一種多熱源熱網監控系統的製作方法
2023-12-04 13:11:16 1
一種多熱源熱網監控系統的製作方法
【專利摘要】一種多熱源熱網監控系統，包括主控中心、通訊網絡、總線、現場監控設備、執行器、熱源、供熱管道、換熱站、蒸汽用戶測量站和熱用戶，所述主控中心通過所述通訊網絡與所述現場監控設備連接，所述熱源、換熱站、蒸汽用戶測量站和熱用戶之間通過供熱管道相連，所述熱源、換熱站、蒸汽用戶測量站、熱用戶和供熱管道處均設有所述現場監控設備，所述現場監控設備通過總線與所述執行器相連，所述執行器上設有執行反饋系統，所述執行反饋系統通過所述通訊網絡與主控中心連接；本發明節約人力、事故率低、運行效率高、綜合成本低，主要應用於城市集中供熱領域。
【專利說明】一種多熱源熱網監控系統
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種集中供熱管網監控系統，尤其涉及一種多熱源熱網監控系統。
【背景技術】
[0002]隨著社會技術進步及經濟的發展，我國供熱管網發展迅速，特別是城市集中供熱面積迅猛增加，熱網系統不斷加大。但是，目前大部分供熱系統的換熱站都採用人工監控，需要人工24小時值守，各換熱站數量多、地點分散，從而導致值班人員多，勞動強度大，不但浪費人力，而且影響勞動者的身體健康；供暖中心無法實時掌握設備的實際運行情況，無法做到合理調度。如果出現事故隱患，工作人員難以發現，易造成供熱事故，特別是集中供熱的管線，線路覆蓋地域範圍大，很難在短時間內發現並排除故障，事故發生率高；各換熱站都獨立運行，易造成熱力分配不均衡，而且無法互為備用，難以達到供熱系統整體最佳狀態，供熱效率低，能耗高，綜合成本高。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種節約人力、事故率低、運行效率高、綜合成本低的多熱源熱網監控系統。
[0004]本發明解決技術問題採用的技術方案為:一種多熱源熱網監控系統，包括主控中心、通訊網絡、總線、現場監控設備、執行器、熱源、供熱管道、換熱站、蒸汽用戶測量站和熱用戶，所述主控中心通過所述通訊網絡與所述現場監控設備連接，所述熱源、換熱站、蒸汽用戶測量站和熱用戶之間通過供熱管道相連，所述熱源、換熱站、蒸汽用戶測量站、熱用戶和供熱管道處均設有所述現場監控設備，所述現場監控設備通過總線與所述執行器相連，所述執行器上設有執行反饋系統，所述執行反饋系統通過所述通訊網絡與主控中心連接；
[0005]所述主控中心包括通過總線相互連接的通訊伺服器、資料庫伺服器、工程師站、操作員站、印表機、UPS電源、大型顯示設備、網絡交換機、監控元件；
[0006]所述通訊網絡包括光纜、ADSL、GPRS中的一種或幾種；
[0007]所述現場監控設備包括通過總線相互連接的視頻監控器、傳感器、熱參數控制裝置、就地PLC控制器、通訊單元、變送器、熱量表；
[0008]所述熱源分為主熱源和輔熱源，所述主熱源和輔熱源通過所述供熱管道相連，所述主熱源、輔熱源相互之間設有自動平衡協調系統，所述自動平衡協調系統包括全網平衡軟體，所述自動平衡協調系統用來協調、均衡各熱源之間的熱力供應，其主要功能包括:軟體的管理功能、控制參數設定與修改功能、全網平衡功能、一次網閥的時間表控制功能、二次網變頻循環泵的控制功能、供熱管道調節閥控制功能、控制效果的評價功能、負荷預測功能、閥位自動跟蹤功能、控制方式選擇功能、網絡0PC功能、報表生成功能；所述自動平衡協調系統通過所述通訊網絡與所述主控中心連接，由所述主控中心控制所述自動平衡協調系統整體運行；
