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[摘 要]传感器技术、互联网技术、数据库技术的快速发展，促进了分布式管理系统在城市集中供热计算机监控中的应用，实现了供热计划、计量、故障等功能的自动化、信息化、共享化操作，能够实时监控集中供热设备、水量的运维情况，进一步提高了城市集中供热精细化管理能力，降低城市集中供热的资源浪费，提高了城市集中供热的服务水平。
[关键词]城市；集中供热；计算机；监控系统
中图分类号：T741 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0198-01
前言
城市集中供热是解决城市能源结构和环境污染问题的有效措施，充分体现了节约能源、保护环境，提高能源利用效率、企业经济效益和社会效益的最佳途径。
1 计算机监控系统的作用及位置
热网控制系统设计采用PC+PLC模式，以此实现对整个热网系统的集中管理、分散控制。系统主工控机设在热网控制中心，主要负责采集过程数据，并提供操作指导、设备控制、故障诊断、报警信息、事件报告、数据处理、趋势显示。监测系统由1个热网控制中心及若干个PLC远程子站组成，负责各站内数据采集、控制调节、系统报警、通过接口模块和通讯系统将检测的数据传送到热网控制中心上位机等功能。
热网控制中心主要任务是负责供热系统的节能运行，集中体现为：
1.1 全热网热力平衡管理，包括对一次网的平衡管理和二次网的平衡管理。
1.2 基于热力平衡的热网，热源供热量合理并跟随气象预报（包含风、雪天影响等）进行科学预测和规划。实现跟随环境温度变化执行科学供热运行，从而达到经济运行的目的。
2 远程监控系统简介
换热站远程监控系统以“分散管理、集中控制”为原则，包括一个热网监控中心（设在包头第二热电厂热力部的中控室内）、100余座全自动无人值守热交换站和通信网络系统。为确保无人值守换热站的设备及系统安全，采用UPS不间断电源对系统供电。监控系统以热网监控中心为核心，以摄像机等设备构建视频安防监控系统作为辅助手段，在热力站现场还配有ABB PLC系统、ABB变频器、通信网络、传感器、变送器、电动调节阀及电动执行机构等。
2.1 换热站的自动控制系统
该系统由换热站动力配电柜和检测控制系统构成，配电柜完成循环泵系统和补水系统的控制功能，3台循环泵就地和远程都可进行开停； 2台补水泵管网出口安装LY-1301型压力变送器，信号接入ABB PLC系统，根据管网压力，实现补水泵恒压补水，且具有手动和自动运行模式，也有工频和变频运行模式；潜污泵根据水位实现自动开停。检测控制系统控制调节阀、电机和变频器，完成换热站各个温度、压力、流量、液位、电流、阀位、运行状态、故障状态等测量点的监测。换热站的运行程序独立存在于其控制系统PLC内，用CoDeSys V2.3进行编程、功能块形式，并进行下装，使PLC控制系统能够脱离上位机监控管理软件而独立运行，其运行参数可以通过中央控制室上位机监控管理系统来观察并调整。
2.2 换热站与监控中心之间的通讯系统
热力站独立工作的同时，利用通讯系统将运行状态数据传给监控管理系统，同时接受监控管理软件进行的运行参数。通讯系统采用了GPRS无线通讯方式，包头第二热电厂热力部的中控室至当地的中国移动机房之间敷设一条光缆，中心采用固定IP的方式，各个子站系统利用宏电DTU无线传输模块（加移动无线数据传输卡）和上位机监控管理系统进行数据交换，实现实时监控、实时调整、点对点连接，是既经济又可靠的通讯系统。同时，又对重要设备及周边环境安装摄像机进行监控，把摄像机的信号实时传送到监控中心。
2.3 监控中心的监控管理系统
监控中心管理系统安装热源厂中控室，采用唐山力元科技的热网数据采集系统实现远程监控，通过和下位的换热站通讯模块相连，完成换热站运行与管理系统数据之间的数据交换，既可以监视各换热站的运行情况，也可以调整换热站的运行状态。
3 城市集中供热计算机监控系统设计
城市集中供熱计算机监控系统运行管理过程中，已经积累了海量的用户资源和数据资源。为了提高通信软件的交互性能、处理速度，许多的计算机学者和软件工程师经过多年的研究和改进，提出了一种新的分布式管理系统架构，被称为B/S体系架构。该架构包括三个层次，即分布式表示层、业务功能处理层和数据功能处理层，其适应现代互联网的发展需求。用户仅仅需要在浏览器上安装一些插件或使用简单的浏览器就可以登录管理系统，并且向管理系统发出各种通信管理实时数据监控逻辑业务请求，以便能够进行及时的处理，完成互联网监控需求。B/S体系架构可以把分布式管理系统分为三个逻辑独立的层次结构。在系统运行过程中，B/S模式的每一个层次都可以独立地完成相关的逻辑业务处理工作，其可以把相关的请求发送到下一个逻辑业务请求处理层次，并且把处理得到的结果返回到上一个层次结构，并且把相关的业务集成在一起，就可以实现用户的请求管理操作。具体的每一个层次的描述如下所示：
