摘要:隨著社會生產(chǎn)生活的快速發(fā)展,城市對能源的需求也進一步增加。特別是氣溫較低的地方,對于熱能的需求非常迫切。熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)使分散的熱力站連接成為了一個整體,實現(xiàn)了區(qū)域內(nèi)各熱力站的統(tǒng)一監(jiān)控管理;诖,本文就熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)在供熱管理中的應(yīng)用進行分析與探討。
關(guān)鍵詞:熱網(wǎng)監(jiān)控;供熱管理;應(yīng)用
中圖分類號:B819文獻標(biāo)識碼: A
前言
近些年來,隨著社會生產(chǎn)生活的快速發(fā)展,城市對能源的需求也大幅增加。特別是部分城市冬季氣溫較低,居民生活對熱能的需求非常迫切。為此人們建設(shè)了大量的熱電站及相關(guān)的熱力供應(yīng)系統(tǒng)來滿足這種需求。但是對于大規(guī)模供熱系統(tǒng)的管理一直是一個難題。由于氣溫變化復(fù)雜,用戶的用熱需求也在發(fā)生變化。為了最大程度提高熱網(wǎng)供熱效率,降低能量損失,需要供熱系統(tǒng)時刻調(diào)節(jié)熱源供熱量和用戶需熱量之間關(guān)系,使其能夠協(xié)調(diào)并相互適應(yīng)。為了達到這種目的,需要調(diào)控系統(tǒng)能夠時刻對熱源、熱網(wǎng)的工作運行狀態(tài)及用戶的用熱情況進行監(jiān)測分析,從而做出適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)動作,對熱網(wǎng)系統(tǒng)的狀態(tài)參數(shù)進行控制。由此可見,傳統(tǒng)人工調(diào)控的方式由于效率低下、反應(yīng)遲鈍、失誤較多,顯然無法滿足對日益龐大的供熱網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控要求。因此熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)就應(yīng)運而生,它通過采集、存儲、統(tǒng)計和分析熱網(wǎng)系統(tǒng)的運行參數(shù),對供熱設(shè)備進行實時的監(jiān)控,并能根據(jù)要求對其工作參數(shù)進行有效調(diào)節(jié),從而實現(xiàn)熱源供熱與用戶用熱之間的協(xié)調(diào)適應(yīng)。下面,本文將結(jié)合熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能,對其在供熱管理應(yīng)用中產(chǎn)生的社會和經(jīng)濟效益進行分析。
一、熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)概述
熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)主要就是指以建立的供熱系統(tǒng)為基礎(chǔ),結(jié)合供熱管理工作需求,利用計算機或其他智能控制設(shè)備對供熱系統(tǒng)的進行監(jiān)控和管理的系統(tǒng)。熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)主要包括:熱網(wǎng)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)軟件、計算機、監(jiān)控中心、GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備、流量計算儀、通信網(wǎng)絡(luò)、一次表等組成。熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)具有測量精準(zhǔn)度高、可靠性強、穩(wěn)定性好、操作方便、能夠遠(yuǎn)程調(diào)控的優(yōu)點。在供熱管理中應(yīng)用熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng),能夠有效解決熱網(wǎng)運行失調(diào)情況,不僅保持了供熱系統(tǒng)運行的平衡,還進一步提高了供熱效果。建立熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)全天候在線運行,數(shù)據(jù)實時同步,最大程度避免了盜熱、漏熱情況的出現(xiàn),做到了及時發(fā)現(xiàn)問題,立即發(fā)現(xiàn)并備案,避免了更多損失、更大危險的發(fā)生。
熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)管理軟件功能模塊結(jié)構(gòu)圖
二、集中供熱系統(tǒng)自動化控制在供熱系統(tǒng)中的應(yīng)用
。1)、自動傳輸熱網(wǎng)供熱系統(tǒng)數(shù)據(jù)控制多平臺融合流程
現(xiàn)代化的熱力調(diào)度與控制必須建立在現(xiàn)代化的通訊平臺和信息平臺上,只有完善的通訊網(wǎng)絡(luò)才能保證熱網(wǎng)自動控制監(jiān)查的安全運行,達到提高供熱質(zhì)量、降低熱能消耗的目的,國內(nèi)供熱比較早的熱力公司,目前已經(jīng)實現(xiàn)通訊平臺集成無線數(shù)傳、CDMA、ADSL等多種公共通訊網(wǎng)絡(luò),并實現(xiàn)了多平臺的融合與共享。
(2)、自動控制系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)控供熱
遠(yuǎn)程自動監(jiān)控方式具有節(jié)約大量電纜、節(jié)省安裝費用、節(jié)約材料、可靠性高、組態(tài)靈活等優(yōu)點。目前,計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)普遍應(yīng)用于熱網(wǎng)自動化控制系統(tǒng)中,智能化電氣設(shè)備也有了較快的發(fā)展,這些都為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用于熱網(wǎng)自控運行奠定了良好的基礎(chǔ),F(xiàn)場總線監(jiān)控方式使系統(tǒng)設(shè)計更加有針對性,對于不同的間隔可以有不同的功能,這樣可以根據(jù)間隔的情況進行設(shè)計。采用這種監(jiān)控方式除了具有遠(yuǎn)程監(jiān)控方式的全部優(yōu)點外,還可以減少大量的隔離設(shè)備。
城市供熱管網(wǎng)無線遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)由前端部分來完成對監(jiān)測因子含量的監(jiān)測與匯總、轉(zhuǎn)換、傳輸?shù)裙ぷ,監(jiān)測因子包括溫度、壓力、流量等,這些監(jiān)測因子由測控終端使用不同的方法進行測量獲得一個非常準(zhǔn)確的測量數(shù)據(jù),此結(jié)果通過數(shù)據(jù)處理轉(zhuǎn)換后經(jīng)由GPRS網(wǎng)絡(luò)向監(jiān)控中心傳輸數(shù)據(jù),監(jiān)控中心來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收、過濾、存儲、處理、統(tǒng)計分析并提供實時數(shù)據(jù)查詢等任務(wù),當(dāng)溫度或壓力超過設(shè)定值時,自動開啟或關(guān)閉指定設(shè)備。整個系統(tǒng)可達到安全、可靠、準(zhǔn)確、實時、全面、快速、高效地將真實的城市供熱管網(wǎng)信息展現(xiàn)在管理人員面前。
(3)、集中供熱系統(tǒng)自動控制在供熱系統(tǒng)中對熱量策略的實際應(yīng)用
在實際應(yīng)用中,室外溫度實際值是一個關(guān)鍵參量,因而室外溫度設(shè)置點的選取顯得尤為重要,由于熱網(wǎng)供熱控制屬于大滯后,大慣性、多變量、差異性系統(tǒng)。如果控制參數(shù)設(shè)置不當(dāng),可能無法實現(xiàn)控制目標(biāo),調(diào)節(jié)過慢使響應(yīng)時間過長,達不到系統(tǒng)要求,過快又易引起超調(diào),甚至產(chǎn)生震蕩。針對供熱系統(tǒng)的控制特點,如何提高控制系統(tǒng)各項性能指標(biāo),將傳統(tǒng)手動控制方法改到自動控制調(diào)節(jié)效果并明顯提高了。盡管傳統(tǒng)PID校正控制以其結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定性好、工作可靠、調(diào)整方便等優(yōu)點在控制中被廣泛采用,但是PID控制參數(shù)一般都是人工整定,有其局限性,不能在線統(tǒng)PID控制技術(shù)相結(jié)合,通過模糊控制在線的自動調(diào)整PID的各個控制參數(shù),大大改善了控制系統(tǒng)的動態(tài)響應(yīng)性能和穩(wěn)態(tài)性能。
四、熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)在供熱管理中的應(yīng)用效果
。1)、保證供熱系統(tǒng)安全運行
