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淺談熱力站無人值守在線監(jiān)控

  
評論: 更新日期:2015年08月01日

改革開放以來,城鎮(zhèn)集中供熱事業(yè)得到了空前的發(fā)展,隨著熱力公司逐步走向市場,“熱”以商品的形式出現(xiàn)在市場上。近年來隨著國民經濟的迅速發(fā)展,環(huán)保意識的增強,產業(yè)結構的調整,在供熱領域中出現(xiàn)了多種能源并存,相互競爭的局面,集中供熱受到了燃油、燃汽、電采暖等多種供熱形式的挑戰(zhàn),因此熱力公司必須在確保用戶供熱品質的前提下,提高供熱系統(tǒng)的技術管理水平,降低供熱運行成本。只有提高供熱系統(tǒng)的技術含量,才能實現(xiàn)降低運行成本,達到節(jié)能的目的。技術含量愈高,節(jié)能的效果愈明顯。而對已有的供熱系統(tǒng),提高供熱系統(tǒng)的技術水平,最根本的是提高系統(tǒng)的運行管理水平。供熱系統(tǒng)由熱源、一次網、熱力站、二次網、用戶系統(tǒng)組成。作為基層的供熱運行管理部門,主要是管理熱力站、二次網、用戶系統(tǒng)部分,而這三個方面是供熱的直接對象。越來越多的人已經認識到:如果熱力站內系統(tǒng)的運行參數(shù)不能準確地了解,用戶冷暖不能做到“心中有數(shù)”,系統(tǒng)運行能耗、電耗是否過大等等,這一系列的問題都是這些基層供熱運行管理部門的頭等大事,也將直接影響熱力公司或其它區(qū)域供熱小區(qū)供熱管理部門進入市場條件下的生存情況。因此,我們提出“熱力站無人值守在線監(jiān)控”,主要是解決這方面的問題。雖然該系統(tǒng)在供熱行業(yè)內并不一定非常先進,但是力求使它成為一個非常適用、穩(wěn)定可靠、簡單易學的管理系統(tǒng)。
一、基本情況
蘭州市熱力總公司成立于1978年,是一個擁有悠久歷史和光榮傳統(tǒng)的供熱企業(yè),主要負責城市整體供熱規(guī)劃的實施,發(fā)展集中聯(lián)片供熱事業(yè),建設城市骨干供熱工程和承擔社會棄管鍋爐房的緊急接管運行工作,現(xiàn)熱力站138座,大型鍋爐房15座,一次供熱管網2×100公里,形成1900萬平方米的供熱能力,供熱管網為社區(qū)約7萬多個家庭、1000多個企事業(yè)單位提供了穩(wěn)定供熱,固定資產總值達6.4億元,屬國家二類供熱企業(yè),人均供熱面積7萬平方米,為全國大中城市供熱同行業(yè)人均供熱面積之最。多年來,總公司堅持以 “三個代表”重要思想為指導,全面落實以人為本、科學和諧的發(fā)展觀,以供熱生產和工程建設為兩大支柱產業(yè),以“辛苦我一人,溫暖千萬家”為企業(yè)宗旨,全力樹造總公司形象、打造熱力品牌,供熱服務質量得到了廣大用戶的稱贊。總公司已連續(xù)15年被評為雙文明先進供熱組織單位,并以其穩(wěn)固的經濟地位和供熱實力成為蘭州市供熱行業(yè)的領頭羊。
二、現(xiàn)有熱力站在生產運行中存在的主要問題
近年來,隨著國民經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,我國集中供熱工程的規(guī)模不斷擴大,目前的集中供熱工程中,通過熱力站間接連接的供熱系統(tǒng)占有相當大的比例。熱力站是連接供熱站和用戶極為重要的環(huán)節(jié),不僅其工作的安全性、可靠性直接影響鍋爐的安全性及供熱質量,提高其工作效能的還具有十分重大的節(jié)能意義,目前熱力站大都采用人工監(jiān)控,一方面浪費人力;另一方面在出現(xiàn)事故隱患時操作人員難以發(fā)現(xiàn),易造成設備事故。同時,各熱力站都獨立運行,難以達到供熱系統(tǒng)整體最佳狀態(tài),易造成熱力失衡,影響供熱效果而造成能源的極大浪費。利用先進的工業(yè)自控技術、計算機技術、通訊技術構成的熱力站及遠程監(jiān)控管理系統(tǒng),對熱力系統(tǒng)實施更科學、更規(guī)范的監(jiān)控管理,提高中央調度室的監(jiān)控能力,具有非常巨大的經濟和社會效益。
