集中供热的热网自动化监控系统

刘贺霞

摘要：伴随着社会的快速发展、科学的不断进步，如今自动化控制技术在各个领域已经得到了广泛的应用，特别是城市集中供热领域，热网控制逐步实现自动化，并取得了良好的效果。从以前陈旧、落后的供热方式，转变为自动化控制方式，实现了热网运行状态全面的远程监测与控制，从而使热量分配更加均匀，提供更高水平的用户体验，并且可以减少供热系统不必要的能源消耗。

关键词：集中供热；电气；自动化控制标准

引言

随着热网自动化控制技术的不断提升，为了优化控制方式，提高供热质量，科学分配热量，2019年夏季，我公司对热网自动化控制系统进行了全面升级，改造包括中心监控系统和热力站控制系统两部分，完成上位机系统及36个热力站（74环路）的站内自控系统的软件、硬件的全面升级。增加了数据采集、控制、报警、历史数据存储、查询、统计、分析、报表、趋势图等功能；通过建立供热数学模型，结合气象网数据，及在线人工补偿，实现了热网运行参数、状态的实时监测，及电气自控设备的自动化控制。通过此次升级改造，使运行数据更加精准；使控制更加精细化；数据传输更加稳定。提高了经济效益，实现了科学管理，为保障热网的热力平衡和供热系统的安全、可靠运行发挥了重要作用。

1热网自动化监控系统概述

随着科学技术的发展和应用，自动控制系统在许多行业得到应用，其在各个行业的作用越来越重要。近年来，集中供热系统也开始采用自动化控制系统来优化服务和效益。电气自动控制系统在集中供热系统热网建设、运行中的应用，可以有效控制供热温度，为用户提供温度均衡服务，同时降低能耗成本。为此，电气自动控制系统在集中供热系统中的应用越来越广泛。

随着集中供热系统中热力站数量的增加，实现热力管网自动控制变得越来越重要。热网自动化监控系统通过计算机、自动化控制、仪表、测控、网络通讯等技术的融合，实现热网温度、压力、流量、热量、频率、电量、阀门开度等参数的全面监测及设备的自动化控制，它主要由热力站控制系统、通讯网络和中心监控系统三大部分组成。热力站控制系统主要负责现场设备数据的采集与控制，将采集好的现场运行数据通过专用光纤或GPRS无线信号等通讯方式传输到中心监控系统，再由中心监控系统显示到组态换面，通过计算分析给PLC控制系统下达指令，PLC控制系统指挥现场设备动作，实现热力站全自动无人值守。实现“一键在手，胸有全局”的自动化热网控制。

集中供热系统热网自动控制方案主要是在热力站建立自动控制设备，调度室内的自动控制主站，负责分析、处理各热力站传输的数据，并下达各热力站运行指令。自动控制系统应能及时将各热力站的数据、信息传输至主站，并及时保存数据。此外，如果自动控制系统出现意外故障，应能及时发出报警的通知。为此，可以说，自动控制系统很好地应用于解决我国集中供热系统面临的热力站不断增多的问题，在集中供热系统中充分发挥EPS的功能已经成为推进集中供热系统发展的重要手段。集中供热系统热力网电气自动控制系统的部署内容主要有以下两个方面:一是在各热力站部署自动控制系统，能够实时监控各个站的实际情况；然后在控制室部署自动控制系统，以便处理不同热力站的信息，实现统一控制。在电气自动控制系统的应用中，还应注意，为了实现控制室、换热站之间的快速数据交换，并及时存储换热站上传的数据，自动控制的响应时间应是实时的。此外，实时自动控制系统是供热系统运行安全、稳定的重要保证。对集中供热系统进行实时监控，可以及时发现系统中存在的故障，采取科学有效的措施加以解决。近几十年来，自动控制系统得到了很好的发展，与社会各界建立了密切的关系，在行业中发挥了非常重要的作用。随后，集中供热系统中热网电气自动控制系统取得了巨大进展，该系统已经有了比较发达的应用技术，大大降低了应用风险。热网电气自动控制系统在集中供热系统中的应用，减少了系统的人力资源成本，解决了人员短缺的问题。电气自动控制系统还能对大量数据进行高效准确的分析、处理，使控制更加简单。

2热网的电气控制系统的优势分析

近几十年来，自动控制系统得到了发展，目前已广泛应用于各行各业，并取得了良好的发展效果。同时，热网电气自动控制系统发展相当成功，其应用技术已经相当发达，应用风险也比较低。热网电气自动控制系统可以节省大量人工，可以很好地弥补人员不足，同时该系统能在很短的时间内对大量数据进行准确的分析处理，使得人工控制越来越简化。除此之外，热网电气自动控制系统可以控制供暖温度、热量稳定性和平衡，既能有效保证服务质量和供热质量，又能减少能源损失、节能环保。

3集中供热系统热网自动控制的应用

3.1热网的电气自动控制方案

均匀调节是目前集中供热系统中热网电气自动化控制的主要策略，通过它，集中供热系统可以实现循环水温度的自动控制，使平均温度始终保持一致。具体过程是对循环水样品进行当前检测，然后通过系统计算供热面积，最后根据获得的数据获得每个热网的温度进行调节。

3.2热网电气自动控制设备

在集中供热系统的运行中，我们经常调节热参数，包括热网内部压力、热网温度、热网流量等，这些热参数的调节应通过集中供热系统中的电气自动设备来实现。在处理相关数据时，首先要了解中央处理器的特点，中央处理器有自己的端口，能够输入信息、输出信息。其次，应根据信息动态原理对电动调节阀进行系统调节。变频器也是本系统中的重要设备之一，它可以随时切换热网电机数据，以便在端口上自由输入输出，此外，变频器还可以实现电压、电源和电机保护。最后，在集中供热系统中，还需要使用到通常由压力、温度和流量传感器组成的传感器和控制器。控制器是利用对采集的数据，如温度、压力、电流和水流的分析，给出到下一个单位的指令，实现对供热系统的控制。

3.3热网电气自动控制软件

自动控制软件的主要作用激素是控制整个系统，保持热网温度平衡。它对各个调节阀进行控制，从热网获取相关信息，然后根据信息计算二次调节循环水的温度。电气自动控制软件还具有远程监控和操纵设备的能力，是传输回来的数据自动生成相关表格，并进行加密处理，保证了数据的安全性，从而保证了系统的安全运行。

3.4热网电气自动控制过程

在集中供热系统中，变频器通常控制循环泵，当二次管网压力发生变化时，循环泵将接收到的压力数据相加，并传送给控制器进行处理，然后将处理后的数据转换成指令信号回变频器，实现变频器对循环水泵的控制。而变频器通过循环泵控制确保机器稳定运行，循环泵能够根据固定值设定压力并将流量设定到热网上。温度传感器是检测和采集室内外温度和供水温度，然后送回到控制器进行处理，控制器根据分析结果向自动控制调节阀发出指令，达到改变流量控制温度的目的。电气自动控制系统用于通过机器动作使整个系统有效运行，在网络定位端首先发出调节指令，并传递给控制器，控制器然后监控泵和调节阀。

结束语

鉴于以上情况，本文对集中供热系统进行了分析，并对其中的热网电气自动控制进行了深入的分析和研究，在此基础上提出了合理的热网电气自动控制方案。集中供热系统广泛采用电气自动化控制，有利于保证供热管网的安全平稳运行，并能使集中供热系统温度更加稳定、平衡，提高服务水平，降低能耗，实现节能环保。

参考文献

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