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【摘要】本文介绍了换热站监控系统的原理及应用，并展望发展前景。
【关键词】换热站监控;集中控制;管理对策
1.换热站监控系统的背景
随着国民经济突飞猛进的发展，我国的城市集中供热规模也正在不断的扩大。集中供热是国家大力推广的节能、环保措施，因为它使供热方式从小锅炉房的直接供热转变成为大型热源厂的间接供热，而换热站作为热源厂与用户的中间环节，其工作安全性、可靠性直接影响着热源锅炉的安全稳定和节能降耗以及供热质量。
目前，换热站大都采用人工监控，这具有一定的缺点：一方面浪费了人力，另一方面在出现事故隐患时，如果操作人员没有及时发现问题就容易造成设备事故。同时，由于个换热站都是独立运行的，难以达到供热系统整体的最佳状态，容易造成热力失衡，从而影响供热效果，导致能源极大浪费，特别是集中供热管网的线路覆盖地域范围大，动态生产数据实时性要求高，并且换热站处于城市中心，难以架设电缆，要做到实时连续监测管网、线路的中间站及用户端的各项数据，提高中央调度室的监控能力，靠过去传统的办法是难以满足要求的。
为了满足工业供热的发展和供热用户的要求，我公司集中供热采用换热站监控系统，以期达到供热现代化管理的目的。应用计算机实施集中控制和科学的量化管理，是供热管网设备安全、稳定、经济运行的必要条件，该系统能够实现换热站运行的动态跟踪监视，并通过远程数据的自动获取，进行集中调动和控制。有了计算机的实时监控可以及时准确的判断出是在供热系统中哪一环节出现问题的，是设备故障、管网的损坏，还是用户人为造成的管网漏气而导致的，从而进行处理。
2.换热站监控系统的介绍
换热站监控系统将换热站的有人值守、手动运行转变为无人职守全自动运行。同时，建立监控中心（MCC），与换热站监控系统（RTU）共同组成微机热网监控系统（SCADA）。该微机热网监控系统将实时。全面的显示换热站的运行情况，并监测各种参数，提供热源调节处理外网变化的依据，它还是热源和外网安全、可靠、高效经济运行的保证。
系统构成原理：锅炉房的高温水通过供水管送至各换热站的换热器的一次网，完成换热后通过回水管送回锅炉房。通过一次网电动阀调节一次网流量，改变换热器二次网供水温度（质调节）；对于用户热负荷相对稳定的系统，循环泵多采用定流量控制；根据二次网定点的压力对补泵采用位式控制。
控制器、传感器、执行机构及通讯模块组成热网监控系统的远程终端站（RTU），RTU通过与其相连的仪表和执行机构，完成对换热站及其他现场设备的数据采集、控制功能。控制器与电气控制柜及工艺配合实现热力站的全自动控制，能够安全启停机组，达到无人值守。
3.换热站监控系统的应用
换热站监控中心（MCC）是整个监控系统的中枢神经，具有整体协调、远程控制和调度功能。它将采集现场过程的数据，通过通讯网络（WAN）这条连接各换热站与监控中心的桥梁和纽带，对数据进行传输。换热站监控中心（MMC）实现对换热站的监测、控制、管网分析、故障诊断、报警、报表、打印、历史数据处理、趋势显示等功能，并且对各个换热站的设备参数进行远程下载与控制，以确保热网高效经济运行。其中控制中心还具有数据库检索与分析功能，调度中心把各换热站采集来的数据存入历史数据库，数据库除供历史报表打印、数据终端检索外，还要定期或不定期进行数据分析。
我公司换热站监控系统现场采集和显示的数据有：室外温度、换热机组一、二次侧供回水温度、压力，补水流量、软化水箱及污水池的水位，地面液位信号、循环泵、补水泵的运行状态、调节阀开度、温度报警等，以上信号在监控中心都可以实时监视，并且可以对循环泵、补水泵、排污泵、电动调节阀等运行状态进行实时控制。
