前言
近年來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)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(duì)供熱參數(shù)要求的差異化，供熱企業(yè)對(duì)運(yùn)行成本的控制和熱網(wǎng)用戶管理的要求越來(lái)越迫切。目前，大多數(shù)供熱企業(yè)的熱網(wǎng)運(yùn)行、控制和管理還采用傳統(tǒng)模式，特別是熱網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)調(diào)節(jié)、客戶端遠(yuǎn)程控制、用戶繳費(fèi)等急需采用新的技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程自動(dòng)化管理。
面對(duì)目前市場(chǎng)狀況，為了確保供熱管網(wǎng)安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，提高熱網(wǎng)管理效率，進(jìn)一步控制運(yùn)行成本，實(shí)現(xiàn)熱網(wǎng)現(xiàn)代化管理水平，對(duì)熱網(wǎng)進(jìn)行集中監(jiān)控和量化管理已是當(dāng)前的發(fā)展趨勢(shì)。
系統(tǒng)簡(jiǎn)介
本系統(tǒng)融合了計(jì)算機(jī)、傳感、無(wú)線通信、測(cè)控技術(shù)和可靠性理論開(kāi)發(fā)了一種集中供熱控制與計(jì)量系統(tǒng)SCADA。它具有控制、通訊與計(jì)費(fèi)等系統(tǒng)，通過(guò)先進(jìn)的計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制手段，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行控制水平的飛躍，同時(shí)利用『預(yù)收費(fèi)系統(tǒng)』對(duì)供熱費(fèi)用的收繳進(jìn)行有效管理，在提高系統(tǒng)運(yùn)行的安全可靠性的同時(shí)也保證供熱費(fèi)用的及時(shí)回收，提高工作效率，減少用戶拖欠熱費(fèi)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(kāi)關(guān)量控制等功能，來(lái)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)運(yùn)行統(tǒng)一調(diào)度和管理(見(jiàn)下圖)。整個(gè)控制系統(tǒng)可以根據(jù)用戶要求利用有線、無(wú)線等多種方式實(shí)行通訊，安全性、實(shí)時(shí)性都有保障。
開(kāi)發(fā)環(huán)境：SCADA監(jiān)控軟件可采用國(guó)產(chǎn)組態(tài)王，也可采用進(jìn)口軟件iFix、Wincc等進(jìn)行編程組態(tài)來(lái)實(shí)現(xiàn)。收費(fèi)及管理軟件根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行開(kāi)發(fā)和集成。數(shù)據(jù)庫(kù)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(yuǎn)程監(jiān)控單元
◆ 熱網(wǎng)用戶端遠(yuǎn)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(jì)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的主要功能
◆ 供熱用戶預(yù)付費(fèi)功能;
◆ 遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集、上傳功能;
◆ 蒸汽工藝參數(shù)遠(yuǎn)程、本地控制調(diào)節(jié)功能;
◆ 停電、欠費(fèi)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(guò)通信系統(tǒng)采集各站相關(guān)工藝參數(shù)及設(shè)備運(yùn)行狀態(tài);
◆ 工藝參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)顯示，工藝參數(shù)的實(shí)時(shí)趨勢(shì)和歷史趨勢(shì)顯示、動(dòng)態(tài)模擬流程圖顯示，工藝參數(shù)、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)報(bào)表生成、打印;
◆ 系統(tǒng)操作權(quán)限管理，防止非專業(yè)人員對(duì)系統(tǒng)試圖進(jìn)行的非法操作。
◆ 數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)保護(hù)及數(shù)據(jù)庫(kù)建立;
◆ 緊急安全事故的處理、報(bào)告和打印;
◆ 運(yùn)行事件、資料存儲(chǔ)記錄;
◆ 系統(tǒng)故障自診斷;
◆ 收費(fèi)管理及欠費(fèi)預(yù)警等。
熱力首站遠(yuǎn)程監(jiān)控單元主要功能
◆ 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接受來(lái)自調(diào)度中心的控制命令;
◆ 完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)口的工藝參數(shù)數(shù)據(jù)采集，包括進(jìn)口溫度、進(jìn)口壓力、流量以及各種狀態(tài)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向調(diào)度中心發(fā)送現(xiàn)場(chǎng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。
◆ RTU配置就地LCD顯示裝置，用于顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài).。
◆ 根據(jù)調(diào)度中心的設(shè)置或指令在用戶欠費(fèi)時(shí)通過(guò)關(guān)斷電磁閥、調(diào)節(jié)電動(dòng)門開(kāi)度等。
