無人值守熱力站自控系統的應用

王磊

（太原熱力集團有限責任公司第二供暖分公司 山西 太原 030001）

引言

隨著國家大力提倡城鎮集中供熱，各地供熱公司新建熱力站大多都是無人值守換熱站，同時對老舊熱力站的改造也在向著無人值守換熱站的方向靠攏。無人值守熱力站監控系統集現代計算機技術、自動控制技術、通訊技術及測控技術即3C技術于一體的，實現了熱源控制自動化、管線監控智能化、終端用戶信息化。

1 系統組成

熱力站一般由板式換熱器和循環泵組成了換熱系統；補水泵和水箱組成的補水系統；PLC自控柜和現場儀表與電動調節閥通過上位機監視和控制組成了控制系統；攝像頭與硬盤錄像機對站內進行遠程監視，組成了監視系統這四部分的系統組成保證站內安全。

2 系統功能

2.1 數據采集

現場儀表分別采用溫度變送器和壓力變送器對現場一二次網數據實時采集，PLC控制柜通過觸摸屏方便察看站內一二網流程圖的溫度壓力參數，一網回水熱量表能夠通過電動調節閥的開啟度來測量溫度和流量大小，第一時間掌握運行工況，保證供好熱；現場站內各現場儀表數據通過數據線與自控柜內的AI模塊連接，通過AI采集數據傳給CPU模塊，CPU模塊通過模數轉換傳給監控柜中交換機；現場站內配有進口的高質量高分辨率的槍機和球機，在站門口和配電室的槍機能方便夠查站內情況，熱力站大廳有球機每三小時巡查轉一圈，查看站內周圍，保障站內無死角，無消防隱患，供熱安全運行。各熱力站自控柜配置有UPS不間斷電源，它能夠提供連續、穩定、不間斷的電源供應，一但站內停電可以立即啟動UPS,馬上將內部電池的直流電源轉換成交流電斷續供電，從而保障了熱力站內的安全穩定運行。

2.2 現場控制

通過溫度變送器檢測二網回水溫度的值反饋到調度室的全網平衡軟件上，通過網絡傳輸給站內自控柜CPU模塊，它對AO模擬量模塊發出指令對一網回水電動調節閥進行遠程控制，還能根據室外天氣情況的變化，對電動調節閥開啟度進行更改，達到最佳的供暖平衡，保證末端用戶不是那么冷，近端用戶又不是那么熱，達到熱量有效分配和利用；通過設定優先級順序，對級別高的請求用戶采取相應措施優先響應保證，達到最優化控制。

二網回水壓力變送器通過監測二網回水壓力，當壓力值過低時，自動會啟動補水泵進行補水，保證管網穩定運行。

通過觸摸屏或者調度室遠程更改補水泵上下限壓力值，保證壓力不超壓不倒空，自動補水的安全運行，防止無水燒壞循環泵從而影響板式換熱器的換熱效果。

通過SCADA服務器對電動閥、循環泵、補水泵進行連鎖控制，防止無水燒泵。實現策略性及定向自動控制實現現場控制器的遠程調控，通過控制策略，修改報警參數值等，減少了工作人員去現場的次數，保障了安全穩定運行。

調度室通過全網平衡軟件設定目標溫度自動的對電動閥和二網循環泵進行變頻控制；還可以通過外溫檢測，通過曲線自動進行電動閥開度的給定，達到控制的效果。

站內大廳球機通過各工段電腦和調度室登錄監控軟件監視和察看，晚上各個攝像頭具有夜視功能，當光線昏暗時攝像頭上的燈會自動亮起，查看由于光線不足顯示不清的地方。有效排查站內安全隱患，保證站內的安全運行。

監控管理客戶端通過登錄軟件可對整個監控系統集中維護管理，該軟件分為控制按鍵區、信息顯示區、運行狀態顯示區。控制按鍵區主要是對配置文件的管理，針對中心站、設備和存儲服務器進行校時，管理維護服務器日志文件；信息顯示區能夠對監控中心操作顯示，檢測當前設備和服務器的運行狀態，對前端設備和服務器進行巡檢，顯示前端設備的報警信息。軟件運行狀態可以顯示軟件運行時間和監控中心登錄數量。

它可以對軟件羅列出的站表一目了然，便于隨時監控察看，支持WEB訪問，它與全網平衡軟件和網上數據平臺對接，手機APP察看各站溫度、壓力等參數。全網平衡軟件和網上數據平臺又與GIS地理信息系統連接，在看到該熱力站溫度和壓力的同時，還能看到標注在地圖上的熱力站地址、所帶的面積多少，熱負荷是多少、熱力管網等信息，方便今后的自控維護。

3 網絡通訊

通訊網絡要保證通訊質量的穩定，采用了聯通VPN光纖專線，用于把所有工段的熱力站參數匯總，上傳到調度大廳的網關機服務器，構成一個完整的通訊網絡系統，SCADA軟件和全網平衡軟件通過從網關機調用數據，及時接收第一時間把熱力站內現場溫度、壓力、流量等采集上的數據傳回調度室和工段中心站，方便調度室值班人員的察看和控制，保證站內安全運行，也利于中心站內的值班人員察看，保障運行壓力不超壓、不倒空，保障運行溫度不超溫，每個熱力站內配置有硬盤錄像機，它可以通過攝像頭的采集，當通訊斷時，它可以連續錄制好幾十小時，防止重要數據的丟失，為安全提供保障。站內各個攝像頭通過視頻編碼器能將傳輸的視頻信號轉換為數字信號，然 后將數字信號通過交換機和光貓傳送到工段中心站和調度室，工段中心站內的人員能夠第一時間發現和解決、而不用通過調度室通知工段。節省了人力物力，節省了資源浪費。調度室通過平衡軟件和SCADA軟件分析運行數據，從而更好的供好熱，服好務。只有這樣才能很大的提高了工作效率。

4 結語

無人值守熱力站提高了供熱質量，滿足了用戶需求，節省了大量的人力、物力資源，減少了不必要的浪費。很好的實現了換熱站設備的自動控制， 使供熱管理水平上了一個暫新的臺階,取得了經濟效益的同時, 更取得了好的社會效益。