换热站监控中心可采集现场数据、实现对换热站的监测和控制，管网分析、故障诊断、巡检人员的考勤情况、打印报表、历史数据处理、趋势显示、实时参数、历史数据在网上发布给授权用户等功能，以及对各换热站设备参数进行远传下载与控制，热网监控中心可实现循环泵、补水泵、排污泵的启停等控制，以确保高效经济运行。
三大突破：①公司是一家将VPN传输方式应用于工业控制系统中的供热企业。VPN是专用的局域网，可以实现换热站监控中心对换热站的控制，它的特点是安全性强，不易被攻击。②参数的实时性。在采用VPN数据传输以前，参数的上报都是由人工完成的，所以实时性较差，而在应用换热站监控系统后，我们可以实时监控各种运行参数。③可以在VPN上传输影象。公司在各换热站安装了摄像头，通过VPN传输，可以随时监控到各换热站站内的运行情况。
各换热站（RTU）具有数据采集、数据存储、通讯、自诊断、日历时钟和带电插拔、人机界面组态等功能。它是利用控制器与电气控制柜及工艺配合实现热力站的全自动控制，实现安全启停机组，达到无人值守。
热量表可以实时显示换热站所用的累积热量、瞬时热量、累积流量、瞬时流量，累积工作时间、故障时间等参数。换热机组加热量表后，对精确的计算所用的热量提供了可靠的保证，尤其对成本核算提供了可靠的依据。监视器则可以实时监控现场的工作情况和运行情况，对无人值守提供了保证。
在运行管理上，我们采用各换热站巡检制度，要求巡检人员每2个小时到换热站一次，巡视站内设备及填写各种参数，并作电子考勤，在控制中心可以记录下巡检人员到站的时间及工号。
中央监控系统主要有以下特点：可实现按需供热，解决热惰性迟缓问题。
（1）各种参数的实时性。
以往，我们公司是依靠人工上报参数，实时性较差，现在我们可以实时监控各种运行参数。
（2）供热质量的一致性。
由于电脑进行计算、分析，可以保证各个换热站的供热质量，实现热工状况的平衡，达到调节均衡供热。
（3）人员的高效性。
这套设备投入运行，减少了人员，避免了人员在一个站内枯燥运行模式，使运行人员能有工作场所的变化，提高了人员的高效性。
（4）各种数据的真实性和公开性。
以往的参数均由各站口述上报，难免有误差，经这次改造参数实时上传，保证了真实性和公开性。
（5）补充完善了其他监控数据。
4.换热站控制系统的发展前景
公司中央监控系统工程运作期间，大家集思广意，拓宽思路，力求纵向发展的延深，谋求企业中央系统发展之路。但在实际运作的过程中，我们发现还有一些不足。例如：各站室外温度传感器，由于安装位置的不同，造成各站取回来的温度不同，对运行有一定的影响，我门考虑对各换热站进行调整。
公司在发展的过程中，还有一些大胆的设想，那就是我们将实现远程用户终端的信息反馈的目标。我们想在明年计划测量用户温度远程反馈，初步采用GPRS。
在科学技术日新月异迅猛发展的今天，供热行业更应走一条与时俱进的发展之路。而换热站监控系统不仅使换热站的监控能力大大增强，提高整体控制水平及控制精度，减小人为误差及劳动强度。同时，也能实现温度可控制的目标。在提高经济效益、热效率的同时，合理地分配热源，为用户提供舒适的环境温度。 [科]
【参考文献】
［１］工业锅炉技术大全[M]．北京：科学普及出版社,2007.
［２］李英伟．供热系统自动化应用[J]．哈尔滨：哈尔滨工业大学学报，2008.
［３］黄立培，张学．变频器应用技术及电机调速[J]．北京：北京人民邮电出版社，2007.
［４］韩安荣．通用变频器及其应用(第二版)[M]．北京：机械工业出版社，2009.
