前言
近年來，我國經(jīng)濟迅速發(fā)展，集中供熱需求猛增。隨著燃料成本的不斷上漲，工業(yè)供熱的發(fā)展和熱網(wǎng)用戶對供熱參數(shù)要求的差異化，供熱企業(yè)對運行成本的控制和熱網(wǎng)用戶管理的要求越來越迫切。目前，大多數(shù)供熱企業(yè)的熱網(wǎng)運行、控制和管理還采用傳統(tǒng)模式，特別是熱網(wǎng)運行參數(shù)調(diào)節(jié)、客戶端遠程控制、用戶繳費等急需采用新的技術(shù)來實現(xiàn)遠程自動化管理。
面對目前市場狀況，為了確保供熱管網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行，提高熱網(wǎng)管理效率，進一步控制運行成本，實現(xiàn)熱網(wǎng)現(xiàn)代化管理水平，對熱網(wǎng)進行集中監(jiān)控和量化管理已是當前的發(fā)展趨勢。
系統(tǒng)簡介
本系統(tǒng)融合了計算機、傳感、無線通信、測控技術(shù)和可靠性理論開發(fā)了一種集中供熱控制與計量系統(tǒng)SCADA。它具有控制、通訊與計費等系統(tǒng)，通過先進的計算機自動控制手段，實現(xiàn)了整個系統(tǒng)運行控制水平的飛躍，同時利用『預(yù)收費系統(tǒng)』對供熱費用的收繳進行有效管理，在提高系統(tǒng)運行的安全可靠性的同時也保證供熱費用的及時回收，提高工作效率，減少用戶拖欠熱費的損失。
SCADA系統(tǒng)能很好的完成大型供熱系統(tǒng)生產(chǎn)工藝的數(shù)據(jù)采集處理、模擬量控制、開關(guān)量控制等功能，來實現(xiàn)生產(chǎn)運行統(tǒng)一調(diào)度和管理(見下圖)。整個控制系統(tǒng)可以根據(jù)用戶要求利用有線、無線等多種方式實行通訊，安全性、實時性都有保障。
開發(fā)環(huán)境：SCADA監(jiān)控軟件可采用國產(chǎn)組態(tài)王，也可采用進口軟件iFix、Wincc等進行編程組態(tài)來實現(xiàn)。收費及管理軟件根據(jù)實際情況進行開發(fā)和集成。數(shù)據(jù)庫采用SQL Server 2000。
系統(tǒng)組成
◆ 廠內(nèi)調(diào)度監(jiān)控中心
◆ 熱力首站遠程監(jiān)控單元
◆ 熱網(wǎng)用戶端遠程監(jiān)控單元
◆ 用戶端減溫減壓控制單元
系統(tǒng)功能
集中供熱智能監(jiān)控、通訊及計量系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能
◆ 供熱用戶預(yù)付費功能;
◆ 遠程實時數(shù)據(jù)采集、上傳功能;
◆ 蒸汽工藝參數(shù)遠程、本地控制調(diào)節(jié)功能;
◆ 停電、欠費停止供氣功能。
廠內(nèi)調(diào)度監(jiān)控中心單元主要功能
◆ 通過通信系統(tǒng)采集各站相關(guān)工藝參數(shù)及設(shè)備運行狀態(tài);
◆ 工藝參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)顯示，工藝參數(shù)的實時趨勢和歷史趨勢顯示、動態(tài)模擬流程圖顯示，工藝參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)報表生成、打印;
◆ 系統(tǒng)操作權(quán)限管理，防止非專業(yè)人員對系統(tǒng)試圖進行的非法操作。
◆ 數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)保護及數(shù)據(jù)庫建立;
◆ 緊急安全事故的處理、報告和打印;
◆ 運行事件、資料存儲記錄;
◆ 系統(tǒng)故障自診斷;
◆ 收費管理及欠費預(yù)警等。
熱力首站遠程監(jiān)控單元主要功能
◆ 通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接受來自調(diào)度中心的控制命令;
◆ 完成對現(xiàn)場進口的工藝參數(shù)數(shù)據(jù)采集，包括進口溫度、進口壓力、流量以及各種狀態(tài)。通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向調(diào)度中心發(fā)送現(xiàn)場采集的實時數(shù)據(jù)。
◆ RTU配置就地LCD顯示裝置，用于顯示設(shè)備運行狀態(tài).。
◆ 根據(jù)調(diào)度中心的設(shè)置或指令在用戶欠費時通過關(guān)斷電磁閥、調(diào)節(jié)電動門開度等。
熱網(wǎng)用戶端遠程監(jiān)控單元主要功能
◆ 通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接受來自調(diào)度中心的控制命令;
