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現(xiàn)場儀表

遠(yuǎn)程熱網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)

2025China.cn   2006年11月02日
       按照新一輪城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展規(guī)劃,城市建設(shè)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展對優(yōu)化城市能源結(jié)構(gòu)提出了更高的要求。而推行熱電聯(lián)產(chǎn)、城市集中供熱,是解決城市能源結(jié)構(gòu)和環(huán)境污染問題的有效措施,充分體現(xiàn)節(jié)約能源、保護(hù)環(huán)境,提高能源利用效率、企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益和社會效益的最佳途徑。所以既有利于節(jié)約能源,又有利于提高熱電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會環(huán)境效益,給熱電企業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了更加廣闊的前景。 
     隨著熱用戶的不斷增加,熱用量不斷的加大,而怎樣才能更好,更有效的對整個熱網(wǎng)管道,熱用戶計量進(jìn)行管理呢?利用遠(yuǎn)程監(jiān)測,對整個熱網(wǎng)管道,儀表進(jìn)行跟蹤監(jiān)控,不僅可以全面掌握整個熱網(wǎng)管線供熱狀態(tài),還能快速、準(zhǔn)確地反映儀表故障報警信息,方便維護(hù)人員及時查修,這樣不僅節(jié)省大量的人力、物力,而且極大的提高了熱網(wǎng)的現(xiàn)代化管理水平。
 ?。ㄒ唬┻h(yuǎn)程熱網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)概況

 
一 遠(yuǎn)程熱網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò) 
  熱網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)由監(jiān)控中心和遠(yuǎn)程終端(RTU)二大部分組成,如圖一所示。
  監(jiān)控中心的核心是一臺工控機和數(shù)傳設(shè)備,工控機可以掛接在用戶的計算機局域網(wǎng)上實現(xiàn)信息共享,數(shù)傳設(shè)備則負(fù)責(zé)工控機和RTU的數(shù)據(jù)交換。工控機將采集到的熱用戶的有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,換算后,存入實時數(shù)據(jù)庫,以供操作人員隨時查用,并通過網(wǎng)頁瀏覽方式提供給公司決策部門及其他用戶。
  RTU主要由數(shù)據(jù)采集設(shè)備(主要是流量計)和數(shù)傳設(shè)備組成,數(shù)據(jù)采集設(shè)備采集、計算熱用戶的現(xiàn)場數(shù)據(jù)(如:溫度、壓力、瞬時流量、累積流量、供電狀態(tài)等)并通過數(shù)傳設(shè)備和監(jiān)控中心交換信息。
  熱網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)的通信方式按通信媒介可分為有線和無線2大類,按通信網(wǎng)絡(luò)類型可以分為公網(wǎng)和專網(wǎng)2大類,比如:最常用的無線數(shù)傳電臺屬于無線專網(wǎng),485通信屬于有線專網(wǎng),有線MODEM屬于有線公網(wǎng),GSM/GPRS屬于無線公網(wǎng)。
 ?。ǘ┒喾N數(shù)據(jù)傳輸?shù)谋容^
  目前遠(yuǎn)程熱網(wǎng)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)在數(shù)據(jù)傳輸方面主要是通過485總線、無線數(shù)傳電臺以及GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)這么幾種通信方式對前端RTU進(jìn)行監(jiān)控以及數(shù)據(jù)采集。這3種數(shù)據(jù)通信方式的特點如表一所示。


  從上表我們不難看出這幾種通信方式的優(yōu)缺點!而用于熱網(wǎng)監(jiān)控上,哪種方式更為優(yōu)越呢!
  1.由于熱網(wǎng)管道以及供熱的條件限制,一般說來熱用戶都分布在熱電廠方圓5公里以內(nèi)的!
  有線485通信組網(wǎng)方式由于其自身條件與環(huán)境的限制,遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到理想中的要求!而在無線通信組網(wǎng)上,則無需考慮使用覆蓋范圍廣的通信設(shè)施,采用覆蓋范圍只有幾十公里的無線數(shù)傳設(shè)備完全足夠;
  2.實時性:以上這三種傳輸方式,其中GPRS數(shù)據(jù)的整個傳送都依托于電信營業(yè)商,而近年來隨著GPRS的發(fā)展,以及GPRS概念的熱炒,許多熱電公司也都樂于采用這一新興的技術(shù),但在使用過程中,卻發(fā)現(xiàn)節(jié)假日期間由于網(wǎng)絡(luò)資源貧乏,通常造成信息堵塞,從而長時間不能接收到數(shù)據(jù),失去了數(shù)據(jù)實時監(jiān)測的意義;而無線數(shù)傳電臺,所用頻率是該地區(qū)專屬頻率,專網(wǎng)專用,保證了數(shù)據(jù)的實時性,可靠性;
  3.使用費用:GPRS等基于公網(wǎng)的通信方式,每年每月的通信運行費用一筆不小的開銷,讓熱電公司唏噓不已!相比,資金一次性合理投入雖然較多的無線數(shù)傳網(wǎng)絡(luò),從長遠(yuǎn)看來卻為用戶省下了這筆不小的運行費用!
  不難看出,與其它幾種通信方式相比較,在熱網(wǎng)監(jiān)測系統(tǒng)上選用無線數(shù)傳電臺作為數(shù)據(jù)傳輸方式,無論是從性能上還是費用上都占有較大的優(yōu)勢。
  (三)數(shù)據(jù)終端以及數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成(組網(wǎng)方式)
  根據(jù)現(xiàn)場實際情況,建立有、無線組合的數(shù)據(jù)通信網(wǎng),對數(shù)據(jù)實時采集、傳輸!無線數(shù)傳設(shè)備上采用上海正華電子高科技工程有限公司ZH系列產(chǎn)品進(jìn)行通信;有線則采用專線485數(shù)據(jù)通信。
  1.采用大功率的無線數(shù)傳電臺直接與監(jiān)控站通信
  數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)在熱用戶離熱電廠監(jiān)測站遠(yuǎn)距離或通信環(huán)境惡劣的情況下,前端RTU采用ZH240-5數(shù)傳電臺。(如圖二)

