。城市热网集中监控系统是区域供热系统中的重要组成部分，它将实时、全面的了解供 热系统的运行状况， 保证区域供热系统安全合理地运行。 并可根据运行参数进行供热规划和 科学调配，为热力部门提供准确、有效的重要数据。SQL-RA 热力管网集中监控管理系统能够实时监测热力管网的温度、压力、流量、热负 荷变化等数据， 并由 GPRS/3G网络将数据传输至在线监测中心平台。 在线监测数据中心平台 实现对数据的接收、过滤、存储、处理、统计分析、实时数据查询等功能，当温度超过设定 值时， 自

7、动开启或者关闭指定设备。 该系统完全脱离人工巡检的古老模式， 大大提高工作效 率，保证换热站的正常运行与供热管道的正常传输。整个系统可达到：安全、可靠、准确、 实时、全面、快速、高效的将真实的热网信息展现在管理人员的面前。第二部分：系统组成结构SQL-RA 热力管网集中监控管理系统主要包括：热网监控调度中心、数据通讯网络、换 热站及供热管道监控点、数据遥测终端及二次仪表等。现场换热站控制系统实时监测采集一次网及二次网的温度、压力、流量及热量等工艺参数，控制和反馈各种泵阀的运行状态； 数据通讯网络负责将换热站的运行数据传送到热网 调度监控中心；热网监控调度中心对数据进行存储、分析，具有实时监控、

8、超限报警、历史 曲线、报表打印等功能，并根据数据分析结果向各换热站发出调度控制指令。热网监控调度中心 ：主要由管理服务器和热网监控系统管理软件构成，实现对数据 的接收、存储、显示、计算分析、趋势曲线、报表、打印等信息管理功能。数据通讯网络 ：支持以太网、 GPRS/3G、数传电台、 RS485 总线、手机短信、光纤等 多种通讯方式。换热站及供热管道监控点 ：利用数据遥测终端设备和二次仪表，实时监测采集热力 管网的累计流量、 瞬时流量、 累计热量、 瞬时热量、 管道出口一次温度、 管道出口二次温度、 管道回水温度、 管道压力、电动阀的开度等数据。 并及时传送至热网远程监控终端，根据数 据设定值实

9、现现场监控点的自动报警，防止事故发生。数据遥测终端及二次仪表 ：主要包括： 流量计、 流量积算仪、 电动阀、 温度传感器、 压力传感器等，实时测量管网的各项参数。第三部分：数据采集与控制功能（1）远程监测采集功能远程监测采集各个热用户的数据，如温度、压力、液位、瞬时流量、累积流量、电源电 压、电源电流等，及时对数据进行分析、处理。并根据用户需求可定制各种管理报表，如日 报、月报、年报等，有助于提高监控管理水平。（2）参数分析判断功能上位机软件接收平台，能够清晰显示全部数据，并对数据进行相应的计算分析判断，显 示计算结果， 进而与标准值进行比较， 及时做出科学调整， 合理调度热源实现全网的供热均

10、 衡。（3）图形界面直观展示显示工艺流程图画面及动态运行参数，以图像配文字形式直观显示热力站和中心站的基 础信息， 能够提供各种温度、 压力和流量分配的图表以及生成标准的水压图， 方便操作人员 做出分析及参数预测，提高管理效率。（4）多种通讯方式以太网、无线电台、 GPRS/3G 数据通讯、短消息通讯、卫星终端等，提供多样的通讯 方式和调度中心系统进行实时数据交换。（5）报警控制功能提供超限报警、 故障报警、 掉电报警等信息， 并在上位机中控平台和现场监测控制点显 示出来。（6）节点故障通知 换热站或供热管道监测点出现故障时可及时以中心服务器平台、手机短信、报警信息 等方式通知管理者。（7）人

11、机交互接口，可接入整个管理信息系统SQL-RA 热力管网集中监控管理系统能够依据客户需求，设计接入管理信息系统，进行深 层次数据挖掘、数据分析和统计，实现生产管理、用户收费管理、地理信息管理、设备维护 管理、智能化办公、无纸化办公。（8）备用冗余功能 为了避免设备故障及异常带来不便， 设备可进行扩展冗余， 当设备出现故障时， 辅助设 备进行 0 切换。从而实现连续无故障运行，增加系统稳定性和可靠性。第四部分：监测软件数据平台我公司自主研发的热力管网集中监控管理软件，采集各个热用户的现场数据，经传感器 数据模块传送至 ZigBee 节点或 RS485节点上，然后通过有线、无线、 3G/2G 网络

12、传输到数 据平台，按照相关设定进行分析展示并进一步完成相应控制。（1）用户登陆管理界面规定用户使用权限， 不同用户提供不同的操作权限， 非用户不能登陆系统， 保证系统安全，操作简单而富有人性化。2）实时 历史、曲线 报表数据分析建立数据库，对各个换热站的运行参数进行集中储存，以实时曲线的方式显示给用户， 并根据需要按照日、月、季、年参数变化曲线生成历史报表，实现历史数据查询。便于对热力管网的运行工况进行分析，做出有效调控。3）报警功能实时接收各热力站的报警信息，提示操作人员进行报警处理。报警形式包括：声光报 警、电话报警、短信报警、 E-MAIL 报警等。（4）远程控制 现场采集设备将采集到的

13、数据通过有线、无线、 3G/2G 无线网络传输到中控数据平台， 用户从终端可以查看供热管道监测点现场的实时数据， 并使用远程控制功能通过继电器控制 设备或模拟输出模块对供热管道监测点的测量设备进行控制操作。根据用户管理权限的不 同，可对现场进行远程控制和参数设定调整；（5）监控终端监控终端通过可视化、 多媒体的人机界面实现以下主要功能： 热力管网、 供热管道、换热站运行状况全面显示、查询，包括温度、压力、流量等各种参数以及历史数据；向换 热站监控系统发调度命令，合理调度热源、调整设备运转状况，确保全网的供热均衡。第五部分：系统的优点 解决了热网运行失调现象，实现了热网平衡运行，大大提高了供热效

14、果。 起到节能降耗的作用，换热站根据室外温度的变化，自动调节供水温度，从而最大程度 的节约了能耗，并且提高供热的服务质量。 监控中心数据与现场数据保持同步。 避免偷汽、漏汽现象，由于 24 小时在线运行，杜绝了用户偷汽的想法，现场计量出现 故障可以在最短的时间内发现，并将故障时间记录备案。避免计量方面的损失。 通过仿真系统对热网进行水力、热力计算，热网的控制运行分析，使热网达到最优化运 行，利用故障诊断、能损分析了解管网保温、阻力损失情况，设备的使用效率，使热网的管 损达到最小值，以达到最经济运行，通过历史数据和实时数据的比较，分析管网 防雷击：由于采用中国移动的 GPRS数 据业务，所以在不影响上网的前提下，GPRS DTU的发射功率非常小， 天线非常短， 而且无需高架， 克服了有线传输和无线电台传输容易引雷 击坏设备的缺点。附录：热力站基本监控点1）一级网供