三、熱力站實施無人值守在線監(jiān)控管理的思路
面對上述諸多問題和不利因素,近年來,我公司依靠雄厚的資金實力和技術力量,在技術方面做了一些積極有效的探索和嘗試,通過先進技術的試點、成熟技術的應用,使得生產設施設備的安全性能得以提高,能源轉化的效率得以提高,生產經營的管理水平得以提高,使我市供熱行業(yè)發(fā)展的不利局面出現(xiàn)了轉機。
(一)全網集中監(jiān)控
該監(jiān)控系統(tǒng)由于采用全網集中監(jiān)控,計算機采集記錄了各種工藝參數(shù),如:溫度、壓力、流量、電壓、電流等,為供熱數(shù)據(jù)查詢,供熱分析計算提供了很好的依據(jù),也為來年供熱打下良好的基礎。監(jiān)控系統(tǒng)具有實時數(shù)據(jù)采集、實時數(shù)據(jù)曲線、實時模擬現(xiàn)場動畫顯示、異常報警、遠程控制、歷史數(shù)據(jù)查詢、歷史曲線、打印、地理信息等強大的功能。遠程監(jiān)控包括遠程監(jiān)視和遠程控制兩個層面,在調度中心可以監(jiān)視、記錄到各個熱力站的所有運行數(shù)據(jù),當出現(xiàn)意外情況時軟件上彈出報警畫面,同時還將報警信息以短信的方式發(fā)送到相關人員手機上。遠程控制熱力站的運行,如啟停泵,調節(jié)泵的轉速、循環(huán)泵的啟停、補水泵的啟停,同時可以調節(jié)電動閥門開度。
(二)可擴展性 現(xiàn)在熱力站無人值守遠程監(jiān)控系統(tǒng)方案中,具有可擴展性,并且會為以后新增的熱力站留有接口,當新建熱力站時,自動在軟件中添加點和參數(shù)就可以了,避免了二次投資。然后集成到熱力站無人值守遠程監(jiān)控系統(tǒng)中,為以后系統(tǒng)的發(fā)展、擴充提供了非常便利的條件。
(三)氣候補償理念 采用先進的氣候補償理念,引入室外溫度,當室外溫度降低或上升時,就需要改變二次供水出口溫度;通過對并聯(lián)在一次供水管道上的兩通電動調節(jié)閥進行微調,以達到改變二次供水的出口溫度;使二次供水的出口溫度隨著室外溫度的變化而變化,同時不影響一次管網的壓力平衡;這樣既能提高供熱品質,實現(xiàn)節(jié)能,同時也可以達到熱力站無人值守遠程監(jiān)控的目的。
(四)超強的層次控制功能
熱力站無人值守遠程監(jiān)控系統(tǒng)分為數(shù)據(jù)監(jiān)控中心、熱力站現(xiàn)場控制層、數(shù)據(jù)傳輸層三部分。網絡系統(tǒng)采用千兆快速以太網交換機作為技術架構,骨干網采用光纖連接。熱力站現(xiàn)場控制層包括PLC、電動執(zhí)行機構、傳感器、變頻器、現(xiàn)場操作站等,完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集任務,將采集來的數(shù)據(jù)通過無線GPRS網絡傳遞到數(shù)據(jù)采集服務器,進入數(shù)據(jù)監(jiān)控中心,集中監(jiān)控層由數(shù)據(jù)采集服務器、監(jiān)控工作站、工程師工作站、UPS電源、激光打印機等組成,完成監(jiān)控管理、工程師管理及維護、數(shù)據(jù)打印等任務。