 
圖二 遠(yuǎn)距離數(shù)據(jù)通信 
  2.采用小功率的無線數(shù)傳電臺直接與監(jiān)控站通信
  數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)在熱用戶離熱電廠監(jiān)測站較近距離而通信環(huán)境較好的情況下,前端RTU采用ZH240-05數(shù)傳電臺。實際上許多熱電廠的熱用戶都分布在方圓1至2兩公里以內(nèi),通信環(huán)境也非常好,這時采用ZH240-05這種小功率的數(shù)傳設(shè)備,既節(jié)約了一定的資金,又達(dá)到了數(shù)據(jù)實時采集傳輸?shù)哪康模ㄈ鐖D三)

 
圖三 近距離數(shù)據(jù)通信 
  3.采用微功率的無線數(shù)傳電臺通過大功率數(shù)傳電臺中轉(zhuǎn)與監(jiān)控站通信
  在我們實施眾多的熱網(wǎng)工程中,許多熱電廠的熱用戶分布都較為集中,許多幾個熱用戶間相距不過300米,但如果用專線485通信,相比距離就太遠(yuǎn),而稍微近的卻又少不了鋪線的困難。為了降低數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)的成本,前端RTU則采用ZH640-433微功率電臺通信,這樣幾個鄰近的熱用戶分別采用ZH640-433微功率電臺通過附近一臺ZH240-5數(shù)傳電臺中轉(zhuǎn)與監(jiān)測站通信(如圖四)。

圖四 無線混合型數(shù)據(jù)通信 
 4.采用485專線通過大功率數(shù)傳電臺與監(jiān)控站通信
  在多塊現(xiàn)場采集儀表之間的距離非常近的情況下,通過485專線將這些采集儀表串連,共享一臺大功率數(shù)傳電臺與監(jiān)測站通信(如圖5)
 

 
圖五 有線/無線混合型數(shù)據(jù)通信 
 ?。ㄋ模┸浖O(shè)計以及系統(tǒng)功能
  系統(tǒng)主要采用力控工業(yè)組態(tài)平臺進(jìn)行開發(fā),以VC++,VB編程平臺為輔助,使得主站監(jiān)控軟件具備良好的人機界面,操作直觀,簡便并且靈活性強等特點,主要功能有:
  1.24小時在線運行,實時采集各熱用戶子站的溫度、壓力、流量和其他運行參數(shù),實時監(jiān)測每個采集計量儀表的運行情況,而現(xiàn)場采集計量儀表出現(xiàn)故障也可以在短時間內(nèi)發(fā)現(xiàn),并將故障時間紀(jì)錄備案,避免計量方面的損失;杜絕了用戶偷汽的想法;
  2.顯示供熱管網(wǎng)地理信息(GIS);
  3.進(jìn)行整個熱網(wǎng)數(shù)據(jù)的運行分析,具有強大的統(tǒng)計和數(shù)據(jù)庫查詢功能,可以查詢?nèi)我庥脩羧我鈺r段內(nèi)的用汽情況;實時有效的分析管線的管損情況;
  4.對熱用戶端市電斷電、采集參數(shù)異常的情況,進(jìn)行報警,并記錄備查;
  5.根據(jù)需要自動生成結(jié)算帳單(日報表、月報表和年報表),并可以直接打印輸出;
  6.圖表曲線功能,可以直觀的反映出各個用戶的用汽情況;
  7.網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計,支持遠(yuǎn)程訪問功能;
  8.支持模擬屏或投影儀顯示;
  9.兼容不同的儀表
  10.實時數(shù)據(jù)庫與關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的結(jié)合使用保證了數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性和安全性。
  這些強大的軟件功能結(jié)合高性能、低誤碼率的數(shù)傳通信設(shè)備以及UPS不間斷電源設(shè)計,保證了整個系統(tǒng)性能的穩(wěn)定可靠。實現(xiàn)了實時監(jiān)控、遠(yuǎn)程抄表。極大的提高了工作效率,避免了供熱中不必要的損失。
 ?。ㄎ澹┙Y(jié)束語
  隨著科技日新月異高速的發(fā)展,通信的手段、通信的方式也將越來越多,通信也將越來越多的應(yīng)用到各行各業(yè)。而結(jié)合行業(yè)應(yīng)用與各種的通信方式的特點,選擇一種合適的通信方式來組建行業(yè)通信網(wǎng)絡(luò),才是最主要的!這樣各種通信設(shè)施也才能更好地為社會公共服務(wù)行業(yè)文明與進(jìn)步做出貢獻(xiàn)。從而使網(wǎng)絡(luò)管理更為真實,可靠!

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