天巨鑫熱網換熱站遠程集中監(jiān)控系統(tǒng)

　　一、系統(tǒng)應用背景

　　集中供熱是國家大力推廣的節(jié)能和環(huán)保措施，具有舒適、節(jié)能、環(huán)保、安全等特點。由于城市規(guī)模的不斷擴大，供熱面積越來越大，城市集中供熱網覆蓋的范圍越來越大，換熱站的數量越來越多。目前的現狀是:

　　1、換熱站大都采用人工監(jiān)控，浪費人力;

　　2、出現事故隱患時操作人員難以發(fā)現，易造成設備事故;

　　3、各換熱站都獨立運行，難以達到供熱系統(tǒng)整體較好狀態(tài)，易造成熱力失衡，影響供熱效果而且造成能源的極大浪費;

　　4、供熱的管線，線路覆蓋地域范圍大，動態(tài)生產數據實時性要求也越來越高。

　　社會的發(fā)展、網絡技術日益提高，熱網換熱站遠程集中監(jiān)控系統(tǒng)越來越受供熱企業(yè)青睞。

　　二、系統(tǒng)概述

　　天巨鑫熱網換熱站遠程集中監(jiān)控系統(tǒng)可實現多個換熱站聯網，實時采集換熱站運行數據、調整修改相關參數，實現了集中監(jiān)控，熱網調平，協(xié)調控制，能耗統(tǒng)計，故障分析，數據查詢等功能。提高了供熱企業(yè)的管理效率。

　　本系統(tǒng)是一款功能強大、運行可靠、界面友好的工業(yè)軟件系統(tǒng);而且是充分考慮了供熱企業(yè)的經濟效益、智能控制的需求后，根據實際經驗開發(fā)成功的。

天巨鑫熱網換熱站遠程集中監(jiān)控系統(tǒng)網絡拓撲圖

　　三、系統(tǒng)優(yōu)勢

　　1、解決了熱網運行失調現象，實現了熱網平衡運行，大大提高了供熱效果;

　　2、起到了節(jié)能降耗的作用，監(jiān)控中心根據室外溫度的變化，自動調節(jié)熱力站供水溫度，從而很大程度的節(jié)約了能耗，并且提高供熱的服務質量;

　　3、可實現熱網監(jiān)控中心的數據與現場數據實時保持同步;

　　4、系統(tǒng)24小時在線運行，可杜絕了用戶偷水的行為，現場計量出現故障可以在短的時間內發(fā)現，并將故障時間記錄備案，避免計量方面的損失;

　　5、通過系統(tǒng)對熱網進行水力、熱力計算，熱網的控制運行分析，使熱網達到優(yōu)化運行，利用故障診斷、能損分析了解管網保溫、阻力損失情況，設備的使用效率，使熱網的管損達到比較小的值，以達到經濟運行;

　　6、通過歷史數據和實時數據的比較，分析管網是否存在泄露，設備是否需要維修，以達到安全運行。

　　四、系統(tǒng)總體結構

　　系統(tǒng)分成三部分：熱力站，通訊網絡，監(jiān)控中心。

　　1、熱力站

　　硬件設備可分為三部分：

　　(1)負責測量參數和執(zhí)行動作的傳感器與執(zhí)行器等

　　(2)負責現場邏輯運算與信息交換的現場控制器及網絡設備

　　(3)負責現場運行參數展示設備

　　軟件功能如下：

　　(1)現場控制邏輯：實現控制邏輯的軟件模塊;

　　(2)人機界面：用于現場顯示和操作的人機界面;(采用觸摸屏)

　　(3)現場報警：提供報警功能，根據報警條件判斷并產生正確的報警事件;

　　2、通訊網絡

　　隨通訊技術的不斷發(fā)展及公共通訊網絡相對低廉的運行費用的出現，目前解決通訊的方法是采用VPN網絡，這種方式可以得到更好的通訊質量、更高的通許速率，更高的安全性。目前在城市集中供熱網項目中主要使用的通訊網絡如下所述：

