遠程監控系統在供熱中的應用

何忍宏

(鄭州市熱力總公司，鄭州 450041)

遠程監控是利用網絡技術、電子技術、視頻影像技術，直接對現場進行影像傳輸的一種高新技術。現在我們所說的遠程視頻監控系統，是能完成一個復雜轉換的高科技應用技術。它利用半導體的器件或者光敏、壓敏元件，采取電路的圖樣，融合現代控制技術，在計算機平臺上進行計算運行。遠程監控系統因為應用范圍較廣，市場開發的潛力巨大，動力十足。至今為止，遠程監控系統已經在供熱方面有了實際的運用，而且取得了不錯的成就。

一、遠程控制在集中供熱系統中的發展狀況

我國的集中供暖發展狀況比較緩慢，跟西方發達國家比較，還有一定的距離，從早期的人工維持供熱設備的運行，到現在的采取智能化的控制手段。集中供熱的遠程控制系統，從總體上來說，基本上經歷了四個比較大的階段。剛開始的集中供熱是簡單的管理階段，因為原本的供熱設備，需要人們進行周期性的勘察，以防止材料不足或者設備運行不穩定，但是隨著監控系統的出現，科學家將監控系統利用到集中供熱方面，實現了在辦公室就能看到設備運行情況，并能根據運行情況再進行燃料的添置和巡檢，大大降低了人力資源的投入。但是，這只是利用了視頻監控的最基本的功能，并沒有實現供熱設備的全智能化。隨著監控行業電子產品的進一步開發，遠程監控在供熱系統中用到的電子設施被逐漸開發出來，建立了系統型的監控平臺，也就是我們常常提到的監控系統基礎建設，也就是第三階段。再后來，因為監控產品在熱力信息提供方面有不可替代的作用，產品在供熱行業逐步發展，所有綜合類產品都有了長足的發展。到目前為止，熱力系統的遠程監控，已經能夠達到完全自動化的階段，實現了遠程監控和自動化調節的第四階段。可以看到，從第一到第三階段，屬于熱力系統的監控設備發展階段，因為設備發展不完善，還需要人工調整。到后來的第四階段，已經基本實現了機器自主監控，并且根據監控的情況，實現無人值守熱力站，全面實現機器自動化控制。雖然我國的集中供暖起步比較晚，但是隨著城市建設的發展，集中供暖技術也發展迅速，現在已經進入了全面發展的階段。到2013年，我國的城市供熱比率已經升到了百分之四五十，遠程監控式的供熱站數量也跟著增加。遠程監控化的供熱系統因為能夠實現無人值守，大大節約了人力，極大的提高了工作效率，現在此技術已經運用到很多城市中，也受到很多熱力公司的歡迎。

二、遠程控制系統的總體描述

1.遠程監控系統是利用計算機，通過網絡光纜進行圖像聲音的遠距離傳輸，而圖像畫面則在計算機上顯示，操作者直接從電腦顯示器上查看相關信息的網絡系統。不僅如此，操作者還可以通過查看到的信息對系統中的計算機進行遠程操控，實現遠程控制的目的，而操控過程需要我們設計一定的機器語言和指令，其系統結構框架如下圖1、2所示。

圖1 系統結構圖

2.我們現在需要了解的是在遠程監控的基礎上，實現遠程控制的雙向技術。在系統計算機中，一般分為操作機和終端機，在操作機上技術人員可以實現對供熱設備的具體運行情況查看，查看燃料是否充足、設備運行運行是否穩定；查看設備加熱的水溫溫度等，然后根據現實狀況，對終端機進行操作。我們在操作機進行工作時，需要匹配的應用軟件，將主控軟件跟被控軟件分別裝在操作機和終端機上，然后在操作機上進行操作。操作者要求有一定的權限，在登陸時需要密碼和用戶名，通過系統設置的身份驗證后，才可以對熱力系統進行遠程操控。此操作系統按照硬件可以分為遠程監控中心、熱力站部門以及終端監控機三部分，我們主要利用現場總線技術，并且將總線上的各個部件聯系起來，實現信息的傳遞。例如鍋爐上的溫度傳感器，用于監控的監控設備，視頻信息收集的視頻監控器，用于調整整個系統的PLC系統或者變頻器。這些終端裝置將收集到的信息通過系統總線，傳輸給遠程控制中心，遠程控制中心通過對信息的整理，分析得出結論并發布指令，使其控制的機器作出相關動作。這樣就形成了一個小范圍的局域網，能夠實現信息的交流互換。通過遠程控制，我們能夠掌握加熱站運行時的各類信息，包括加熱站的水溫、加熱站的供、回水溫度、加熱站的泵體所承受的壓力、加熱站的管路的承受的壓強還有泵站的補水狀況等，根據這些數據對整個加熱站進行調整，實現低功耗管理。

圖2 遠程監控系統的設備分布圖

3.遠程監控系統原理：遠程測控終端JY-RTU6640-M提供設備狀態指示燈，方便設備維護。其寬電壓供電范圍：7V～30V；帶RS232、RS485(232也轉為485的情況下，可以有兩路485)接口；內置大容量SPI-flash(容量可選1Mbit-64Mbit)，實現數據的長時間本機保存(需定制)；6路AD仿真量輸入(12位)，輸入電壓為0～30V，也可以測量4～20mA工業電流信號；6路繼電器輸出控制、4路光耦輸入輸出控制(輸入和輸出的位數自選)；內置RTC，掉電可自動計時，定時定點喚醒，需定制；高效的電源管理設計，在對功耗要求嚴格的場合，實現低功耗節能，延長工作時間，需定制；傳輸支持多種協議，我公司自定協議和Modbus協議(ASCII、RTU、Modbus TCP)完美支持；Modbus從機工作模式：標準從機、從機主動回傳；Modbus主機工作模式：標準主機、主機不巡檢；數據遠程傳輸支持GPRS、以太網等。