◆ 完成對現(xiàn)場進口的工藝參數(shù)數(shù)據(jù)采集，包括進口溫度、進口壓力、流量以及各種狀態(tài)。通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向調(diào)度中心發(fā)送現(xiàn)場采集的實時數(shù)據(jù)，另外，RTU能在通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障而中斷時，仍能按預(yù)設(shè)程序獨立工作。
◆ RTU配置就地LCD顯示裝置，用于顯示設(shè)備運行狀態(tài)以及用戶資費使用情況。
◆ 根據(jù)調(diào)度中心的設(shè)置或指令在用戶欠費時通過關(guān)斷電磁閥、調(diào)節(jié)電動門開度等停止供氣。只要RTU6接收過欠費指令，之后如遇通訊中斷或信號被屏蔽也能實現(xiàn)停氣功能，確保供氣的安全性。
用戶端減溫減壓控制單元(RTU5)主要功能
◆ 工藝參數(shù)、設(shè)備運行狀態(tài)顯示，包括閥門開關(guān)狀態(tài)、電動閥開度、泵的工作狀態(tài)、溫度、壓力、流量等。
◆ 向RTU6終端柜反饋供氣出口的溫度、壓力等參數(shù)，方便監(jiān)控。
◆ 對減溫軟化水系統(tǒng)的供水狀況實現(xiàn)智能控制(選配)。
擴展功能
多站點控制的RTU
根據(jù)需要我們還可以提供可以控制、管理多個小型站點的RTU，適合小規(guī)模用戶比較集中的情況。下圖是某具備多站點管理功能的站點調(diào)度中心監(jiān)控畫面。
減溫軟化水系統(tǒng)
本系統(tǒng)也可以向終端客戶提供減溫水的軟水設(shè)備及控制系統(tǒng)。一般的減溫水如果直接使用自來水，將頻繁發(fā)生噴射器結(jié)垢堵塞故障，所以應(yīng)使用軟水。本公司引用美國康科水力驅(qū)動機頭生產(chǎn)的軟水器，不需電源，使用時只需加鹽即可，非常適合無人值守、非恒流用水的站點。出水水質(zhì)：≤0.03mmol/L;減溫水箱的補水檢測及控制由RTU5-2型現(xiàn)場控制柜自動控制。
現(xiàn)場視頻監(jiān)控功能
根據(jù)現(xiàn)場情況，可以在熱力首站及每個用戶計量間安裝1臺網(wǎng)絡(luò)攝像機對現(xiàn)場情況進行監(jiān)視，以便預(yù)防意外闖入和及時發(fā)現(xiàn)險情給予報警及火災(zāi)確認等。網(wǎng)絡(luò)攝像機除了具備一般傳統(tǒng)攝像機所有的圖像捕捉功能外，機內(nèi)還內(nèi)置了數(shù)字化壓縮控制器和基于WEB的操作系統(tǒng)，使得視頻數(shù)據(jù)經(jīng)壓縮加密后，通過通信網(wǎng)絡(luò)送至調(diào)度控制中心，實時監(jiān)控目標現(xiàn)場的情況，并可對圖像資料實時編輯和存儲。
煙感、溫感及紅外報警功能
根據(jù)用戶要求，我們可以在RTU控制柜設(shè)置煙感、溫感。在現(xiàn)場出現(xiàn)意外時及時報警并作相應(yīng)處理。設(shè)置紅外報警可以在RTU柜被非法開啟后向控制中心發(fā)出報警信息，以便及時處理。
GIS地理信息系統(tǒng)
根據(jù)用戶要求，我們可以根據(jù)用戶提供的管網(wǎng)、站點地理信息創(chuàng)建GIS。GIS包涵兩方面的內(nèi)容：其一，描述、儲存、分析和輸出空間信息;其二，以地理空間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用地理模型分析方法，及時更新提供空間地理信息(及把圖形目標及其描述信息移植到計算機分類或分層進行可視化表達)。
管網(wǎng)智能監(jiān)測系統(tǒng)
本系統(tǒng)基于GIS地理信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，結(jié)合沿管網(wǎng)敷設(shè)的溫度傳感器、視頻監(jiān)視器等設(shè)施結(jié)合軟件故障診斷專家系統(tǒng)，實時向監(jiān)控、調(diào)度中心報警管網(wǎng)故障的具體地理位置，解決管網(wǎng)故障時的故障點排查所帶來的時間和經(jīng)濟損失。其經(jīng)濟效益明顯。
智能互動信息系統(tǒng)
本系統(tǒng)基于移動通信網(wǎng)絡(luò)搭建手機短信平臺，提供硬件系統(tǒng)和接入本系統(tǒng)的軟件平臺與客戶完成互動。在用戶完成繳費后第一時間發(fā)生充值成功的相關(guān)信息;在用戶臨近欠費和已欠費時及時預(yù)警通知;群發(fā)檢修、故障等相關(guān)信息。充分體現(xiàn)人為關(guān)懷。
流量積算儀防盜報警模塊
我公司研發(fā)的專用流量積算儀防盜報警模塊，可有效防止變送器或流量積算儀的用戶斷電、改線等偷氣行為，為生產(chǎn)企業(yè)減少意外的經(jīng)濟損失。模塊信號與我公司RTU系統(tǒng)連接，對異?，F(xiàn)象上傳監(jiān)控中心報警。