(六)超前的監(jiān)控模式
1.無人值守:中心計算機出現(xiàn)異常報警后,系統(tǒng)彈出報警畫面的同時還將報警信息以短信的方式發(fā)送給相關人員手機上。
2.實時采集:可以對所有熱力站的數(shù)據(jù)進行實時采集,并實時監(jiān)測各站點設備的工作狀態(tài)。
3.遠程控制:可以對所有熱力站的變頻器、水泵進行遠程控制啟停及對閥門的開度大小進行控制。
4.工藝流程圖:在畫面中通過編程實現(xiàn)模擬顯示整個熱力站現(xiàn)場進汽供水的全過程,并且在換熱器本體上實時顯示了各路汽、水的溫度與壓力,以便于操作者能及時準確的掌握本體內的換熱情況,能夠對現(xiàn)場設備的故障進行實時診斷。
5.數(shù)據(jù)分析和存儲:可以對各站點采集的數(shù)據(jù)進行分析,并可以將數(shù)據(jù)實時存儲到數(shù)據(jù)庫中,進行存檔管理。如果有必要的話還是發(fā)送到大屏上顯示。
6.異常報警:當采集到現(xiàn)場有異常報警時,軟件將彈出報警對話框;如果有條件的話,將報警信息以短信的方式發(fā)送到相關人員手機上;同時將報警信息存儲到數(shù)據(jù)庫中,以備日后查詢??梢园凑照军c、時間來查詢現(xiàn)場各項參數(shù)及設備的運行情況。
7.統(tǒng)計、報表和打印功能:監(jiān)控中心可以根據(jù)需要隨時查詢各熱力站的數(shù)據(jù)、設備的運行狀態(tài)和報警信息,并對監(jiān)控全網當前未消除的報警進行分類統(tǒng)計和顯示,并能打印輸出;數(shù)據(jù)庫服務器存儲的歷史報警可根據(jù)需要按照任意指定的時間段,分類統(tǒng)計并產生EXCEL報表,并能打印輸出。
8.系統(tǒng)授權:可根據(jù)需要,按照值班人員、維護人員和系統(tǒng)管理員三種級別授予不同的操作權限,對不同的用戶分配不同的用戶名和登錄、退出密碼。
9.網絡發(fā)布:具有實時向互聯(lián)網Internet發(fā)布的功能,那么外網用戶不需要組態(tài)軟件就可以查看全網的數(shù)據(jù)。客戶端可以在全國各個地方通過互聯(lián)網Internet均可以訪問,如果要進行數(shù)據(jù)查詢及報表打印,只要有授權即可
10.雙機冗余功能,正常情況下,主機處于工作狀態(tài),從機處于監(jiān)視狀態(tài),一旦從機發(fā)現(xiàn)主機異常,從機將會代替主機,進行實時監(jiān)控并保存歷史數(shù)據(jù)。當主機修復重新啟動后,從機檢測到主機的恢復,就會自動將主機丟失的歷史數(shù)據(jù)拷貝給主機,同時從機將重新回到監(jiān)視狀態(tài)。這樣,即使是發(fā)生了設備故障,系統(tǒng)也能保存一個完整的數(shù)據(jù)庫。冗余功能的實現(xiàn),有效地減少了數(shù)據(jù)丟失的可能,增加了系統(tǒng)的可靠性和連續(xù)性,方便了系統(tǒng)維護。
通過無人值守在線監(jiān)控管理系統(tǒng)對熱力站運行參數(shù)的集中監(jiān)視、控制,不僅大量的減少維護人員,同時實現(xiàn)了無人值守,提高企業(yè)的經濟效益。與傳統(tǒng)的熱力站監(jiān)測系統(tǒng)相比,具備更好的抗干擾性、數(shù)據(jù)傳輸安全性,實現(xiàn)了環(huán)保效益、社會效益和經濟效益的共贏。
 

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