集中供熱系統中熱網的電氣自動控制探究

戰衛平

[摘? ? 要 ]隨著城市化建設和科學技術的不斷發展，集中供熱已經成為了人們日常生活中的重要供熱方式，為了更好地滿足集中供熱系統的需求，熱網電氣自動控制也開始逐漸發展起來，集中供熱系統的發展水平越來越高，兩者之間的發展實現了彼此的促進和成就。電氣自動控制讓熱網系統的自動化和智能化發展水平不斷提升，同時還提高了資源的應用效率，減少資源浪費。那么在這樣的大背景下，集中供熱系統中熱網的電氣自動化控制更好地發展，成為當前熱網系統實現創新發展的前提。基于此，本文就以集中供熱系統中熱網的電氣自動控制進行了分析和討論，對提高集中供熱系統中熱網的電氣自動化控制方法進行了分析和探討，為實現集中供熱系統的電氣自動化控制提供了一些參考建議。

[關鍵詞]集中供熱系統;電氣自動化;熱網

[中圖分類號]TU995 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）11–000–03

[Abstract]With the continuous development of urbanization and science and technology， central heating has become an important way of heating in people's daily life. In order to better meet the needs of central heating system， electrical automatic control of heating network has gradually developed. The development level of central heating system is higher and higher， and the development between the two has achieved mutual promotion and achievements. Electrical automatic control not only improves the automation and intelligent development level of heat supply network system， but also improves the application efficiency of resources and reduces the waste of resources. So in this context， how to better develop the electrical automation control of the heating network in the central heating system has become the premise of the innovation and development of the current heating network system. Based on this， this paper analyzes and discusses the electric automatic control of the heating network in the central heating system， analyzes and discusses the methods of improving the electric automatic control of the heating network in the central heating system， and provides some reference suggestions for realizing the electric automatic control of the central heating system.

[Keywords]central heating system; electrical automation; heating network

在我國城市化發展的過程中，集中供熱系統逐漸發展并被應用在城市生活中，而集中供熱系統的快速發展離不開熱網的電氣自動化控制技術。我國的集中供熱系統的電氣自動化控制系統主要包括兩個方面：第一，熱網自動化控制系統。這種系統的應用可以在供熱系統出現故障時，第一時間對其進行維修和處理，提高熱網運行的效率;第二，熱源自動化控制系統。這種系統可以減少能源的消耗，同時還可以有效地讓熱網運行過程中的能源和消耗實現平衡，有著很強的穩定性。由此可見，集中供熱系統中熱網電氣自動控制系統的作用和價值已經非常明顯，其對供熱系統的正常運行和能源的合理利用有著重要的保障作用。

1 熱網的電氣自動控制的原理與優勢

熱網電氣自動控制系統被廣泛的應用后，促進了集中供熱系統的發展。熱網電氣自動控制系統不僅能夠使得供熱系統的溫度更加均衡，還能夠更好地為居民提供服務，尤其是該系統能夠降低能量的損耗，發揮著節能環保的作用。因此，對熱網的電氣自動控制進行分析和研究具有現實意義，有效解決了當前城市集中供熱系統的問題，使得集中供熱行業得到全面發展。以下對熱網電氣自動控制的原理和發揮出的主要優勢進行了一一剖析。

1.1 基本原理

熱網自動系統能夠對熱力站開展檢測和監控，幫助熱力站能夠及時檢測出可能存在的問題，通過檢測及時找出解決的方案，提升熱力站的供熱控制效果。其中，熱網自動控制系統中的自動調控，主要由中心調度控制室（主要對所有范圍內的熱力站的儀器和相關的設備開展遠程的監控，相關人員根據監控的數據與實際情況進行對比，然后再根據控制指令，開展對熱網系統的調節和控制）、通信系統（負責中心控制、熱力站等相關數據、信息的傳輸）和各小區的熱力站（熱力站主要是在接受上一級的系統指令后能夠根據具體的溫度值等對閥門開展調節和控制）構成。