與傳統(tǒng)供熱管理方式相比,熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)在實際應(yīng)用中的一個主要效果就是明顯提高了城市供熱系統(tǒng)工作的安全性和穩(wěn)定性。由于采用統(tǒng)一調(diào)度管理的方式,熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)⒊鞘懈鞣稚^(qū)域的供熱系統(tǒng)整合到一個統(tǒng)一的監(jiān)測控制網(wǎng)絡(luò)中來。因此,這顯著提高的供熱管理的效率和質(zhì)量。同時,由于熱網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r對熱量傳輸?shù)母鱾過程、熱量流經(jīng)的各個部位的狀態(tài)參數(shù)進行監(jiān)控。因此一旦這些參數(shù)出現(xiàn)異常,監(jiān)控中心能夠馬上得知,并通過遠(yuǎn)程調(diào)控方式對相關(guān)設(shè)備裝置進行操作控制。特別是當(dāng)熱網(wǎng)系統(tǒng)中某一部位發(fā)生故障時,監(jiān)控系統(tǒng)能夠立刻采取措施對故障進行排查或隔離,從而在最大程度上降低了故障對全網(wǎng)造成的影響和損失,提高了供熱系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。
(2)、改善供熱效果、經(jīng)濟運行
熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的在實際應(yīng)用中還具有改善供熱效果、提高熱能利用率的作用。由于監(jiān)測系統(tǒng)能夠?qū)崟r的對用戶用熱情況進行監(jiān)控。因此,它可以根據(jù)用戶的實時用熱量自動調(diào)節(jié)熱力站的供熱量,使兩者達到協(xié)調(diào)平衡的狀態(tài)。這既可以避免熱力站的過多供熱造成的浪費,同時又能夠消除熱力站供熱不足給用戶生活造成的影響。此外,熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)還能夠根據(jù)室內(nèi)外的溫度變化,自動調(diào)節(jié)供熱的溫度,提高熱量的利用率。
。3)、降低勞動強度、減員增效
熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)與傳統(tǒng)供熱管理方式相比的一大優(yōu)勢就是降低了勞動強度,減少了人員數(shù)量,提高了管理效率。由于大量采用自動化傳感控制設(shè)備,熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)能夠快速高效的完成許多復(fù)雜狀態(tài)參數(shù)的收集和分析工作。同時,遠(yuǎn)程監(jiān)控和故障診斷技術(shù)的應(yīng)用,能夠極大的緩解系統(tǒng)檢測和設(shè)備維修人員的工作壓力。在熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的幫助下,工作人員只需要對系統(tǒng)的監(jiān)測結(jié)果進行判斷,并根據(jù)要求發(fā)送控制指令就能完成傳統(tǒng)幾倍的工作量。因此相對而言降低了勞動強度、提高了管理效率。
(4)、社會效益明顯
熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)在供熱管理中給社會帶來的效益也是明顯的。由于采用了自動化、人性化的監(jiān)測控制手段,因此不僅能夠提高居民的生活質(zhì)量,而且降低了人工管理的工作量。同時,在這個節(jié)能、環(huán)保越來越重要的時代,熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)也很好的切合了這一理念,降低了能耗、減少了污染,適應(yīng)了社會的發(fā)展要求。因此,其不僅將推動供熱企業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展,同時也將促使人們探索更加節(jié)能、環(huán)保的能源管理利用方式。
五、結(jié)語
綜上所述,隨著社會生產(chǎn)生活的快速發(fā)展,城市對能源的需求也進一步增加,在供熱管理中應(yīng)用熱網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng),不僅明顯提高了城市供熱系統(tǒng)工作的可靠性和安全性,同時也改善了供熱效果、提高了熱能利用率,實現(xiàn)熱網(wǎng)平衡運行,提高了供熱效果,更有助于促進我國供熱能源的可持續(xù)發(fā)展。
參考文獻
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