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1、,Hauptteiltext,Zweite Ebene,Dritte Ebene,Folientitel,Date:,,21.10.2024,File:,Mikeyang Edit,_V,9,_p_stru_E.,16,項目工作組,知識產(chǎn)權(quán)所有,未經(jīng)許可,嚴禁復制、使用、或向第,,三方公開。,?,上海深洋科技發(fā)展有限公司,,1999,年。,曾小洋 編著,上海深洋科技發(fā)展有限公司,,項目技術(shù)總監(jiān) 曾小洋,,電話:021-6353 7252,800 820 6309,移動:1391 7422 722,1860 1798 599,,E_mail,: plccenter@,,,項目介紹,基于,無
2、線,GPRS,遠程監(jiān)控供暖系統(tǒng),曾小洋簡介,集中供暖概述,,目前,冬季供暖方式普遍采用集中進行供熱。熱電廠通過城市高溫供熱管道將熱水送至各居民小區(qū)和企業(yè)或商業(yè)街道中的換熱站。在換熱站,高溫管道(簡稱一次網(wǎng))中的熱水與進居室暖氣片(簡稱二次網(wǎng))的熱水通過換熱器交換熱量,經(jīng)過換熱后,二次網(wǎng)中熱水流入各居室中。,在供熱過程中,調(diào)度中心需對分散在不同地理位置的換熱站進行集中實時的監(jiān)控,比如:溫度、壓力、流量、液位等參數(shù),控制換熱站中各設備的運行。同時,根據(jù)從現(xiàn)場監(jiān)測到的各換熱站運行參數(shù)和環(huán)境溫度,調(diào)節(jié)熱電廠運行工況,保證冬季整個供暖的穩(wěn)定運行和節(jié)能降耗。,我國現(xiàn)行的熱力站運行管理仍處于手工操作階段,影
3、響了集中供熱優(yōu)越性的充分發(fā)揮。主要反映在:缺少全面的參數(shù)測量手段,無法對運行工況進行系統(tǒng)的分析判斷;系統(tǒng)運行工況失調(diào)難以消除,造成用戶冷熱不均;供熱參數(shù)未能在最佳工況下運行,供熱量與需熱量不匹配;運行數(shù)據(jù)不全,難以實現(xiàn)量化管理。,建設完善城市集中供熱工程,必須要全面提高供熱控制技術(shù)水平,因此,建立基于,GPRS,無線網(wǎng)絡的自動監(jiān)控系統(tǒng),來實現(xiàn)各換熱站現(xiàn)場參數(shù)的采集、調(diào)度室與各換熱站的數(shù)據(jù)實時通訊控制,可以很好的解決上述缺點,可以有效提高供熱系統(tǒng)的自動化控制水平,并且能很大程度上提高供熱行業(yè)的管理水平。供熱工程中的自動控制對于保證供熱系統(tǒng)優(yōu)質(zhì)供熱、安全運行、經(jīng)濟節(jié)能、環(huán)境保護具有十分重要的作用。
4、,,本工程為巴彥浩特集中供熱項目,工程計劃投資,4.2,億元,其中,1,期工程投資,3.2,億元,新建,24,座換熱站,Ⅱ期工程新建,2,臺,58MW,循環(huán)流化床熱水爐、,38,座換熱站。,工程項目概況,工程項目背景,,巴彥浩特集中供熱項目,工程計劃投資,4.2,億元,其中,1,期工程投資,3.2,億元,新建,24,座換熱站,Ⅱ期工程新建,2,臺,58MW,循環(huán)流化床熱水爐、,38,座換熱站。,,根據(jù)本工程項目的招標文件中的技術(shù)規(guī)格要求,我公司項目工作組對本工程項目分析設計及設施方案。,供暖生產(chǎn),調(diào)度中心,通訊系統(tǒng)互聯(lián)網(wǎng),各個區(qū)域的換熱站,通信服務商:中國移動,各個區(qū)域的換熱站,系統(tǒng)方案,整個
5、供熱網(wǎng)遠程監(jiān)控系統(tǒng)組成,現(xiàn)場換熱站控制部分,GPRS,數(shù)據(jù)傳輸部分,調(diào)度室數(shù)據(jù)中心,,通過控制模塊完成與,SARO GPRS DTU,的數(shù)據(jù)交互。,PLC,定時將數(shù)據(jù)發(fā)送給,GPRS DTU,,同時,PLC,實時接收,DTU,發(fā)來的數(shù)據(jù)完成相應控制功能。,GPRS DTU,在收到,PLC,發(fā)來的數(shù)據(jù)會立即轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心。,系統(tǒng)各部分功能,(1),現(xiàn)場換熱站,,PLC,將各工藝參數(shù)實時采集后通過,RS-232,串口通信模塊將數(shù)據(jù)送往,GPRS DTU,通信模塊;同時,還可通過該通信模塊接收調(diào)度中心的指令。,(2) GPRS,數(shù)據(jù)傳輸,,在對,GPRS DTU,通信模塊進行配置時預先輸入數(shù)據(jù)中心的