3.1 表示层
在基于B/S架构的城市集中供热计算机监控系统中，表示层位于第一层，其与用户能够进行直接接触，可以把用户的逻辑业务请求输入到系统中。表示层将用户的业务请求发送到业务功能处理层，之后再把业务功能处理层和数据功能处理层处理的结果反馈给用户，将信息显示在用户终端上，呈现于用户，供其进行浏览。表示层是处于用户端的，使用方能利用其IE浏览页面来发送请求，而且能够接受到处理的结果。
3.2 业务功能处理层
业务功能处理层位于Web服务器上，其主要功能是接收表示层所传送来的应用请求进行处理，并在业务逻辑的处理过程中，实时地检测到用户的逻辑业务请求，发现系统中存在的逻辑业务处理功能，实现系统的数据处理。比如，可以解析出来系统相关的SQL处理语言，并且对系统的程序进行操作，反馈给表示层，并把请求处理的结果返回到客户端表示层。
3.3 数据功能处理层
数据库功能处理层位于数据库管理系统中。在B/S架构里，数据功能处理层主要是对逻辑层传送来的应用数据请求进行处理，数据库的操作引擎实现了此层数据处理的过程，具备庞大的数据操作的性能，可以对数据库进行查询、更新等操作，并且把数据操作的结果返回于系统逻辑层，进而返回给客户端的表示层，把操作的结果提供给用户浏览。
结语
随着计算机网络多媒体通信技术、网络技术和数据库技术的快速发展和进步，城市集中供热计算机监控系统能够实时采集供热设备和水量运行信息，提高了供热信息发展的效率和工作质量，进一步提高了远程自动化供热信息化水平。
参考文献
[1] 杨天文.自控技术在城市集中供热中的应用[J]. 黑龙江科学，2016，16：46-47.
[2] 杨祥龙.城市集中热网远程监控系统设计[D].天津大学，2015.
[3] 孟红秀.供热系统控制及远程监控的设计与实现[D].河北科技大学，2016.
[4] 周青.城市集中供热智能化与智能热网的构建研究[D].山东大学，2015.
[5] 尹硕.城市集中供热系统安全评价研究与计算机仿真[D].北京建筑大学，2014.
[6] 张立启.城市集中供热系统节能技术及热力站控制系统的研究[D].太原理工大学，2014.
[7] 李磊磊.集中供热协调优化控制系统研究[D].青岛科技大学，2014.
[关键词]城市；集中供热；计算机；监控系统
中图分类号：T741 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）28-0198-01
前言
城市集中供热是解决城市能源结构和环境污染问题的有效措施，充分体现了节约能源、保护环境，提高能源利用效率、企业经济效益和社会效益的最佳途径。
1 计算机监控系统的作用及位置
热网控制系统设计采用PC+PLC模式，以此实现对整个热网系统的集中管理、分散控制。系统主工控机设在热网控制中心，主要负责采集过程数据，并提供操作指导、设备控制、故障诊断、报警信息、事件报告、数据处理、趋势显示。监测系统由1个热网控制中心及若干个PLC远程子站组成，负责各站内数据采集、控制调节、系统报警、通过接口模块和通讯系统将检测的数据传送到热网控制中心上位机等功能。
热网控制中心主要任务是负责供热系统的节能运行，集中体现为：
1.1 全热网热力平衡管理，包括对一次网的平衡管理和二次网的平衡管理。
1.2 基于热力平衡的热网，热源供热量合理并跟随气象预报（包含风、雪天影响等）进行科学预测和规划。实现跟随环境温度变化执行科学供热运行，从而达到经济运行的目的。
2 远程监控系统简介
换热站远程监控系统以“分散管理、集中控制”为原则，包括一个热网监控中心（设在包头第二热电厂热力部的中控室内）、100余座全自动无人值守热交换站和通信网络系统。为确保无人值守换热站的设备及系统安全，采用UPS不间断电源对系统供电。监控系统以热网监控中心为核心，以摄像机等设备构建视频安防监控系统作为辅助手段，在热力站现场还配有ABB PLC系统、ABB变频器、通信网络、传感器、变送器、电动调节阀及电动执行机构等。
2.1 换热站的自动控制系统