1.2 優勢分析

1.2.1 保持供熱均衡

熱力站在供熱過程中很容易出現供熱不均衡的情況，這主要是由于不同熱力站的控制系統供熱能力存在偏差，控制系統控制水平的差異就會直接導致供熱不均衡的問題，一些居民就會認為供熱溫度過高，而有的居民卻認為供熱溫度不足。供熱不均衡對居民正常生活造成一定影響。熱網電氣自動化的運用可以實現中央控制系統對每個供熱站的供熱系統進行有效控制，無論是居住在供熱站附近還是較遠的居民都可以享受均衡供熱。在中央供熱系統的控制下，熱力站可以充分發揮自己供熱功能，使各個區域熱量供應保持均衡。

1.2.2 有效利用資源，避免資源浪費

熱網的電氣自動控制還可以使資源能夠得到有效運用。當前供暖地區主要集中在我國北方，在冬季很多居民都會通過燃燒煤炭實現供暖，煤炭燃燒時會產生熱量，但是這些熱量很大一部分會被消耗。為此，供熱系統的構建要具有科學性和合理性，這樣才能避免熱量浪費，使其能夠得到有效利用。自動控制技術的運用可以有效利用這些熱量，使熱量供應更加均衡，避免熱量消耗。中央調控設備對整個熱力站進行系統控制，不同熱力站將供熱數據利用無線電上傳至中央調控系統，中央調控系統就可以結合不同熱力站的熱量情況進行調控，使各個熱力站的熱量供應趨于平衡，這樣就可以實現對資源的有效利用。通過對熱量的均衡控制可以有效避免資源浪費。

2 我國城市集中供熱熱網電氣自動控制系統發展現狀探究

最近幾年，自動控制系統的應用范圍越來越廣泛，集中供熱系統也開始對自動控制系統進行應用。國外現在已經實現了熱網控制自動化，然而我國因為各種條件的制約，如經濟實力不夠、技術水平比較低、城市集中供熱系統的自動化程度還比較低、自動化技術應用發展比較慢等，甚至有的地區還在采用傳統的方式對熱網進行管理、信息網絡還不具備控制和調節熱網的功能，這就導致自動化控制系統沒有發揮出應有的效用。雖然我國在集中供熱熱網系統中應用了自動化系統，并取得了一些成效，但是熱網控制和管理還沒有完全實現自動化，還需要通過引進先進的科學技術來提升城市集中供熱系統的自動化、信息化程度，并推動自動化控制多元化發展，從而更充分地體現自動化控制系統在熱網管理中的優勢。

3 熱網電氣自動控制系統

3.1 主控設備

熱網電氣自動控制系統正常運轉中，熱網的熱力參數需要集中供熱系統結合設備反饋、供能需求等進行實時調節，以便于實現熱能的最大利用率，滿足熱能供給需求。常用的熱網熱力參數有內壓、流量、溫度等方面的數值信息，電氣自動控制設備可以整合各種熱力參數信息，并對其進行均衡、高效地控制，進而維持熱網供能的有序、節能運轉。熱網電氣自動控制主控設備主要包括中央數據處理器、變頻器、電動閥、傳感器等設備，其中中央數據處理器是熱網電氣自動控制系統的核心組件，其可以實時捕獲掌控熱網運轉過程中的各類數據信息，并及時將其分析處理;電動調節閥設備需在信號動態指導下對熱網電氣自動控制系統進行調節，而熱力壓力參數對熱網運轉系統的影響可忽略不計。因此，電動調節閥設備在熱網控制系統中的應用可以顯著提升熱網運轉的穩定性、安全性;變頻器設備具有保護熱網電氣自動控制系統的電壓、電源線路、電動機的重要作用，其可改變系統中各種泵類的運轉方式，還可以實時切換電機數據，以此保障熱網電氣自動控制的實時性、高效性。此外，傳感器設備以及現場控制器設備也是熱網的電氣自動控制系統的重要組成構件。

通常情況下，我國的熱網系統內都會設置現場控制器來確保集中供熱系統的運行質量?，F場控制器的具體作用有兩方面，一方面可以對系統參數進行深入性研究，另一方面則是可對電流、水溫以及水壓等數據信息進行收集分析，根據數據分析結果發出相應的指令。

