浅谈热力站无人值守在线监控.doc

浅谈热力站无人值守在线监控

改革开放以来，城镇集中供热事业得到了空前的发展，随着热力公司逐步走向市场，"热'以商品的形式出现在市场上。近年来随着国民经济的迅速发展，环保意识的加强，产业结构的调整，在供热领域中出现了多种能源并存，互相竞争的局面，集中供热受到了燃油、燃汽、电采暖等多种供热形式的挑战，因此热力公司必须在保证用户供热品质的前提下，提升供热系统的技术管理水平，降低供热运行成本。只有提升供热系统的技术含量，才能实现降低运行成本，达到节能的目的。技术含量愈高，节能的效果愈显然。而对已有的供热系统，提升供热系统的技术水平，最根本的是提升系统的运行管理水平。供热系统由热源、一次网、热力站、二次网、用户系统组成。作为基层的供热运行管理部门，主要是管理热力站、二次网、用户系统部分，而这三个方面是供热的直接对象。越来越多的人已经熟悉到：如果热力站内系统的运行参数不能准确地了解，用户冷暖不能做到"心中有数'，系统运行能耗、电耗是否过大等等，这一系列的问题都是这些基层供热运行管理部门的头等大事，也将直接影响热力公司或其它区域供热小区供热管理部门进入市场条件下的生存状况。因此，我们提出"热力站无人值守在线监控'，主要是解决这方面的问题。虽然该系统在供热行业内并不一定非常先进，但是力求使它成为一个非常适用、稳定可靠、简单易学的管理系统。
一、基本状况
兰州市热力总公司成立于1978年，是一个拥有悠久历史和光荣传统的供热企业，主要负责城市整体供热规划的实施，发展集中联片供热事业，建设城市骨干供热工程和承当社会弃管锅炉房的紧急接管运行工作，现热力站138座，大型锅炉房15座，一次供热管网2100公里，形成1900万平方米的供热能力，供热管网为社区约7万多个家庭、1000多个企事业单位提供了稳定供热，固定资产总值达6.4亿元，属国家二类供热企业，人均供热面积7万平方米，为全国大中城市供热同行业人均供热面积之最。多年来，总公司保持以 "三个代表'重要思想为指导，全面落实以人为本、科学和谐的发展观，以供热生产和工程建设为两大支柱产业，以"辛劳我一人，温暖千万家'为企业宗旨，全力树造总公司形象、打造热力品牌，供热服务质量得到了广大用户的称赞。总公司已连续15年被评为双文明先进供热组织单位，并以其稳固的经济地位和供热实力成为兰州市供热行业的领头羊。
二、现有热力站在生产运行中存在的主要问题
近年来，随着国民经济的发展和人民生活水平的提升，我国集中供热工程的规模不断扩展，目前的集中供热工程中，通过热力站间接连接的供热系统占有相当大的比例。热力站是连接供热站和用户极为重要的环节，不仅其工作的安全性、可靠性直接影响锅炉的安全性及供热质量，提升其工作效能的还具有十分重大的节能意义，目前热力站大都采纳人工监控，一方面浪费人力；另一方面在出现事故隐患时操作人员难以发现，易造成设备事故。同时，各热力站都独立运行，难以达到供热系统整体最正确状态，易造成热力失衡，影响供热效果而造成能源的极大浪费。利用先进的工业自控技术、计算机技术、通讯技术构成的热力站及远程监控管理系统，对热力系统实施更科学、更规范的监控管理，提升中央调度室的监控能力，具有非常庞大的经济和社会效益。
三、热力站实施无人值守在线监控管理的思路
面对上述诸多问题和不利因素，近年来，我公司依靠雄厚的资金实力和技术力量，在技术方面做了一些积极有效的探究和尝试，通过先进技术的试点、成熟技术的应用，使得生产设施设备的安全性能得以提升，能源转化的效率得以提升，生产经营的管理水平得以提升，使我市供热行业发展的不利局面出现了转机。
〔一〕全网集中监控
该监控系统由于采纳全网集中监控，计算机采集记录了各种工艺参数，如:温度、压力、流量、电压、电流等，为供热数据查询，供热分析计算提供了很好的依据，也为来年供热打下优良的基础。监控系统具有实时数据采集、实时数据曲线、实时模拟现场动画显示、异常报警、远程控制、历史数据查询、历史曲线、打印、地理信息等强大的功能。远程监控包括远程监视和远程控制两个层面，在调度中心可以监视、记录到各个热力站的所有运行数据，当出现意外状况时软件上弹出报警画面,同时还将报警信息以短信的方式发送到相关人员手机上。远程控制热力站的运行，如启停泵，调节泵的转速、循环泵的启停、补水泵的启停，同时可以调节电动阀门开度。
