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 1 行業背景

    1.1行業背景

    隨著政府對節能減排力度的加大以及擴大內需的逐步深入，信息化技術對熱網行業的影響也越來越大。從前的供熱公司都是國營，受到供熱成本高、資源浪費、收費困難等因素影響，供熱企業虧的多，賺的少，大多靠政府補貼生存。而隨著各地供熱企業的改制力度加大，資源進行了合理分配，各供熱企業紛紛扭虧為盈。與此同時，隨著無人值守換熱站自動化改造的不斷進行、企業信息化的逐步實施，如何節能減排，已成為供熱企業最關注的話題。  

    我國現行的熱力站運行管理仍處于手工操作階段，影響了集中供熱優越性的充分發揮。主要反映在：缺少全面的參數測量手段，無法對運行工況進行系統的分析判斷；系統運行工況失調難以消除，造成用戶冷熱不均；供熱參數未能在最佳工況下運行，供熱量與需熱量不匹配；運行數據不全，難以實現量化管理。 

    搞好城市集中供熱工程，必須要全面提高供熱技術水平。一是要提高供熱系統的自動化控制水平，另一方面要提高供熱行業的管理水平。供熱工程中的自動控制對于保證供熱系統優質供熱、安全運行、經濟節能、環境保護具有十分重要的作用。

    1.2 技術的發展概況

    軟件是供熱生產過程控制系統的核心與靈魂，歐美日各國的生產過程控制系統之所以具有很高的水平，主要原因就是他們擁有優秀、強大的軟件支撐，我國在這方面和世界先進水平還有相當的差距。近年來產品和技術的發展出現了一種趨勢，那就是軟件，尤其是上位軟件在一個自動化供熱系統中所占比例在逐漸上升。

    因此發展供熱軟件，尤其是以監控組態軟件為核心的自動化軟件，對于提高我國的工業自動化系統制造、裝備水平具有非常大的帶動力量，對于縮短自動化系統與國外同類產品的差距具有非常重要的戰略意義。

    1.3主要研究的方向及內容 

    在未來的供熱管理系統中，有人值守的高污染鍋爐房，會逐漸被無人值守的自動化換熱網所取代。原因是工廠從觀念上越來越重視生產管理，而且在企業信息化建設的逐漸加大，軟件的管理能力、分析能力和故障預警能力都得到了提高。

    本系統將會從根本上改變我國供熱企業自動化系統制造、裝備水平的落后局面，針對自己實際需求，最大限度地發揮產業優勢，以此來整合工業自動化系統硬件廠商，形成具有國際競爭力的自動化系統產業集團，帶動相關國內行業自動化產品從整體上趕超過國際先進水平。

2 軟件監控環節  

    2.1動態界面

    動態模擬顯示現場設備的運行狀態，將換熱站的各組態生成精靈圖庫，如鍋爐，上煤除渣設備，風機，除塵器，脫硫設備，軟水設備，加藥設備，換熱器（板式），管道，泵，分集水器，水箱，閥門，變頻柜，傳感器（溫度、壓力、流量、熱量、電能、煤量），以便靈活調用。

    2.2DCS監控網絡

    在鍋爐房、熱力站中推廣應用供熱數據集中監測系統，將各鍋爐房及熱力站的運行參數（溫度、壓力、流量、巡檢情況、補水情況等）上傳到監控指揮中心，構成以熱力調度為核心的集散式監控系統。在監控中心可以及時掌握熱源、熱網、熱力站甚至于熱用戶的運行狀況，為進一步的數據挖掘、系統辨識、優化計算提供基礎數據庫。

    2.3鍋爐的節能減耗

    燃煤鍋爐是一個典型的分布式參數的對象，每臺鍋爐的運行效率都不一樣。燃煤鍋爐又是高排放、高污染的源頭，我國在很長的一段時間里還是要以燃煤鍋爐為供熱系統的主要熱源。因此提高鍋爐的運行效率，可以直接的降低能耗、減少污染的排放。通過對歷史數據的聚類分析，得到最佳的經濟運行工況，從而直接指導鍋爐的經濟運行。

    2.4熱網的經濟節能

    供熱網絡承擔著輸送用戶所需能量的任務，而且輸送能量所消耗的電量也是巨大的。熱力網實現最經濟的能量輸送的前提，是要保證系統的水力工況和熱力工況相平衡。系統優化分析軟件根據用戶所需的熱量，為熱力網絡的熱力輸送提供最佳的優化運行方案，從而保證熱力輸送系統在最小能耗下運行。

    3 軟件功能

運行人員對整個熱網運行過程的操作和監視，計算累積熱量、累積流量、瞬時熱量、瞬時流量等數據。 

3.1各個站點的供水溫度，回水溫度，供水壓力，回水壓力主界面。

3.2標準畫面顯示

    工藝流程圖：以動態的方式對采集信息的實時顯示。采集的參數如換熱站的動畫（以程序繪畫方式）模擬顯示，實時獲取各子站數據，并依據獲取的溫度、壓力等數據，采用動畫模擬的方式，直觀反映整個熱網的當前狀態。

圖1 某站工藝流程圖

3.3 趨勢顯示

    趨勢顯示可用整幅畫面顯示, 也可在任何其它畫面的某一部位, 用任意尺寸顯示。所有模擬量信號及計算值，均可設置為趨勢顯示。

圖2 趨勢顯示畫面

歷史報警記錄：對所有出現的報警及報警恢復,由管理人員進行設定時間查詢以便分析報警時間及具體原因。均可由打印機打印出來。

歷史報警查詢畫面

3.4數據報表

    對于采集來的數據包括、溫度數據、壓力數據等，形成數據報表；報表有以下幾種：

    （1） 歷史報表　　歷史報表能進行日報、月報、季報、年報的生成，對數據存儲的時間范圍、間隔、起始時間可進行任意指定，并可以根據存儲的時間進行查詢歷史數據。

換熱站歷史報表查詢畫面

 3.5其它功能模塊

    （1）在熱網調整初期或者維護階段，可以遠方手動控制閥門開度及變頻器的轉速。

    （2）遠方人工設定換熱站的供熱量設定值或者根據室外溫度自動下發目標控制值。

    （3）系統預留和地理信息GIS軟件,收費軟件等接口。

    （4）支持WAP手機瀏覽。

    （5）支持短信報警。

4總結

    經過多個換熱站實際應用的驗證,該系統性能穩定,控制準確,界面友好,提高了熱站作業的自動化程度,降低了操作者的勞動強度,可推廣應用到各種大型供熱系統。