1 差壓變送器監(jiān)控系統(tǒng)概述

差壓變送器監(jiān)控系統(tǒng)是指以建立的供熱系統(tǒng)為基礎(chǔ)，結(jié)合供熱管理需求，利用計(jì)算機(jī)對(duì)供熱系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控管理的系統(tǒng)，具有操作方便、測(cè)量精準(zhǔn)度高、遠(yuǎn)程調(diào)控等諸多優(yōu)點(diǎn)。集中供熱中運(yùn)行差壓變送器監(jiān)控系統(tǒng)，將數(shù)量眾多且分散的熱力站連接起來，全天侯24小時(shí)在線，數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步，有效解決差壓變送器運(yùn)行中的失調(diào)狀況，有效保障集中供熱的穩(wěn)定運(yùn)行。監(jiān)控中心，光纖或無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)，熱力站，這三部分構(gòu)成了差壓變送器監(jiān)控系統(tǒng)。

 

1.1 差壓變送器監(jiān)控中心

監(jiān)控中心是差壓變送器監(jiān)控系統(tǒng)的核心所在，用于集中供熱管理與控制，為操作員與管理人員提供供差壓變送器絡(luò)與各子站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及控制功能。監(jiān)控中心硬件配置應(yīng)有多臺(tái)服務(wù)器、工業(yè)級(jí)路業(yè)器、防火墻、計(jì)算機(jī)、大屏幕等。監(jiān)控中心軟件系統(tǒng)應(yīng)采用穩(wěn)定性好、可靠性高的工業(yè)級(jí)軟件，具有良好的兼容性和擴(kuò)展性，主要軟件有SCADA、全網(wǎng)平衡系統(tǒng)、能源管理系統(tǒng)和供熱收費(fèi)系統(tǒng)等。SCADA包括數(shù)據(jù)庫(kù)管理、趨勢(shì)顯示、報(bào)表、圖形顯示和報(bào)警功能。數(shù)據(jù)庫(kù)采集并存儲(chǔ)過程數(shù)據(jù)；趨勢(shì)與報(bào)表提供管理分析功能；圖形系統(tǒng)提供豐富的畫面用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)及遠(yuǎn)程控制；報(bào)警功能便于操作員迅速發(fā)現(xiàn)故障或事故。不同工況的熱力調(diào)度策略實(shí)施，水力平衡及安全策略的實(shí)施及監(jiān)視，都要通過SCADA來完成。全網(wǎng)平衡系統(tǒng)根據(jù)換熱站內(nèi)二次網(wǎng)回水溫度平衡或其他平衡來對(duì)站內(nèi)的電動(dòng)閥進(jìn)行開度控制調(diào)節(jié)流量，同時(shí)控制循環(huán)泵赫茲數(shù)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速，從而消除供熱不均衡達(dá)到對(duì)遠(yuǎn)端用戶與近端用戶均衡供熱的目的。能源管理系統(tǒng)對(duì)水耗、電耗、熱耗等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集處理,分析供熱能耗情況,協(xié)助供熱企業(yè)合理計(jì)劃，合理利用資源。

 

1.2 數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)

數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)連接著監(jiān)控中心與各熱力站，主要負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的傳輸，通常利用光纖網(wǎng)絡(luò)或無線4G網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)連續(xù)傳輸。數(shù)據(jù)通信采用數(shù)據(jù)專線能夠有效預(yù)防來自外界的網(wǎng)絡(luò)攻擊，保障差壓變送器監(jiān)控系統(tǒng)的安全運(yùn)行。各熱力站通過光纖數(shù)據(jù)專線與監(jiān)控中心相連，不具備架設(shè)光纖的熱力站可以采用無線4G網(wǎng)絡(luò)。監(jiān)控中心互聯(lián)網(wǎng)專線的構(gòu)成方式為Inter⁃net公網(wǎng)，換熱站數(shù)據(jù)專線傳輸?shù)奖O(jiān)控中心機(jī)房不占用互聯(lián)網(wǎng)專線且內(nèi)外網(wǎng)為物理隔離的兩個(gè)網(wǎng)段。

 

1.3 熱力站

站內(nèi)主要自控設(shè)備：

（1）PLC控制柜。PLC控制柜內(nèi)含多通道模擬量輸入輸出模塊、多通道數(shù)字量輸入輸出模塊、CPU模塊、觸摸屏及24V電源模塊等，支持以太網(wǎng)接口、標(biāo)準(zhǔn)485接口。

（2）差壓變送器和壓力變送器。二線制儀表，供電：直流24V，輸出：4-20ma。

（3）電動(dòng)調(diào)節(jié)閥。電動(dòng)調(diào)節(jié)閥受標(biāo)準(zhǔn)控制信號(hào)控制，能夠精que地調(diào)節(jié)到所需要開度，不受系統(tǒng)壓力波動(dòng)影響，穩(wěn)定地調(diào)節(jié)系統(tǒng)。