该系统由换热站动力配电柜和检测控制系统构成，配电柜完成循环泵系统和补水系统的控制功能，3台循环泵就地和远程都可进行开停； 2台补水泵管网出口安装LY-1301型压力变送器，信号接入ABB PLC系统，根据管网压力，实现补水泵恒压补水，且具有手动和自动运行模式，也有工频和变频运行模式；潜污泵根据水位实现自动开停。检测控制系统控制调节阀、电机和变频器，完成换热站各个温度、压力、流量、液位、电流、阀位、运行状态、故障状态等测量点的监测。换热站的运行程序独立存在于其控制系统PLC内，用CoDeSys V2.3进行编程、功能块形式，并进行下装，使PLC控制系统能够脱离上位机监控管理软件而独立运行，其运行参数可以通过中央控制室上位机监控管理系统来观察并调整。
2.2 换热站与监控中心之间的通讯系统
热力站独立工作的同时，利用通讯系统将运行状态数据传给监控管理系统，同时接受监控管理软件进行的运行参数。通讯系统采用了GPRS无线通讯方式，包头第二热电厂热力部的中控室至当地的中国移动机房之间敷设一条光缆，中心采用固定IP的方式，各个子站系统利用宏电DTU无线传输模块（加移动无线数据传输卡）和上位机监控管理系统进行数据交换，实现实时监控、实时调整、点对点连接，是既经济又可靠的通讯系统。同时，又对重要设备及周边环境安装摄像机进行监控，把摄像机的信号实时传送到监控中心。
2.3 监控中心的监控管理系统
监控中心管理系统安装热源厂中控室，采用唐山力元科技的热网数据采集系统实现远程监控，通过和下位的换热站通讯模块相连，完成换热站运行与管理系统数据之间的数据交换，既可以监视各换热站的运行情况，也可以调整换热站的运行状态。
3 城市集中供热计算机监控系统设计
城市集中供熱计算机监控系统运行管理过程中，已经积累了海量的用户资源和数据资源。为了提高通信软件的交互性能、处理速度，许多的计算机学者和软件工程师经过多年的研究和改进，提出了一种新的分布式管理系统架构，被称为B/S体系架构。该架构包括三个层次，即分布式表示层、业务功能处理层和数据功能处理层，其适应现代互联网的发展需求。用户仅仅需要在浏览器上安装一些插件或使用简单的浏览器就可以登录管理系统，并且向管理系统发出各种通信管理实时数据监控逻辑业务请求，以便能够进行及时的处理，完成互联网监控需求。B/S体系架构可以把分布式管理系统分为三个逻辑独立的层次结构。在系统运行过程中，B/S模式的每一个层次都可以独立地完成相关的逻辑业务处理工作，其可以把相关的请求发送到下一个逻辑业务请求处理层次，并且把处理得到的结果返回到上一个层次结构，并且把相关的业务集成在一起，就可以实现用户的请求管理操作。具体的每一个层次的描述如下所示：
3.1 表示层
在基于B/S架构的城市集中供热计算机监控系统中，表示层位于第一层，其与用户能够进行直接接触，可以把用户的逻辑业务请求输入到系统中。表示层将用户的业务请求发送到业务功能处理层，之后再把业务功能处理层和数据功能处理层处理的结果反馈给用户，将信息显示在用户终端上，呈现于用户，供其进行浏览。表示层是处于用户端的，使用方能利用其IE浏览页面来发送请求，而且能够接受到处理的结果。
3.2 业务功能处理层
业务功能处理层位于Web服务器上，其主要功能是接收表示层所传送来的应用请求进行处理，并在业务逻辑的处理过程中，实时地检测到用户的逻辑业务请求，发现系统中存在的逻辑业务处理功能，实现系统的数据处理。比如，可以解析出来系统相关的SQL处理语言，并且对系统的程序进行操作，反馈给表示层，并把请求处理的结果返回到客户端表示层。
3.3 数据功能处理层
数据库功能处理层位于数据库管理系统中。在B/S架构里，数据功能处理层主要是对逻辑层传送来的应用数据请求进行处理，数据库的操作引擎实现了此层数据处理的过程，具备庞大的数据操作的性能，可以对数据库进行查询、更新等操作，并且把数据操作的结果返回于系统逻辑层，进而返回给客户端的表示层，把操作的结果提供给用户浏览。
结语
随着计算机网络多媒体通信技术、网络技术和数据库技术的快速发展和进步，城市集中供热计算机监控系统能够实时采集供热设备和水量运行信息，提高了供热信息发展的效率和工作质量，进一步提高了远程自动化供热信息化水平。
参考文献
[1] 杨天文.自控技术在城市集中供热中的应用[J]. 黑龙江科学，2016，16：46-47.
[2] 杨祥龙.城市集中热网远程监控系统设计[D].天津大学，2015.
[3] 孟红秀.供热系统控制及远程监控的设计与实现[D].河北科技大学，2016.
[4] 周青.城市集中供热智能化与智能热网的构建研究[D].山东大学，2015.
[5] 尹硕.城市集中供热系统安全评价研究与计算机仿真[D].北京建筑大学，2014.
[6] 张立启.城市集中供热系统节能技术及热力站控制系统的研究[D].太原理工大学，2014.
[7] 李磊磊.集中供热协调优化控制系统研究[D].青岛科技大学，2014.