[0009]所述主熱源為熱電聯產的熱源，所述輔熱源為單獨鍋爐供熱站，一般情況下使用主熱源，當主熱源不能滿足供熱要求時，不足部分由效率較低的輔熱源供應；
[0010]所述換熱站包括將一級管網的熱水引入換熱站的二級循環泵、可控制所述二級循環泵所在供熱管道流量的流量控制裝置以及與所述流量控制裝置可控連
[0011]接的傳感器；
[0012]所述蒸汽用戶測量站包括Modbus接口蒸汽熱量表和通信單元,通過GPRS通訊傳輸數據給所述主控中心；
[0013]所述執行器包括加熱裝置、流量控制裝置，主要是根據熱用戶的熱量需求來控制熱網加熱和熱力分布；
[0014]所述執行反饋系統包括相互連接的數據記憶模塊、數據分析模塊、通信模塊，所述執行反饋系統主要用來記憶執行調控前的參數數據，通過數據分析模塊，對比調控前後的運行狀態，將所述運行狀態反饋給所述主控中心，供所述主控中心修正數據參考；
[0015]所述操作員站包括通過總線連接的顯示屏、監控軟體、鍵盤，用來處理日常實時操作；
[0016]所述工程師站包括通過總線連接的熱源控制計算機、熱網控制計算機、網源結合仿真計算機、監控軟體，所述熱源控制計算機、熱網控制計算機、網源結合仿真計算機均採用雙機熱備的方式，即一臺為主機，一臺為備用機，在主機正常工作時，備用機實時刷新本身的數據區，始終保持與主機數據相同，主機失效時，所有功能切換到備用機上，雙機實現無擾動切換。所述工程師站是用來讓工程師根據熱網監控指標對系統進行維護、開發、編輯、更改和更新參數和常數；
[0017]所述監控軟體由一般軟體和專用軟體構成，主要包括:監視軟體、控制軟體、資料庫軟體、故障分析軟體、參數和控制組態軟體、顯示功能軟體、控制和監視設定軟體、熱網模擬系統軟體、報警和優先處理模塊、數據通訊模塊、數據處理模塊、數據顯示及分析模塊。所述監控軟體可以動態顯示管網的實時操作狀態並執行操作員的命令，如信息查詢、資料庫回訪、圖表分析、參數設置、運行模擬、輸出報告等；
[0018]所述傳感器包括分別設置在供熱管道出水口處和回水口處的溫度傳感器、設置在戶外可感測室外溫度的室外溫度傳感器、設置在供熱管道上的壓力傳感器和溼度傳感器；
[0019]所述流量控制裝置為可控制變頻控制櫃；
[0020]進一步改進，所述熱源還設有太陽能供熱系統，包括太陽能集熱器、儲熱水箱、安裝在儲熱水箱內的水位傳感器、水溫傳感器和通訊傳輸設備，所述太陽能供熱系統通過所述通訊傳輸設備與所述主控中心連接，在所述主熱源和輔熱源出現故障或者不能滿足供熱要求時，啟動太陽能供熱，應急使用；
[0021]進一步改進，所述流量控制裝置為串聯供熱管道上並與所述傳感器保持可控連接的電動控制閥；
[0022]進一步改進，所述熱源、換熱站、蒸汽用戶測量站和熱用戶處設有分控中心，所述分控中心與所述主控中心通過所述通訊網絡連接，如果主控中心出現故障時，可以啟動分控中心現場監控，而不影響整個系統運行；
[0023]與現有技術相比，本發明的有益效果是:
[0024]本發明採用基於物聯網技術的「主控中心-網絡-現場監控設備-熱源-換熱站-熱用戶」的熱網監控系統，全面解決了供熱系統的自動化監控、管理，達到全網的最佳運行狀態，最大限度節約人力、能源；保證集中供熱系統的安全平穩運行，運行效率高、事故率低、綜合成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1是本發明的示意圖。
[0026]圖2是本發明的主控中心結構示意圖。
[0027]圖3是本發明的全網平衡軟體在系統中的位置圖。