（4）變頻器。變頻器是應(yīng)用變頻技術(shù)與微電子技術(shù)，通過改變電機(jī)工作電源頻率方式來控制交流電動(dòng)機(jī)的電力控制設(shè)備。通過變頻器控制循環(huán)泵、補(bǔ)水泵轉(zhuǎn)速，達(dá)到節(jié)能的目的。

（5）超聲波流量計(jì)/熱量表。安裝于不同分區(qū)的一次側(cè)回水位置，可以直觀地看到該區(qū)的流量變化或熱耗。站內(nèi)PLC控制柜采集溫度、壓力、液位、流量、泵運(yùn)行頻率、閥開度等數(shù)據(jù)上傳至監(jiān)控中心，并能隨時(shí)接收監(jiān)控中心發(fā)出的指令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程啟停循環(huán)泵、調(diào)節(jié)循環(huán)泵頻率、調(diào)節(jié)電動(dòng)閥開度等操作，從而實(shí)現(xiàn)所有熱力站的無人值守。

 

2 實(shí)際應(yīng)用

某分公司自成立之初便逐步建立起完善的差壓變送器監(jiān)控系統(tǒng)，所管理的熱力站已經(jīng)全部實(shí)現(xiàn)了無人值守。分公司中控室通過移動(dòng)光纖數(shù)據(jù)專線與所管轄各站相連接，少數(shù)無法架設(shè)光纖的熱力站則通過建立無線4G通訊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。換熱站內(nèi)自控設(shè)備種類齊全，一二次網(wǎng)供回水溫變和壓變、二次網(wǎng)回水分支溫變、一次網(wǎng)回水流量計(jì)或熱量計(jì)、電磁閥、PLC柜等等，遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)電動(dòng)閥開度、遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)循環(huán)泵頻率、自動(dòng)補(bǔ)水及自動(dòng)一補(bǔ)二等操作皆可以實(shí)現(xiàn)。中控室軟硬件齊全，多臺(tái)電腦內(nèi)分別裝有SCADA、全網(wǎng)平衡系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等多種專業(yè)軟件，調(diào)度值班人員可以通過查看管網(wǎng)溫度、壓力、流量、液位等數(shù)據(jù)，判斷管網(wǎng)運(yùn)行狀況，依照管網(wǎng)調(diào)度總體策略，下達(dá)指令，采取不同工況條件下的熱力站調(diào)度及調(diào)峰操作。在供熱運(yùn)行期，操作員會(huì)參考室外溫度，通過全網(wǎng)平衡軟件設(shè)置二網(wǎng)回水溫度平衡，給定某一溫度作為標(biāo)準(zhǔn)，且根據(jù)某些站的實(shí)際情況增減權(quán)重，統(tǒng)一批量對(duì)多熱力站下達(dá)調(diào)節(jié)閥開度指令，調(diào)節(jié)流量，控制溫度。

 

3 差壓變送器監(jiān)控系統(tǒng)的意義

近些年來，差壓變送器監(jiān)控系統(tǒng)在城市集中供熱中逐漸扮演起了重要的角色。差壓變送器監(jiān)控系統(tǒng)在集中供熱中的應(yīng)用，shou先為差壓變送器的優(yōu)化運(yùn)行提供了數(shù)據(jù)分析平臺(tái)，為差壓變送器系統(tǒng)的調(diào)度提供了科學(xué)依據(jù)，優(yōu)化了系統(tǒng)運(yùn)行模式，在確保供熱效果的前提下降低了電損耗及熱損耗，提高了能源利用效率，起到了顯著的節(jié)能效果；其次是提高了設(shè)備間的自動(dòng)化保護(hù)程度，確保了供熱管網(wǎng)及各熱力站系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行；三是將所有換熱站統(tǒng)一起來實(shí)施遠(yuǎn)程集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)了各換熱站的無人值守，顯著提高了勞動(dòng)效率和自動(dòng)化管理水準(zhǔn)。

 

4 一些不足

（1）有的換熱站受周圍環(huán)境制約，在運(yùn)行過程中，站內(nèi)空氣濕度大，或者配電室散熱差溫度持續(xù)較高，易造成PLC控制柜內(nèi)一些模塊的損壞，影響到監(jiān)控中心的正常監(jiān)控。

（2）施工、惡劣天氣、自然災(zāi)害等因素可能造成光纖專線的中斷，導(dǎo)致監(jiān)控中心與熱力站通訊中斷。

（3）數(shù)據(jù)通訊費(fèi)用，電動(dòng)閥等儀器儀表夠買、安裝及后期維修更換費(fèi)用，多種專業(yè)軟件開發(fā)制作費(fèi)用等，是筆數(shù)額不小的支出。

 

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著集中供熱事業(yè)的快速發(fā)展，在供熱管理中運(yùn)行差壓變送器監(jiān)控系統(tǒng)，可以明顯提高供熱系統(tǒng)工作的安全性及可靠性，提高資源利用率，改善供熱效果，節(jié)能降耗，有助于供熱企業(yè)增加經(jīng)濟(jì)效益，有助于促進(jìn)我國(guó)供熱事業(yè)的可持續(xù)發(fā)展！