CN104456710A - 一种多热源热网监控系统 - Google Patents

Abstract

一种多热源热网监控系统，包括主控中心、通讯网络、总线、现场监控设备、执行器、热源、供热管道、换热站、蒸汽用户测量站和热用户，所述主控中心通过所述通讯网络与所述现场监控设备连接，所述热源、换热站、蒸汽用户测量站和热用户之间通过供热管道相连，所述热源、换热站、蒸汽用户测量站、热用户和供热管道处均设有所述现场监控设备，所述现场监控设备通过总线与所述执行器相连，所述执行器上设有执行反馈系统，所述执行反馈系统通过所述通讯网络与主控中心连接；本发明节约人力、事故率低、运行效率高、综合成本低，主要应用于城市集中供热领域。

Description

一种多热源热网监控系统

技术领域

本发明涉及一种集中供热管网监控系统，尤其涉及一种多热源热网监控系统。

背景技术

随着社会技术进步及经济的发展，我国供热管网发展迅速，特别是城市集中供热面积迅猛增加，热网系统不断加大。但是，目前大部分供热系统的换热站都采用人工监控，需要人工24小时值守，各换热站数量多、地点分散，从而导致值班人员多，劳动强度大，不但浪费人力，而且影响劳动者的身体健康；供暖中心无法实时掌握设备的实际运行情况，无法做到合理调度。如果出现事故隐患，工作人员难以发现，易造成供热事故，特别是集中供热的管线，线路覆盖地域范围大，很难在短时间内发现并排除故障，事故发生率高；各换热站都独立运行，易造成热力分配不均衡，而且无法互为备用，难以达到供热系统整体最佳状态，供热效率低，能耗高，综合成本高。

发明内容

本发明的目的是提供一种节约人力、事故率低、运行效率高、综合成本低的多热源热网监控系统。

本发明解决技术问题采用的技术方案为：一种多热源热网监控系统，包括主控中心、通讯网络、总线、现场监控设备、执行器、热源、供热管道、换热站、蒸汽用户测量站和热用户，所述主控中心通过所述通讯网络与所述现场监控设备连接，所述热源、换热站、蒸汽用户测量站和热用户之间通过供热管道相连，所述热源、换热站、蒸汽用户测量站、热用户和供热管道处均设有所述现场监控设备，所述现场监控设备通过总线与所述执行器相连，所述执行器上设有执行反馈系统，所述执行反馈系统通过所述通讯网络与主控中心连接；

所述主控中心包括通过总线相互连接的通讯服务器、数据库服务器、工程师站、操作员站、打印机、UPS电源、大型显示设备、网络交换机、监控元件；

所述通讯网络包括光缆、ADSL、GPRS中的一种或几种；

所述现场监控设备包括通过总线相互连接的视频监控器、传感器、热参数控制装置、就地PLC控制器、通讯单元、变送器、热量表；

所述热源分为主热源和辅热源，所述主热源和辅热源通过所述供热管道相连，所述主热源、辅热源相互之间设有自动平衡协调系统，所述自动平衡协调系统包括全网平衡软件，所述自动平衡协调系统用来协调、均衡各热源之间的热力供应，其主要功能包括：软件的管理功能、控制参数设定与修改功能、全网平衡功能、一次网阀的时间表控制功能、二次网变频循环泵的控制功能、供热管道调节阀控制功能、控制效果的评价功能、负荷预测功能、阀位自动跟踪功能、控制方式选择功能、网络OPC功能、报表生成功能；所述自动平衡协调系统通过所述通讯网络与所述主控中心连接，由所述主控中心控制所述自动平衡协调系统整体运行；

所述主热源为热电联产的热源，所述辅热源为单独锅炉供热站，一般情况下使用主热源，当主热源不能满足供热要求时，不足部分由效率较低的辅热源供应；

所述换热站包括将一级管网的热水引入换热站的二级循环泵、可控制所述二级循环泵所在供热管道流量的流量控制装置以及与所述流量控制装置可控连

接的传感器；

所述蒸汽用户测量站包括Modbus接口蒸汽热量表和通信单元，通过GPRS通讯传输数据给所述主控中心；

所述执行器包括加热装置、流量控制装置，主要是根据热用户的热量需求来控制热网加热和热力分布；

所述执行反馈系统包括相互连接的数据记忆模块、数据分析模块、通信模块，所述执行反馈系统主要用来记忆执行调控前的参数数据，通过数据分析模块，对比调控前后的运行状态，将所述运行状态反馈给所述主控中心，供所述主控中心修正数据参考；