在熱網電氣自動控制系統運行過程中，需要通過溫度、一次網流量、二次網循環流量以及管道內壓等熱力參數，進行設備控制。利用熱力參數開展電氣自動控制的設備主要有中央數據處理器、電動調節閥、變頻器以及現場控制器這4種。其中中央數據處理器技術能夠對操作系統實現信息的實時處理，借助Internet接口以及USB接口實現數據信號的輸入、輸出工作。電動調節閥則是通過對信號進行動態性調節，繼而實現熱網電氣自動控制系統自動調節的節能性與環保性。變頻器具備接地故障保護、短路保護等功能，因此在具體的應用過程中能夠改變泵類的轉矩，能夠自由性的連接輸入、輸出端口，實現電機數據以及命令數據的自由切換。為了降低熱網電氣自動控制系統的中央數據處理器工作量，工作人員會在每個換熱站設置現場控制器，實現對數據信息參數的采集分析，通過對電流狀態、泵狀態、出水溫度以及水位、水壓等信息參數的記錄分析，在結合上位機下發程序后發出部分控制指令，提升熱網電氣自動控制系統的運行質量。

3.2 熱網的電氣自動控制過程

在電氣自動控制系統中變頻器是非常關鍵的構成組件，其對電氣自動化控制程序起著重要的調節作用，具有較好的控制調節性能，具體調節過程為：在電氣自動化控制運行過程中二次管網常會出現一定量的動態變化，這種變化趨勢可以通過中央控制器內的動態監測裝置而監測獲取到，一旦動態變化的信息被傳遞至監測裝置中，其則會在短時間內對二次管網中數據信息進行完整收集，并同時利用數據分析系統對所采集的各項數據進行分析處理，之后會在信息傳輸端口的支持下將處理后的結果通過網絡輸送至變頻器中。當變頻器接收此信號之后，則會根據具體的信息結果對水泵實行頻率控制，從而確保二次管網中的各項壓力指標都可以被控制在合理范圍之內，繼而保障供熱系統可以正常運轉，提高供熱系統工作運轉的整體效率。此外，利用溫度傳感器也可以實現對管網數據信息的動態監測，并通過利用CPU系統來實現對所采集動態數據信息的整合與分析，接著再利用調節閥完成對供熱系統的控制調節，其中主要針對的是二次供水的溫度。

3.3 供熱系統中涉及自動控制軟件

在電氣自動控制系統中，需要運用自動控制軟件作為系統運行的重要支撐，通過自動控制軟件，能夠實現對全網控制，從而確保熱網溫度保持相對平衡。在自動控制軟件具體應用過程中，會對熱網中的數據進行日常的收集，然后再根據從熱網中獲得的相關數據參數，包括循環水溫度、調節閥數據等，通過對這些參數數據進行計算、保存，進而得出二次網循環水的調節溫度，從而實現對熱網中各環節調節閥的有效控制，確保熱網中的各項參數在經過其調節后達到均衡狀態。電氣自動控制系統中，自動控制軟件同時還具有一定的設備遠程操控功能，可以實現對熱網中的各項設備進行實時監控，同時，對數據傳送的全過程進行有效地管理，并且可以根據獲取到的數據自動生成相應的數據表格。此外，在自動控制軟件中，具有保密處理功能，實現對所獲得的全部數據進行的保密處理，并根據登錄權限的設置，以及防病毒軟件的安裝等措施，滿足數據保護要求，確保其運行的安全性與穩定性。

4 總結

在現代社會下，自動化技術發展水平不斷提高。通過將自動化控制技術與集中供熱系統將結合，可以提高供熱水平，滿足廣大人民群眾供暖需求，推動社會快速發展?？梢哉f，集中供熱系統中熱網的電氣自動控制乃是市場化發展必然趨勢。在集中供熱系統中熱網的電氣自動控制下，供熱更加穩定，供熱效率也比較高。集中供熱系統中熱網的電氣自動控制技術對于提升城市發展也具有重要的意義。本次分析了集中供熱系統中熱網電氣自動化控制，從中可以了解到系統的使用方式以及該系統的價值。為提升集中供熱系統中熱網的電氣自動控制水平，我國需要關注國內外先進技術，掌握先進技術在集中供熱系統中的應用方法、技巧等，以強化系統性能。與此同時，要總結集中供熱系統中熱網的電氣自動控制經驗，以便保證系統應用效果。

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