6、固定,IP,地址。,GPRS DTU,通信模塊收到,PLC,發(fā)來的數(shù)據(jù)后,把這些數(shù)據(jù)送到前面設置的,IP,地址網(wǎng)絡服務器中,通過端口映射轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心服務器。,SARO GPRS DTU,發(fā)送數(shù)據(jù)的過程為:數(shù)據(jù)送到中國移動,GPRS,網(wǎng)絡中,然后再經(jīng)過,Internet,,最后在數(shù)據(jù)中心通過,ADSL,進行接收。,,(3),調(diào)度室數(shù)據(jù)中心,,由,ADSL MODEM,、網(wǎng)絡服務器、防火墻、數(shù)據(jù)中心服務器、工作站。數(shù)據(jù)中心服務器通過,ADSL Modem,接收來自各換熱站的數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進行存儲、歷史趨勢分析、報表打印等,其中一部分數(shù)據(jù)還傳送到全廠,MIS,系統(tǒng)。,系統(tǒng)通信網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),系統(tǒng)通信網(wǎng)絡
7、,,該系統(tǒng)主要是通過,GPRS DTU,和移動公司,GPRS,網(wǎng)絡來完成。,DTU,主要完成,PLC,與調(diào)度中心數(shù)據(jù)傳輸轉(zhuǎn)發(fā)的任務,同時也是與移動,GPRS,網(wǎng)絡的工作接口。,主要設置的參數(shù)如下:,,(1),本方案是通過,Internet(CMNET),實現(xiàn)的,這樣用戶的實現(xiàn)成本比較低。如需要高可靠性數(shù)據(jù)傳輸,,,中國移動為這種應用提供了直接接入,GPRS,網(wǎng)絡的方式。網(wǎng)絡服務器通過專線方式直接接入,GPRS,移動基站,并獲得一個固定的,IP,地址。各熱交換站點數(shù)據(jù)無需路由到,Internet,網(wǎng)絡,監(jiān)測點,DTU,也采用固定,IP,地址的,SIM,卡。采用這種方式組成點對多點網(wǎng)絡具有實時性好
8、、安全性高的特點,但接入費用相對較高。,(2),數(shù)據(jù)發(fā)送目的地,即數(shù)據(jù)中心服務器或者路由器的,IP,地址或者域名。,(3),與,PLC,的接口參數(shù),包括波特率、停止位、奇偶校驗、數(shù)據(jù)位、流控制。,(4) GPRS DTU,對于不同地區(qū),GPRS,網(wǎng)絡質(zhì)量的一些參數(shù)配置。,數(shù)據(jù)傳輸應用,數(shù)據(jù)傳輸,,數(shù)據(jù)經(jīng),DTU,發(fā)送到移動,GPRS,網(wǎng)絡上的,CGSN,后,移動的,GPRS,網(wǎng)絡與,Internet,有通道接口,因此,移動,CGSN,服務器可將數(shù)據(jù)經(jīng),Internet,再轉(zhuǎn)發(fā)到數(shù)據(jù)中心服務器。移動,GPRS,網(wǎng)絡傳輸送來的各換熱站數(shù)據(jù)經(jīng),Internet,,通過,ADSL Modem,信號解調(diào)
9、經(jīng)防火墻檢測后送達網(wǎng)絡服務器,再將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到指定的數(shù)據(jù)中心服務器上進行數(shù)據(jù)接收處理,與此同時數(shù)據(jù)中心服務器擔負著向各換熱站發(fā)送相應控制指令數(shù)據(jù)的任務。,數(shù)據(jù)的應用,,各工作站從數(shù)據(jù)中心服務器上取得數(shù)據(jù)在各自的人機界面軟件上完成,對各換熱站的監(jiān)視控制、報警、歷史曲線等功能。此外,在調(diào)度中心網(wǎng)絡中,網(wǎng)絡服務器與全廠,MIS,網(wǎng)絡連接,負責把熱網(wǎng)的各種運行參數(shù)送到,MIS,網(wǎng)上,供上一級相應,MIS,軟件完成數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)挖掘等功能,大大提高熱網(wǎng)運行的經(jīng)濟性。網(wǎng)絡服務器與,MIS,網(wǎng)數(shù)據(jù)服務器的數(shù)據(jù)接口選用,OPC,,該接口使用方便、調(diào)試配置十分簡單。,系統(tǒng)工藝控制描述,系統(tǒng)工藝,,該方案中,所采