[0028]圖中，1為主計算機系統，2為網絡伺服器，3為操作員站，4為工程師站，5為彩色顯示屏，6為掃描儀，7為彩色印表機，8為區域網設備，9為UPS電源，10為顯示大屏幕，11為監控元件。
【具體實施方式】
[0029]下面結合具體實施例對本發明進一步說明。
[0030]實施例1，一種多熱源熱網監控系統，包括主控中心、通訊網絡、現場監控設備、熱源、供熱管道、換熱站、蒸汽用戶測量站和熱用戶，所述主控中心通過所述通訊網絡與所述現場監控設備連接，所述熱源、換熱站、蒸汽用戶測量站和熱用戶之間通過供熱管道相連，所述熱源、換熱站、蒸汽用戶測量站、熱用戶和供熱管道處均設有所述現場監控設備，所述現場監控設備與執行器相連，所述執行器上設有執行反饋系統，所述執行反饋系統通過所述通訊網絡與主控中心連接；
[0031]所述主控中心1主要採用清華同方的有關設備，其主要設備及參數如下:一套100%採用雙CPU在線的主計算機系統1 ;雙線制的開發式網絡伺服器2 ;兩臺操作員站3 ；兩臺工程師站4 ;兩臺帶鍵盤的彩色顯示屏5 ;—臺掃描儀6 ;—臺帶圖形存儲的彩色印表機7 套完整的區域網設備8 ;一臺UPS9 ;—套投影儀及顯示大屏幕10 ;監控元件11 ；
[0032]網絡伺服器:
[0033]CPU:Pentium IV3.0GHz，800MHz 前端總線
[0034]RAM: 1GB ECC DDR SDRAM 內存
[0035]DVD driver:48XCD_R0M 0R8 速 DVD
[0036]硬碟:160GB,SCSI 接口
[0037]操作員站:
[0038]CPU:Pentium IV3.0GHz，800MHz 前端總線
[0039]內存:512M
[0040]顯卡:FX5900
[0041]DVD 光碟機:16XDVD_R0M DVD
[0042]硬碟:80GB
[0043]顯示器:解析度1280 X 1024，17寸液晶顯示器
[0044]乙太網卡:PCICard
[0045]工程師站:
[0046]CPU:Pentium IV3.0GHz，800MHz 前端總線
[0047]內存:512M，DDR
[0048]光碟機:CD-RW
[0049]硬碟:80GB
[0050]顯示器:解析度1280 X 1024，17寸液晶顯示器
[0051]彩色顯示屏:解析度1280 X 1024，17寸液晶顯示器
[0052]I / O 接口:大於 2 個 USB ；2PS / 2 ;I 個並口，2 個串口
[0053]乙太網卡:PCICard
[0054]交換機:
[0055]24 口，10 / 100Base-TX
[0056]16 口，10 / 100Base-TX
[0057]集線器:
[0058]24 口，10 / 100Base-TX
[0059]實施例2，與實施例1不同之處在於:所述熱源為太陽能供熱系統，包括太陽能集熱器、儲熱水箱、安裝在儲熱水箱內的水位傳感器、水溫傳感器和通訊傳輸設備，所述太陽能供熱系統通過所述通訊傳輸設備與所述主控中心連接，在所述主熱源和輔熱源出現故障或者不能滿足供熱要求時，啟動太陽能供熱，應急使用。
[0060]實施例3，與實施例1不同之處在於:所述流量控制裝置為串聯供熱管道上並與所述傳感器保持可控連接的電動控制閥。
[0061]實施例4，與實施例1不同之處在於:所述熱源、換熱站、蒸汽用戶測量站和熱用戶處設有分控中心，所述分控中心與所述主控中心通過所述通訊網絡連接。