〔二〕可扩展性 现在热力站无人值守远程监控系统方案中，具有可扩展性，并且会为以后新增的热力站留有接口，当新建热力站时，自动在软件中添加点和参数就可以了，避免了二次投资。然后集成到热力站无人值守远程监控系统中，为以后系统的发展、扩充提供了非常便利的条件。
〔三〕气候补偿理念 采纳先进的气候补偿理念，引入室外温度，当室外温度降低或上升时，就需要改变二次供水出口温度；通过对并联在一次供水管道上的两通电动调节阀进行微调，以达到改变二次供水的出口温度；使二次供水的出口温度随着室外温度的变化而变化，同时不影响一次管网的压力平衡；这样既能提升供热品质，实现节能，同时也可以达到热力站无人值守远程监控的目的。
〔四〕超强的层次控制功能
热力站无人值守远程监控系统分为数据监控中心、热力站现场控制层、数据传输层三部分。网络系统采纳千兆快速以太网交换机作为技术架构，骨干网采纳光纤连接。热力站现场控制层包括PLC、电动执行机构、传感器、变频器、现场操作站等，完成现场数据采集任务，将采集来的数据通过无线GPRS网络传递到数据采集服务器，进入数据监控中心，集中监控层由数据采集服务器、监控工作站、工程师工作站、UPS电源、激光打印机等组成，完成监控管理、工程师管理及维护、数据打印等任务。
〔六〕超前的监控模式
1.无人值守：中心计算机出现异常报警后，系统弹出报警画面的同时还将报警信息以短信的方式发送给相关人员手机上。
2.实时采集：可以对所有热力站的数据进行实时采集，并实时监测各站点设备的工作状态。
3.远程控制：可以对所有热力站的变频器、水泵进行远程控制启停及对阀门的开度大小进行控制。
4.工艺流程图：在画面中通过编程实现模拟显示整个热力站现场进汽供水的全过程，并且在换热器本体上实时显示了各路汽、水的温度与压力，以便于操能及时准确的掌握本体内的换热状况，能够对现场设备的故障进行实时诊断。
5.数据分析和存储：可以对各站点采集的数据进行分析，并可以将数据实时存储到数据库中，进行存档管理。如果有必要的话还是发送到大屏上显示。
6.异常报警：当采集到现场有异常报警时，软件将弹出报警对话框；如果有条件的话，将报警信息以短信的方式发送到相关人员手机上；同时将报警信息存储到数据库中，以备日后查询。可以按照站点、时间来查询现场各项参数及设备的运行状况。
7.统计、报表和打印功能：监控中心可以依据需要随时查询各热力站的数据、设备的运行状态和报警信息，并对监控全网当前未消除的报警进行分类统计和显示，并能打印输出；数据库服务器存储的历史报警可依据需要按照任意指定的时间段，分类统计并产生EXCEL报表，并能打印输出。
8.系统授权：可依据需要，按照值班人员、维护人员和系统管理员三种级别授予不同的操作权限，对不同的用户分配不同的用户名和登录、退出密码。
9.网络公布：具有实时向互联网Internet公布的功能，那么外网用户不需要组态软件就可以查看全网的数据。客户端可以在全国各个地方通过互联网Internet均可以访问，如果要进行数据查询及报表打印，只要有授权即可
10.双机冗余功能，正常状况下，主机处于工作状态，从机处于监视状态，一旦从机发现主机异常，从机将会代替主机，进行实时监控并保存历史数据。当主机修复重新启动后，从机检测到主机的恢复，就会自动将主机丢失的历史数据拷贝给主机，同时从机将重新回到监视状态。这样，即使是发生了设备故障，系统也能保存一个完整的数据库。冗余功能的实现，有效地减少了数据丢失的可能，增加了系统的可靠性和连续性，方便了系统维护。
通过无人值守在线监控管理系统对热力站运行参数的集中监视、控制，不仅大量的减少维护人员，同时实现了无人值守，提升企业的经济效益。与传统的热力站监测系统相比，具备更好的抗干扰性、数据传输安全性，实现了环保效益、社会效益和经济效益的共赢。