　　(1) 無線電臺傳輸：網絡傳輸安全性和數據質量無法保證

　　(2) GPRS：用于無法接入有線網絡站點

　　(3) ADSL：適用于區(qū)域面積大，利用公用電話網絡的數據通道實現數據的交換，但數據安全性無法 保證

　　(4) ADSL+VPN：適用于區(qū)域面積大，利用公共網絡建立虛擬局域網，通過VPN設備對網絡進行加密。

方式1：VPN+ADSL網 　

　　3、監(jiān)控中心

　　熱網監(jiān)控中心主要由工程師站、操作員站、應用服務器、工業(yè)歷史數據庫服務器等部分組成。

　　(1)工程師站和操作員站

　　工程師站：工程師站是進行工程開發(fā)的平臺。當系統(tǒng)中需要增加被監(jiān)測變量、控制變量或者系統(tǒng)擴容，增加換熱站時，可以在工程師站平臺上進行二次開發(fā)。

　　操作員站：中心調度室的操作員，在操作員站對各個換熱站進行監(jiān)視、控制、產生報表和曲線。操作員站的數目又供熱工程的規(guī)模決定，一般至少配置兩臺工控機，實現數據采集的雙機熱備冗余。當操作員站A出現故障時，操作員站B可以繼續(xù)工作，并且當A故障清除時，操作員站B會把操作員站A缺少的數據，通過冗余通路傳遞回來，保證數據的完整性。

　　(2)應用服務器

　　應用服務器包括：GIS系統(tǒng)服務、web服務、報警、報表服務、統(tǒng)計展示分析服務。

　　A. GIS系統(tǒng)服務

　　由于供熱工程中，各個換熱站的距離較遠，每個換熱站負責一片地域供暖，一般會配置GIS系統(tǒng)。GIS系統(tǒng)也可以集成在組態(tài)軟件當中，方便系統(tǒng)的使用。這樣就要求組態(tài)軟件支持大屏幕畫面，支持GIS插件，支持GIS系統(tǒng)在組態(tài)畫面中的集成。

　　B. Web服務

　　除了中央監(jiān)控室可以查詢到響應的信息情況以外，可以將組態(tài)畫面和報表，通過web的方式發(fā)布到網上，可供領導隨時隨地了解供熱情況。
     

　　C. 報警、報表服務

　　報警服務是對各個換熱站出現的報警信息進行顯示、存儲和查詢。報警信息可以以圖像、報表等多種方式表現出來。組態(tài)軟件要支持報警實時數據和歷史數據的查詢，能夠直觀的反映出換熱站報警信息，并提醒監(jiān)控中心操作人員。

　　報表是針對客戶的需求可以任意定制報表。

　　D. 展示分析服務

　　展示分析軟件作為企業(yè)的數據加工車間，將生產數據轉化為企業(yè)信息，可以為不同部門的管理者提供決策依據。作為企業(yè)調度執(zhí)行系統(tǒng)，調度執(zhí)行軟件可以集成工業(yè)庫的分析和展示平臺的應用，并且通過SCADA進行設備遠程控制。分析軟件能夠實現復雜統(tǒng)計計算、預測預警、多形式報表以及實現企業(yè)門戶網站。

　　　

　　4、工業(yè)歷史數據庫

　　工業(yè)歷史數據庫是整個熱網監(jiān)控中心數據存儲的核心，是分析展示軟件的數據來源;

　　時記錄PLC/RTU采集的各個熱力站的數據，長期保存，為今后生產運營提供數據支持。熱網供熱系統(tǒng)部署具有分散性，但控制過程中又具有很強的耦合性，熱力站之間會相互影響，單獨分散監(jiān)控不易管理維護，信息滯后、不同步，出現問題不易得到及時決策處理，很多情況依賴于各種分布式歷史信息的匯總，進行全局把握，趨勢分析后才能做出正確決策。

　　為了保證歷史數據服務器的數據安全性，需要配置兩臺服務器，以磁盤陣列的方式進行雙機熱備冗余。傳統(tǒng)的關系數據庫，在數據量較大時，存儲的速度和并發(fā)查詢速度非常的慢，而且沒有數據壓縮優(yōu)化的能力，不適用于集中供熱工程中存儲歷史數據。

　　五、軟件部分界面

     

　　系統(tǒng)主畫面

　　系統(tǒng)實時數據總覽畫面

         

　　     單個換熱站數據畫面

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