[0062]以上顯示和描述了本發明的基本原理和主要特徵和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本發明的原理，在不脫離本發明精神和範圍的前提下，本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明範圍內。本發明要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【權利要求】
1.一種多熱源熱網監控系統，包括主控中心、通訊網絡、總線、現場監控設備、執行器、熱源、供熱管道、換熱站、蒸汽用戶測量站和熱用戶，所述主控中心通過所述通訊網絡與所述現場監控設備連接，所述熱源、換熱站、蒸汽用戶測量站和熱用戶之間通過供熱管道相連，所述熱源、換熱站、蒸汽用戶測量站、熱用戶和供熱管道處均設有所述現場監控設備，所述現場監控設備通過總線與所述執行器相連，其特徵在於:所述執行器上設有執行反饋系統，所述執行反饋系統通過所述通訊網絡與主控中心連接。
2.如權利要求1所述的多熱源熱網監控系統，其特徵在於:所述執行反饋系統包括相互連接的數據記憶模塊、數據分析模塊、通信模塊。
3.如權利要求2所述的多熱源熱網監控系統，其特徵在於:所述主控中心包括通過總線相互連接的通訊伺服器、資料庫伺服器、工程師站、操作員站、印表機、UPS電源、大型顯示設備、網絡交換機、監控元件。
4.如權利要求3所述的多熱源熱網監控系統，其特徵在於:所述現場監控設備包括通過總線相互連接的視頻監控器、傳感器、熱參數控制裝置、就地PLC控制器、通訊單元、變送器、熱量表。
5.如權利要求4所述的多熱源熱網監控系統，其特徵在於:所述熱源分為主熱源和輔熱源，所述主熱源和輔熱源通過所述供熱管道相連，所述主熱源、輔熱源相互之間設有自動平衡協調系統，所述自動平衡協調系統包括全網平衡軟體。
6.如權利要求5所述的多熱源熱網監控系統，其特徵在於:所述操作員站包括通過總線連接的顯示屏、監控軟體、鍵盤。
7.如權利要求6所述的多熱源熱網監控系統，其特徵在於:所述工程師站包括通過總線連接的熱源控制計算機、熱網控制計算機、網源結合仿真計算機、監控軟體，所述熱源控制計算機、熱網控制計算機、網源結合仿真計算機均採用雙機熱備的方式。
8.如權利要求6或7所述的多熱源熱網監控系統，其特徵在於:所述監控軟體由一般軟體和專用軟體構成，主要包括:監視軟體、控制軟體、資料庫軟體、故障分析軟體、參數和控制組態軟體、顯示功能軟體、控制和監視設定軟體、熱網模擬系統軟體、報警和優先處理模塊、數據通訊模塊、數據處理模塊、數據顯示及分析模塊。
9.如權利要求8所述的多熱源熱網監控系統，其特徵在於:所述熱源設有太陽能供熱系統，包括太陽能集熱器、儲熱水箱、安裝在儲熱水箱內的水位傳感器、水溫傳感器和通訊傳輸設備，所述太陽能供熱系統通過所述通訊傳輸設備與所述主控中心連接。
10.如權利要求9所述的多熱源熱網監控系統，其特徵在於:所述熱源、換熱站、蒸汽用戶測量站和熱用戶處設有分控中心，所述分控中心與所述主控中心通過所述通訊網絡連接。
【文檔編號】F24D19/10GK104456710SQ201310462222
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月19日 優先權日:2013年9月19日
【發明者】劉偉, 鄒滌, 蔣紅, 姜煒, 劉紅建, 殷繼武, 秦緒忠, 秦冰, 喻漢運, 王潤生, 司濟源, 李喜生, 全新山, 王新民, 戚江平, 代國棟, 王偉, 戴玉敏 申請人:新疆天富熱電股份有限公司供熱分公司