浅析小区智能监控系统换热站的设计及应用

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1、浅析小区智能监控系统换热站的设计及应用【摘要】城市建设的发展，带动了我国北方地区冬季集中供热的发展，随着城市现代化的发展，供暖面积也在的迅速地扩大，科学有效地控制和管理供暖系统为了提高供暖的社会效益和经济效益，就成为当前亟待解决的重要课题。【关键词】智能监控系统；换热站；设计；应用目前我国大多数城市的集中供热系统还是由热力公司对一次主网进行集中监控，而对于居民小区的二次供热管网及热力站还仍由人工看管，由于存在一些人为因素，因此，二次管网的温度和压力经常不能迗到设计要求。以至于在每年的供热季节出现了许多问题，为了改善这种状况，按照恒温恒压的供暖要求，设计了一套

2、小区供热智能监控系统并应用于实际。1、智能监控换热站组成和设计原理1.1智能监控换热站组成换热站由换热器、循环泵、补水泵、变频器、流量计、水泵、进气阀、减压阀、自动排气阀、止回阀、温度表、压力表等组成，1.2智能监控换热站设计原理热力输配网络控制的重点是换热站的控制。换热站是供热网路与热用户的连接场所，在其内安装有与用户连接的有关设备、管道、阀门、仪表和控制装置。换热站主要完成从供热一次网到二次网的热量交换，置换出的二次网的热水温度一般在40°C〜65°C之间。换热站监控系统可对热网的温度、压力、流量、开关量等进行信号采集测量、控制、远传，实时监控一次网、二

3、次网温度、压力、流量，循环泵、补水泵运行状态，及水箱液位等各个参数信息，进而对供热过程进行有效的监测和控制。在供热期间可按室外温度调节二次网供回水温度（可手动、自动切换），迗到按需供热，实现气候补偿节能控制；也可以进行分时分区节能控制，实现供热全网热量平衡及节约能源。该设计方案主要是结合换热站的实际情况，通过对环境温度，二次供水温度及压力的监测，实现对一次侧的供汽量和二次循环水供水温度，流量的自动调节以适应热用户的实际需求，同时对二次管网系统进行自动补水定压以维持官网的稳定性。小区供热系统是一个多参量、滞后环节明显的复杂系统，在供热系统中，要解决的主要问题体

4、现在供热系统热源、管网、终端用户三个环节，通过三个主要环节的信息化管理平台，实现换热站中心监控，管网数据实时采集，终端用户数据采用无线网络上传方式；解决了系统整体过量供热，管网水力失调，室温冷热不均的问题，实现了整个系统节能减排的目的。本系统使用一台计算机作为上位机，对整个热网系统进行监控和管理，控制热交换器设备间的现场控制单元，来监控两台热循环泵，两台补水泵，监控换热站的工作状态，并实施相关的控制。远端现场采用GPRS模块、PLC进行数据采集，监测热网用户参数，提供调控基础数据。正常情况下，上位机的监控人员可实时对站内的水泵进行起停控制，对热力管网出口参数

5、(压力、温度)进行远程监控，实现换热站的无人值守。系统由作为上位机的计算机、下位机的PLC、无线数据传输模块、天线、各种传感器构成。1)控制中心：上位机IPC—台，上位机主要功能包括：(1)显示换热站及泵房的实时参数，包括各站每台泵的工作状态、过载状态、各站二次侧回水压力、出水压力、回水温度、出水温度等。(2)远程开、关泵操作。可分别对各站每台泵单独进行起、停控制操作。(3)使用曲线、表格方式显示实时数据和历史数据以及表格打印。实现系统的信息管理及调度控制。2)LCU单元(现场控制单元)LOT单元有PLC主机模块，模拟量输入模块，模拟量输出模块数值量输入模块

6、、数字量输出模块组成，模拟量输入，采集一次供水，一次回水的温度、压力，二次温度、压力信号，并配置变频器对管网的水压进行控制，数字量输入输出模块对开关量进行控制，是控制系统的核心部分。下位机PLC主要功能(1)现场数据采集和处理，发出执行动作控制信号，与上位机交换信息。(2)采集二次侧回水温度、出水温度、回水压力、出水压力监测(3)二次侧各栗电流的监测及电流超高、低限时自动停泵。(4)参数检测：主要完成管网现场过程的模拟量(如温度、压力、热量等)。1)远程站有线网络通讯是最常用的网络，对于热网系统来说，距离较远，敷设通讯电缆非常困难，无线数据传输模块MD720

7、-3GSM/GPRS调制解调器，远程PLC，A/D转换模块，OPC软件服务器，远程采集数据主要有远程站设备来完成。系统调节原理：系统中的测量传感器(温度，压力，液位，流量等)对被控对象进行检测，把被控量转变成统一的电信号，经模/数转换器转变成数字信号送入过程控制器(工控机或PLC）内。计算机将此测量值与给定值进行比较，按一定的控制算法，产生控制指令，经数/模转换器将数字信号转换成电信号，通过执行机构控制被控对象，迗到预期的控制目标，小区供热系统属于惯性大环节过程控制，主要采取经典控制理论中的PID调节算法，采用PLC编程软件中的数字调节器程序，利用变频器及电

8、动调节阀对温度、压力等参数进行调节。1.2.1系统通