10、用,PLC,在各換熱站完成以下功能:現(xiàn)場溫度、壓力、流量、液位信號的采集;現(xiàn)場各調(diào)節(jié)閥的控制;現(xiàn)場電機、變頻器的控制及運行監(jiān)視。在換熱站中,通過觸摸屏簡單易行的完成人機交互,控制各種設備穩(wěn)定運行。,,對于現(xiàn)場調(diào)節(jié)閥及各種電機的控制,設計了就地控制、觸摸屏控制、遠程調(diào)度中心控制三種方式。,,(1),根據(jù)室外氣象溫度和二次網(wǎng)的供回水平均溫度調(diào)節(jié)一次網(wǎng)供水或回水管道上電動調(diào)節(jié)閥,從而改變一次網(wǎng)進換熱器的流量,保證二次網(wǎng)的供熱量。,,(2),根據(jù)室外氣象溫度、二次網(wǎng)的供回水溫度、供回水壓力共五個參數(shù),來通過變頻器調(diào)整循環(huán)水泵的運行頻率,從而改變二次網(wǎng)的運行流量,(對于目前換熱站中循環(huán)水泵為變頻控制的采
11、用該方案),。,,(3),根據(jù)恒壓點的實測壓力值與設定壓力值的比較偏差,來通過變頻器改變補水泵的運行頻率,保證恒壓點的壓力恒定。,,(4),其中,室外氣象溫度數(shù)據(jù)采用各新機組室外溫度加權(quán)平均后經(jīng)中心站處理后送往各改造機組進行自動控制。,,系統(tǒng)功能與特點,(1),先進性,,,本方案設計中不僅采用了先進的軟、硬件,而且著眼于企業(yè)“管控一體化”的需求,貫徹了數(shù)字化、信息化環(huán)保的先進思想,使企業(yè)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的進一步智能應用成為現(xiàn)實。該方案使控制系統(tǒng)有機地成為企業(yè)整個,IT,架構(gòu)的一部分。本系統(tǒng)采用先進的計算機控制系統(tǒng),主要用于城市熱網(wǎng)的生產(chǎn)控制、運行操作、監(jiān)視管理。控制系統(tǒng)配有可靠的硬件設備和功能強大、運
12、行可靠、界面友好的系統(tǒng)軟件、編程軟件、控制軟件。,(2),高可靠性,,與傳統(tǒng)的無線電臺傳輸相比,,GPRS,網(wǎng)的數(shù)據(jù)傳輸抗干擾能力更強,且通訊覆蓋范圍遠遠強于前者;,,現(xiàn)場控制站,PLC,對工藝過程的控制不會因監(jiān)控計算機的癱瘓而受影響;,,現(xiàn)場控制站的,PLC,能夠在惡劣的環(huán)境中長期可靠運行,并且易配置、易接線、易維護、隔離性好,結(jié)構(gòu)堅固、抗腐蝕、適應較寬的溫度變化范圍,平均無故障間隔時間(,MTBF,),15,年。,(3),強大的功能,PLC,的編程語言符合,IEC61131-3,標準,易學、易懂、易用;,CPU,內(nèi)置軟,PID,,并提供了豐富的指令集及函數(shù)庫,用戶直接調(diào)用;,組態(tài)軟件圖庫豐
13、富,網(wǎng)絡功能強大,報警、報表、歷史數(shù)據(jù)以及二次開發(fā)功能完善而易用。,(4),優(yōu)良的開放性,TCP/IP,協(xié)議是目前開放性最好的協(xié)議,可以輕松進行系統(tǒng)擴展;,組態(tài)軟件支持,DDE,、,OPC,、,ODBC,、,SQL,,且提供豐富的,API,編程接口,方便接入全廠,MIS,系統(tǒng);,同時也為世界各大廠商,如,Modicon,、,Siemens,、,AB,、,GE,、,Omron,等的設備提供了完善的驅(qū)動程序庫,從而可以將其它系統(tǒng)輕松接入本系統(tǒng)。,,應用前景,,該方案實現(xiàn)了對換熱站運行參數(shù)的集中監(jiān)視、控制,與老系統(tǒng)相比,可以大量的減少維護人員,部分換熱站還實現(xiàn)了無人值守,提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。與使用傳統(tǒng)無線電臺相比,該方案具備更好的抗干擾性(尤其是在城市中)、數(shù)據(jù)傳輸安全性。相信這種遠程監(jiān)控方案將在城市管網(wǎng)、熱網(wǎng)、石油、地震檢測、電力等一些無線遠程數(shù)據(jù)監(jiān)控中得到更大范圍應用。,系統(tǒng),,感謝領導們支持!,,THANK YOU,!,,