所述操作员站包括通过总线连接的显示屏、监控软件、键盘，用来处理日常实时操作；

所述工程师站包括通过总线连接的热源控制计算机、热网控制计算机、网源结合仿真计算机、监控软件，所述热源控制计算机、热网控制计算机、网源结合仿真计算机均采用双机热备的方式，即一台为主机，一台为备用机，在主机正常工作时，备用机实时刷新本身的数据区，始终保持与主机数据相同，主机失效时，所有功能切换到备用机上，双机实现无扰动切换。所述工程师站是用来让工程师根据热网监控指标对系统进行维护、开发、编辑、更改和更新参数和常数；

所述监控软件由一般软件和专用软件构成，主要包括：监视软件、控制软件、数据库软件、故障分析软件、参数和控制组态软件、显示功能软件、控制和监视设定软件、热网模拟系统软件、报警和优先处理模块、数据通讯模块、数据处理模块、数据显示及分析模块。所述监控软件可以动态显示管网的实时操作状态并执行操作员的命令，如信息查询、数据库回访、图表分析、参数设置、运行模拟、输出报告等；

所述传感器包括分别设置在供热管道出水口处和回水口处的温度传感器、设置在户外可感测室外温度的室外温度传感器、设置在供热管道上的压力传感器和湿度传感器；

所述流量控制装置为可控制变频控制柜；

进一步改进，所述热源还设有太阳能供热系统，包括太阳能集热器、储热水箱、安装在储热水箱内的水位传感器、水温传感器和通讯传输设备，所述太阳能供热系统通过所述通讯传输设备与所述主控中心连接，在所述主热源和辅热源出现故障或者不能满足供热要求时，启动太阳能供热，应急使用；

进一步改进，所述流量控制装置为串联供热管道上并与所述传感器保持可控连接的电动控制阀；

进一步改进，所述热源、换热站、蒸汽用户测量站和热用户处设有分控中心，所述分控中心与所述主控中心通过所述通讯网络连接，如果主控中心出现故障时，可以启动分控中心现场监控，而不影响整个系统运行；

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明采用基于物联网技术的“主控中心-网络-现场监控设备-热源-换热站-热用户”的热网监控系统，全面解决了供热系统的自动化监控、管理，达到全网的最佳运行状态，最大限度节约人力、能源；保证集中供热系统的安全平稳运行，运行效率高、事故率低、综合成本低。

附图说明

图1是本发明的示意图。

图2是本发明的主控中心结构示意图。

图3是本发明的全网平衡软件在系统中的位置图。

图中，1为主计算机系统，2为网络服务器，3为操作员站，4为工程师站，5为彩色显示屏，6为扫描仪，7为彩色打印机，8为局域网设备，9为UPS电源，10为显示大屏幕，11为监控元件。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进一步说明。

实施例1，一种多热源热网监控系统，包括主控中心、通讯网络、现场监控设备、热源、供热管道、换热站、蒸汽用户测量站和热用户，所述主控中心通过所述通讯网络与所述现场监控设备连接，所述热源、换热站、蒸汽用户测量站和热用户之间通过供热管道相连，所述热源、换热站、蒸汽用户测量站、热用户和供热管道处均设有所述现场监控设备，所述现场监控设备与执行器相连，所述执行器上设有执行反馈系统，所述执行反馈系统通过所述通讯网络与主控中心连接；

所述主控中心1主要采用清华同方的有关设备，其主要设备及参数如下：一套100％采用双CPU在线的主计算机系统1；双线制的开发式网络服务器2；两台操作员站3；两台工程师站4；两台带键盘的彩色显示屏5；一台扫描仪6；一台带图形存储的彩色打印机7；一套完整的局域网设备8；一台UPS9；一套投影仪及显示大屏幕10；监控元件11；