熱網(wǎng)用戶端遠(yuǎn)程監(jiān)控單元主要功能
◆ 通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接受來(lái)自調(diào)度中心的控制命令;
◆ 完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)口的工藝參數(shù)數(shù)據(jù)采集，包括進(jìn)口溫度、進(jìn)口壓力、流量以及各種狀態(tài)。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備向調(diào)度中心發(fā)送現(xiàn)場(chǎng)采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，另外，RTU能在通信系統(tǒng)出現(xiàn)故障而中斷時(shí)，仍能按預(yù)設(shè)程序獨(dú)立工作。
◆ RTU配置就地LCD顯示裝置，用于顯示設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)以及用戶資費(fèi)使用情況。
◆ 根據(jù)調(diào)度中心的設(shè)置或指令在用戶欠費(fèi)時(shí)通過(guò)關(guān)斷電磁閥、調(diào)節(jié)電動(dòng)門開(kāi)度等停止供氣。只要RTU6接收過(guò)欠費(fèi)指令，之后如遇通訊中斷或信號(hào)被屏蔽也能實(shí)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(yùn)行狀態(tài)顯示，包括閥門開(kāi)關(guān)狀態(tài)、電動(dòng)閥開(kāi)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(duì)減溫軟化水系統(tǒng)的供水狀況實(shí)現(xiàn)智能控制(選配)。
擴(kuò)展功能
多站點(diǎn)控制的RTU
根據(jù)需要我們還可以提供可以控制、管理多個(gè)小型站點(diǎn)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(diǎn)管理功能的站點(diǎn)調(diào)度中心監(jiān)控畫(huà)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(lái)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(guó)康科水力驅(qū)動(dòng)機(jī)頭生產(chǎn)的軟水器，不需電源，使用時(shí)只需加鹽即可，非常適合無(wú)人值守、非恒流用水的站點(diǎn)。出水水質(zhì)：≤0.03mmol/L;減溫水箱的補(bǔ)水檢測(cè)及控制由RTU5-2型現(xiàn)場(chǎng)控制柜自動(dòng)控制。
現(xiàn)場(chǎng)視頻監(jiān)控功能
根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況，可以在熱力首站及每個(gè)用戶計(jì)量間安裝1臺(tái)網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行監(jiān)視，以便預(yù)防意外闖入和及時(shí)發(fā)現(xiàn)險(xiǎn)情給予報(bào)警及火災(zāi)確認(rèn)等。網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)除了具備一般傳統(tǒng)攝像機(jī)所有的圖像捕捉功能外，機(jī)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(guò)通信網(wǎng)絡(luò)送至調(diào)度控制中心，實(shí)時(shí)監(jiān)控目標(biāo)現(xiàn)場(chǎng)的情況，并可對(duì)圖像資料實(shí)時(shí)編輯和存儲(chǔ)。
煙感、溫感及紅外報(bào)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(chǎng)出現(xiàn)意外時(shí)及時(shí)報(bào)警并作相應(yīng)處理。設(shè)置紅外報(bào)警可以在RTU柜被非法開(kāi)啟后向控制中心發(fā)出報(bào)警信息，以便及時(shí)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(diǎn)地理信息創(chuàng)建GIS。GIS包涵兩方面的內(nèi)容：其一，描述、儲(chǔ)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(shí)更新提供空間地理信息(及把圖形目標(biāo)及其描述信息移植到計(jì)算機(jī)分類或分層進(jìn)行可視化表達(dá))。
管網(wǎng)智能監(jiān)測(cè)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(shí)時(shí)向監(jiān)控、調(diào)度中心報(bào)警管網(wǎng)故障的具體地理位置，解決管網(wǎng)故障時(shí)的故障點(diǎn)排查所帶來(lái)的時(shí)間和經(jīng)濟(jì)損失。其經(jīng)濟(jì)效益明顯。
智能互動(dòng)信息系統(tǒng)
本系統(tǒng)基于移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)搭建手機(jī)短信平臺(tái)，提供硬件系統(tǒng)和接入本系統(tǒng)的軟件平臺(tái)與客戶完成互動(dòng)。在用戶完成繳費(fèi)后第一時(shí)間發(fā)生充值成功的相關(guān)信息;在用戶臨近欠費(fèi)和已欠費(fèi)時(shí)及時(shí)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(bào)警模塊
我公司研發(fā)的專用流量積算儀防盜報(bào)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(jì)損失。模塊信號(hào)與我公司RTU系統(tǒng)連接，對(duì)異常現(xiàn)象上傳監(jiān)控中心報(bào)警。
