无人值守热力站自控系统的应用

王磊

（太原热力集团有限责任公司第二供暖分公司 山西 太原 030001）

随着国家大力提倡城镇集中供热，各地供热公司新建热力站大多都是无人值守换热站，同时对老旧热力站的改造也在向着无人值守换热站的方向靠拢。无人值守热力站监控系统集现代计算机技术、自动控制技术、通讯技术及测控技术即3C技术于一体的，实现了热源控制自动化、管线监控智能化、终端用户信息化。

热力站一般由板式换热器和循环泵组成了换热系统；
补水泵和水箱组成的补水系统；
PLC自控柜和现场仪表与电动调节阀通过上位机监视和控制组成了控制系统；
摄像头与硬盘录像机对站内进行远程监视，组成了监视系统这四部分的系统组成保证站内安全。

2.1 数据采集

现场仪表分别采用温度变送器和压力变送器对现场一二次网数据实时采集，PLC控制柜通过触摸屏方便察看站内一二网流程图的温度压力参数，一网回水热量表能够通过电动调节阀的开启度来测量温度和流量大小，第一时间掌握运行工况，保证供好热；
现场站内各现场仪表数据通过数据线与自控柜内的AI模块连接，通过AI采集数据传给CPU模块，CPU模块通过模数转换传给监控柜中交换机；
现场站内配有进口的高质量高分辨率的枪机和球机，在站门口和配电室的枪机能方便够查站内情况，热力站大厅有球机每三小时巡查转一圈，查看站内周围，保障站内无死角，无消防隐患，供热安全运行。各热力站自控柜配置有UPS不间断电源，它能够提供连续、稳定、不间断的电源供应，一但站内停电可以立即启动UPS,马上将内部电池的直流电源转换成交流电断续供电，从而保障了热力站内的安全稳定运行。

2.2 现场控制

通过温度变送器检测二网回水温度的值反馈到调度室的全网平衡软件上，通过网络传输给站内自控柜CPU模块，它对AO模拟量模块发出指令对一网回水电动调节阀进行远程控制，还能根据室外天气情况的变化，对电动调节阀开启度进行更改，达到最佳的供暖平衡，保证末端用户不是那么冷，近端用户又不是那么热，达到热量有效分配和利用；
通过设定优先级顺序，对级别高的请求用户采取相应措施优先响应保证，达到最优化控制。

二网回水压力变送器通过监测二网回水压力，当压力值过低时，自动会启动补水泵进行补水，保证管网稳定运行。

通过触摸屏或者调度室远程更改补水泵上下限压力值，保证压力不超压不倒空，自动补水的安全运行，防止无水烧坏循环泵从而影响板式换热器的换热效果。

通过SCADA服务器对电动阀、循环泵、补水泵进行连锁控制，防止无水烧泵。实现策略性及定向自动控制实现现场控制器的远程调控，通过控制策略，修改报警参数值等，减少了工作人员去现场的次数，保障了安全稳定运行。

调度室通过全网平衡软件设定目标温度自动的对电动阀和二网循环泵进行变频控制；
还可以通过外温检测，通过曲线自动进行电动阀开度的给定，达到控制的效果。

站内大厅球机通过各工段电脑和调度室登录监控软件监视和察看，晚上各个摄像头具有夜视功能，当光线昏暗时摄像头上的灯会自动亮起，查看由于光线不足显示不清的地方。有效排查站内安全隐患，保证站内的安全运行。

监控管理客户端通过登录软件可对整个监控系统集中维护管理，该软件分为控制按键区、信息显示区、运行状态显示区。控制按键区主要是对配置文件的管理，针对中心站、设备和存储服务器进行校时，管理维护服务器日志文件；
信息显示区能够对监控中心操作显示，检测当前设备和服务器的运行状态，对前端设备和服务器进行巡检，显示前端设备的报警信息。软件运行状态可以显示软件运行时间和监控中心登录数量。

它可以对软件罗列出的站表一目了然，便于随时监控察看，支持WEB访问，它与全网平衡软件和网上数据平台对接，手机APP察看各站温度、压力等参数。全网平衡软件和网上数据平台又与GIS地理信息系统连接，在看到该热力站温度和压力的同时，还能看到标注在地图上的热力站地址、所带的面积多少，热负荷是多少、热力管网等信息，方便今后的自控维护。

通讯网络要保证通讯质量的稳定，采用了联通VPN光纤专线，用于把所有工段的热力站参数汇总，上传到调度大厅的网关机服务器，构成一个完整的通讯网络系统，SCADA软件和全网平衡软件通过从网关机调用数据，及时接收第一时间把热力站内现场温度、压力、流量等采集上的数据传回调度室和工段中心站，方便调度室值班人员的察看和控制，保证站内安全运行，也利于中心站内的值班人员察看，保障运行压力不超压、不倒空，保障运行温度不超温，每个热力站内配置有硬盘录像机，它可以通过摄像头的采集，当通讯断时，它可以连续录制好几十小时，防止重要数据的丢失，为安全提供保障。站内各个摄像头通过视频编码器能将传输的视频信号转换为数字信号，然 后将数字信号通过交换机和光猫传送到工段中心站和调度室，工段中心站内的人员能够第一时间发现和解决、而不用通过调度室通知工段。节省了人力物力，节省了资源浪费。调度室通过平衡软件和SCADA软件分析运行数据，从而更好的供好热，服好务。只有这样才能很大的提高了工作效率。

无人值守热力站提高了供热质量，满足了用户需求，节省了大量的人力、物力资源，减少了不必要的浪费。很好的实现了换热站设备的自动控制， 使供热管理水平上了一个暂新的台阶,取得了经济效益的同时, 更取得了好的社会效益。

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