网络服务器：

CPU：Pentium IV3.0GHz，800MHz前端总线

RAM：1GB ECC DDR SDRAM内存

DVD driver：48XCD-ROM OR8速DVD

硬盘：160GB，SCSI接口

操作员站：

CPU：Pentium IV3.0GHz，800MHz前端总线

内存：512M

显卡：FX5900

DVD光驱：16XDVD-ROM DVD

硬盘：80GB

显示器：分辨率1280×1024，17寸液晶显示器

以太网卡：PCI Card

工程师站：

CPU：Pentium IV3.0GHz，800MHz前端总线

内存：512M，DDR

光驱：CD-RW

硬盘：80GB

显示器：分辨率1280×1024，17寸液晶显示器

彩色显示屏：分辨率1280×1024，17寸液晶显示器

I／O接口：大于2个USB；2PS／2；1个并口，2个串口

以太网卡：PCICard

交换机：

24口，10／100Base-TX

16口，10／100Base-TX

集线器：

24口，10／100Base-TX

实施例2，与实施例1不同之处在于：所述热源为太阳能供热系统，包括太阳能集热器、储热水箱、安装在储热水箱内的水位传感器、水温传感器和通讯传输设备，所述太阳能供热系统通过所述通讯传输设备与所述主控中心连接，在所述主热源和辅热源出现故障或者不能满足供热要求时，启动太阳能供热，应急使用。

实施例3，与实施例1不同之处在于：所述流量控制装置为串联供热管道上并与所述传感器保持可控连接的电动控制阀。

实施例4，与实施例1不同之处在于：所述热源、换热站、蒸汽用户测量站和热用户处设有分控中心，所述分控中心与所述主控中心通过所述通讯网络连接。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种多热源热网监控系统，包括主控中心、通讯网络、总线、现场监控设备、执行器、热源、供热管道、换热站、蒸汽用户测量站和热用户，所述主控中心通过所述通讯网络与所述现场监控设备连接，所述热源、换热站、蒸汽用户测量站和热用户之间通过供热管道相连，所述热源、换热站、蒸汽用户测量站、热用户和供热管道处均设有所述现场监控设备，所述现场监控设备通过总线与所述执行器相连，其特征在于：所述执行器上设有执行反馈系统，所述执行反馈系统通过所述通讯网络与主控中心连接。

2.如权利要求1所述的多热源热网监控系统，其特征在于：所述执行反馈系统包括相互连接的数据记忆模块、数据分析模块、通信模块。

3.如权利要求2所述的多热源热网监控系统，其特征在于：所述主控中心包括通过总线相互连接的通讯服务器、数据库服务器、工程师站、操作员站、打印机、UPS电源、大型显示设备、网络交换机、监控元件。

4.如权利要求3所述的多热源热网监控系统，其特征在于：所述现场监控设备包括通过总线相互连接的视频监控器、传感器、热参数控制装置、就地PLC控制器、通讯单元、变送器、热量表。

5.如权利要求4所述的多热源热网监控系统，其特征在于：所述热源分为主热源和辅热源，所述主热源和辅热源通过所述供热管道相连，所述主热源、辅热源相互之间设有自动平衡协调系统，所述自动平衡协调系统包括全网平衡软件。

6.如权利要求5所述的多热源热网监控系统，其特征在于：所述操作员站包括通过总线连接的显示屏、监控软件、键盘。

7.如权利要求6所述的多热源热网监控系统，其特征在于：所述工程师站包括通过总线连接的热源控制计算机、热网控制计算机、网源结合仿真计算机、监控软件，所述热源控制计算机、热网控制计算机、网源结合仿真计算机均采用双机热备的方式。

8.如权利要求6或7所述的多热源热网监控系统，其特征在于：所述监控软件由一般软件和专用软件构成，主要包括：监视软件、控制软件、数据库软件、故障分析软件、参数和控制组态软件、显示功能软件、控制和监视设定软件、热网模拟系统软件、报警和优先处理模块、数据通讯模块、数据处理模块、数据显示及分析模块。

9.如权利要求8所述的多热源热网监控系统，其特征在于：所述热源设有太阳能供热系统，包括太阳能集热器、储热水箱、安装在储热水箱内的水位传感器、水温传感器和通讯传输设备，所述太阳能供热系统通过所述通讯传输设备与所述主控中心连接。

10.如权利要求9所述的多热源热网监控系统，其特征在于：所述热源、换热站、蒸汽用户测量站和热用户处设有分控中心，所述分控中心与所述主控中心通过所述通讯网络连接。