【关键词】换热站监控;集中控制;管理对策
1.换热站监控系统的背景
随着国民经济突飞猛进的发展，我国的城市集中供热规模也正在不断的扩大。集中供热是国家大力推广的节能、环保措施，因为它使供热方式从小锅炉房的直接供热转变成为大型热源厂的间接供热，而换热站作为热源厂与用户的中间环节，其工作安全性、可靠性直接影响着热源锅炉的安全稳定和节能降耗以及供热质量。
目前，换热站大都采用人工监控，这具有一定的缺点：一方面浪费了人力，另一方面在出现事故隐患时，如果操作人员没有及时发现问题就容易造成设备事故。同时，由于个换热站都是独立运行的，难以达到供热系统整体的最佳状态，容易造成热力失衡，从而影响供热效果，导致能源极大浪费，特别是集中供热管网的线路覆盖地域范围大，动态生产数据实时性要求高，并且换热站处于城市中心，难以架设电缆，要做到实时连续监测管网、线路的中间站及用户端的各项数据，提高中央调度室的监控能力，靠过去传统的办法是难以满足要求的。
为了满足工业供热的发展和供热用户的要求，我公司集中供热采用换热站监控系统，以期达到供热现代化管理的目的。应用计算机实施集中控制和科学的量化管理，是供热管网设备安全、稳定、经济运行的必要条件，该系统能够实现换热站运行的动态跟踪监视，并通过远程数据的自动获取，进行集中调动和控制。有了计算机的实时监控可以及时准确的判断出是在供热系统中哪一环节出现问题的，是设备故障、管网的损坏，还是用户人为造成的管网漏气而导致的，从而进行处理。
2.换热站监控系统的介绍
换热站监控系统将换热站的有人值守、手动运行转变为无人职守全自动运行。同时，建立监控中心（MCC），与换热站监控系统（RTU）共同组成微机热网监控系统（SCADA）。该微机热网监控系统将实时。全面的显示换热站的运行情况，并监测各种参数，提供热源调节处理外网变化的依据，它还是热源和外网安全、可靠、高效经济运行的保证。
系统构成原理：锅炉房的高温水通过供水管送至各换热站的换热器的一次网，完成换热后通过回水管送回锅炉房。通过一次网电动阀调节一次网流量，改变换热器二次网供水温度（质调节）；对于用户热负荷相对稳定的系统，循环泵多采用定流量控制；根据二次网定点的压力对补泵采用位式控制。
控制器、传感器、执行机构及通讯模块组成热网监控系统的远程终端站（RTU），RTU通过与其相连的仪表和执行机构，完成对换热站及其他现场设备的数据采集、控制功能。控制器与电气控制柜及工艺配合实现热力站的全自动控制，能够安全启停机组，达到无人值守。
3.换热站监控系统的应用
换热站监控中心（MCC）是整个监控系统的中枢神经，具有整体协调、远程控制和调度功能。它将采集现场过程的数据，通过通讯网络（WAN）这条连接各换热站与监控中心的桥梁和纽带，对数据进行传输。换热站监控中心（MMC）实现对换热站的监测、控制、管网分析、故障诊断、报警、报表、打印、历史数据处理、趋势显示等功能，并且对各个换热站的设备参数进行远程下载与控制，以确保热网高效经济运行。其中控制中心还具有数据库检索与分析功能，调度中心把各换热站采集来的数据存入历史数据库，数据库除供历史报表打印、数据终端检索外，还要定期或不定期进行数据分析。
我公司换热站监控系统现场采集和显示的数据有：室外温度、换热机组一、二次侧供回水温度、压力，补水流量、软化水箱及污水池的水位，地面液位信号、循环泵、补水泵的运行状态、调节阀开度、温度报警等，以上信号在监控中心都可以实时监视，并且可以对循环泵、补水泵、排污泵、电动调节阀等运行状态进行实时控制。