三、采用遠程監控系統的優點

1.原來鍋爐供熱模式

日常生活中設備的運用，都必須重視設備安裝的過程，尤其一些危險系數較大的設備。像我們常見的取暖用的鍋爐設施，因為屬于儲藏熱氣的壓力型容器，若操作不當，容易發生爆炸事故，所以在安裝過程中要特別注意。另外鍋爐燃燒還需要注意鍋爐房不得安置在人流量大，群眾密集的地方，不得靠近使用可燃液體的危險火災建筑，即使條件所限必須靠近這些危險環境，也應該做好防火墻。根據鍋爐房設置在多層和高層建筑地下或者樓層夾層的位置不同，各個鍋爐的蒸發量和壓力也應該嚴格控制在規定范圍內。在鍋爐運行中，我們需要掌握很多信息，以保證鍋爐運行的安全：鍋爐的受壓位置的部件的焊接縫質量檢測的記錄，鍋爐主體安裝位置找正記錄，鍋爐的安全閥門安裝檢測記錄，鍋爐管道水壓測試結果，鍋爐的嚴密性檢測報告，安全閥門調整的所有記錄，鍋爐的輔助機器運行記錄，鍋爐的本體水壓測試，鍋爐帶負荷運行的記錄等所有詳細報告。可見我們傳統的鍋爐供熱方法，非常復雜，而且整體穩定性較差，在運行過程中需要我們了解定期維護，耗費人力物力。

2.遠程監控系統供熱模式的優勢

因為遠程監控系統是利用遠程識別系統對鍋爐的運行信息進行收集確認，所以掌握的鍋爐的信息比較全面，不需要專門的人員去定期記錄，節省了大量人力。另外，由于鍋爐在運行中，出現故障是隨機的事情，人為的周期性檢測，可能會有疏漏，在周期內就出現異常，導致整個供暖系統的癱瘓。但是現在采用的遠程監控系統進行控制，基本實現了二十四小時的監控力度，并且可以根據監控情況繪制詳細的鍋爐運行狀況表，實現熱力站的數據的實時收集和快速集中，能夠方便鍋爐人員對鍋爐的運行狀況做比較客觀的評價審核。而且通過現場數據，鍋爐維護技術人員能夠直接通過電腦對鍋爐進行檢修恢復，技術人員即使不到現場也能完成復雜的鍋爐維護。另外，監于加熱站運行還有一定的危險性，實施遠程監控，能夠保障人們的生命安全，減少人員傷之事故。我們還可以將供熱站的數據信息傳導網上，供本專業方面的人員研究，幫助其他供熱站發展，實現本行業的全面進步。

隨著加熱站的數量逐步增多，供熱面積的逐步增大，利用遠程監控系統的供熱模式已經成為一種社會潮流，在節省人力開支的前提下，還能實現供熱站的穩定運行，提高勞動生產率，降低企業供熱成本，實現全自動的設備運行，對時代的發展也有著非常重要的意義。

四、遠程監控的主要功能

1.實現對供熱系統的信息的實時監控

傳統的加熱站系統，我們雖然也定期對加熱站進行巡檢，但是因為受到一些外在因素的影響，我們只能查看一些基本的數據，象水溫、壓力，并不可能對系統的每個點都有比較詳細的了解，而且因為我們不可能實現一天二十四小時不間斷的監控系統設備，人工的監控總是有休息時間的。但是利用遠程監控系統，就可以直接反應泵站的實時的狀況，包括泵站的各類綜合指數和泵站的一天二十四小時經受的壓強、水路的水溫。另外就是能夠對整個管路的通行狀況做比較全面的信息收集。

2.實現了局域網內的信息交換

因為遠程監控系統，是利用設備總線，將設備連接起來，每一個小的局域網都有執行器，所以能夠獨立自主控制行動，還能通過傳輸工具進行數據的相關統計，幫助我們了解整個泵站的運行狀況。因為整個系統都具有處理數據的能力，所以比起一般的泵站，遠程監控系統加熱泵站對于事故的處理能力更強，能更快速的解決遇到的問題。

3.實現技術方面的交流

因為遠程監控系統可以直接通過操作端控制，所收集到的信息也可以通過操作端上傳到網絡，通過網絡集合更多專業的人員進行探討，研究機器數據，了解加熱站運行是否正常，是否有改進的必要，能否進行改造等方面，加強技術的革新。

4.實現對泵站的工作狀況的準確了解

因為遠程監控系統能夠對系統的各個方面進行準確的辨別認知，所以在我們進行工作時，能夠了解整個加熱泵站的運行狀況，能夠比較早的掌握整個泵站的各類數據。還有因為是通過遠程監控系統進行控制，很多危險性的操作都可以進行，而不用擔心有人員的危害。

五、結束語

遠程監控系統的運作保障了供熱系統的穩定運行，幫助供熱站的整體系統優化，實現人力資源節約和利用，保證供熱系統的穩定工作，我們要推進遠程監控技術的發展，增加電力電子產品在供熱系統中的應用，完善供熱系統所有環節。

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