换热站监控中心可采集现场数据、实现对换热站的监测和控制，管网分析、故障诊断、巡检人员的考勤情况、打印报表、历史数据处理、趋势显示、实时参数、历史数据在网上发布给授权用户等功能，以及对各换热站设备参数进行远传下载与控制，热网监控中心可实现循环泵、补水泵、排污泵的启停等控制，以确保高效经济运行。
三大突破：①公司是一家将VPN传输方式应用于工业控制系统中的供热企业。VPN是专用的局域网，可以实现换热站监控中心对换热站的控制，它的特点是安全性强，不易被攻击。②参数的实时性。在采用VPN数据传输以前，参数的上报都是由人工完成的，所以实时性较差，而在应用换热站监控系统后，我们可以实时监控各种运行参数。③可以在VPN上传输影象。公司在各换热站安装了摄像头，通过VPN传输，可以随时监控到各换热站站内的运行情况。
各换热站（RTU）具有数据采集、数据存储、通讯、自诊断、日历时钟和带电插拔、人机界面组态等功能。它是利用控制器与电气控制柜及工艺配合实现热力站的全自动控制，实现安全启停机组，达到无人值守。
热量表可以实时显示换热站所用的累积热量、瞬时热量、累积流量、瞬时流量，累积工作时间、故障时间等参数。换热机组加热量表后，对精确的计算所用的热量提供了可靠的保证，尤其对成本核算提供了可靠的依据。监视器则可以实时监控现场的工作情况和运行情况，对无人值守提供了保证。
在运行管理上，我们采用各换热站巡检制度，要求巡检人员每2个小时到换热站一次，巡视站内设备及填写各种参数，并作电子考勤，在控制中心可以记录下巡检人员到站的时间及工号。
中央监控系统主要有以下特点：可实现按需供热，解决热惰性迟缓问题。
（1）各种参数的实时性。
以往，我们公司是依靠人工上报参数，实时性较差，现在我们可以实时监控各种运行参数。
（2）供热质量的一致性。
由于电脑进行计算、分析，可以保证各个换热站的供热质量，实现热工状况的平衡，达到调节均衡供热。
（3）人员的高效性。
这套设备投入运行，减少了人员，避免了人员在一个站内枯燥运行模式，使运行人员能有工作场所的变化，提高了人员的高效性。
（4）各种数据的真实性和公开性。
以往的参数均由各站口述上报，难免有误差，经这次改造参数实时上传，保证了真实性和公开性。
（5）补充完善了其他监控数据。
4.换热站控制系统的发展前景
公司中央监控系统工程运作期间，大家集思广意，拓宽思路，力求纵向发展的延深，谋求企业中央系统发展之路。但在实际运作的过程中，我们发现还有一些不足。例如：各站室外温度传感器，由于安装位置的不同，造成各站取回来的温度不同，对运行有一定的影响，我门考虑对各换热站进行调整。
公司在发展的过程中，还有一些大胆的设想，那就是我们将实现远程用户终端的信息反馈的目标。我们想在明年计划测量用户温度远程反馈，初步采用GPRS。
在科学技术日新月异迅猛发展的今天，供热行业更应走一条与时俱进的发展之路。而换热站监控系统不仅使换热站的监控能力大大增强，提高整体控制水平及控制精度，减小人为误差及劳动强度。同时，也能实现温度可控制的目标。在提高经济效益、热效率的同时，合理地分配热源，为用户提供舒适的环境温度。 [科]
【参考文献】
［１］工业锅炉技术大全[M]．北京：科学普及出版社,2007.
［２］李英伟．供热系统自动化应用[J]．哈尔滨：哈尔滨工业大学学报，2008.
［３］黄立培，张学．变频器应用技术及电机调速[J]．北京：北京人民邮电出版社，2007.
［４］韩安荣．通用变频器及其应用(第二版)[M]．北京：机械工业出版社，2009.