城市热网监控系统浅析
热网监控系统(一)2024
热网监控系统（一）引言概述：热网监控系统是一种利用先进的技术手段实时监测和管理热网运行情况的系统。
它能够实时采集和分析热网运行数据，提供及时的故障报警和预警提示，从而保障热网的正常运行和节能优化。
本文将从以下五个大点来详细阐述热网监控系统的意义以及其主要功能与特点。
大点一：提高运行安全性1. 建立完备的热网设备状态监测体系2. 实时监测热网运行数据并进行异常报警3. 提供热网设备故障的故障定位与诊断方法4. 提供热网系统的应急处置方案5. 提供远程监控和操作功能，减少人为操作风险大点二：优化热网运行效率1. 实时监测热网温度、流量等关键指标2. 提供运行效率评价和优化建议3. 实现热网换热站的智能调控4. 提供基于数据分析的设备设施升级与改进策略5. 持续改进热网系统的运行方式和方法大点三：提高能源利用效率1. 实时监测和分析热网能耗数据2. 提供能源消耗评估和节能建议3. 优化供热负荷的调整和分配4. 提供能源优化管理策略5. 实时监控能源泄漏和损耗情况，提供修复方案大点四：改善用户体验1. 提供用户热量使用情况的实时查询2. 提供故障修复进度的实时反馈3. 提供个性化的能源节约提示和建议4. 实现用户投诉与反馈的在线处理5. 优化用户体验，提高用户满意度大点五：数据分析与决策支持1. 构建热网数据采集与存储系统2. 实现热网数据的分析和挖掘3. 提供基于数据的预测和决策支持4. 建立热网管理中心及决策支持平台5. 利用数据分析优化运维策略和决策流程总结：热网监控系统通过提高热网的运行安全性、运行效率和能源利用效率，改善用户体验，同时提供数据分析与决策支持，能够实现热网的智能管理和优化，从而为城市供热系统提供可靠而高效的保障。
随着热网监控技术的不断发展和应用，热网运行将迈向更加可持续和智能化的方向。
热网监控系统控制模式分析
２ 热 力站 运 行 自动控 制 的功 能
２１ 实 时 检 测 。 以通 过 遥 测 系统 全 面及 时地 了解 ． 可
温度 检 测 、 析 ， 合 外 界 干 扰 因素 （ 天 气 温 度 ） 分 结 如 算 出 最 佳 的供 热 温 度 。 过 对 一 次 管 网 的流 量 控 制 ， 通 使 供 热 系 统 在 满 足 用 户 需 求 量 的前 提 下 ，保 持 最 佳 工 况 。 系 统 可 采 用 两 极 微 型 计 算 机 控 制 ， 算 机 控 制 该 计
种 运行 方 式 一 旦 实 现 ， 个 热 网 的 流量 、 热 量 也 随 整 供 之 变化 ， 这 是 供 热 单 位 无 法 预 知 的 ， 热 系 统 的 调 而 供 节将 由主动变为被动 。 此 ， 因 只有 将 自动 化 控 制 系 统 引 入供 热 系 统 中 ， 能适 应 新 形 势 下 的供 热 需 求 。 才
按 照 预 先 设 定 的程 序 ，通 过 电动 调 节 阀 实现 温 度 调
［ 稿 日期 ］２ ０ － ４ ０ 收 ０ ２０ － ６ 【 者 简 介 ］黄 作
场 参数 的显示 、 录 、 印和报警 功能外 ， 可对供 记 打 还
朝 （ ９ ２ ） 男 ， 东 省 人 ， 头 钢 铁 学 院 工 业 系 统 自动 化 专 业 毕 业 ， 士 学 位 ， 从 事 热 网 控 制 工 作 。 １７ 一 ， 山 包 学 现
方 案 基 本 结 构 如 图 ２所 示 。 上 级 机 作 为 监 督 、 理 系 统 （ ｃ ， 了实 现 现 管 ｓ ｃ） 除
供 热系统 的运行状况 ， 温度 、 力 、 量 、 量 等 ， 如 压 流 热
避 免 了 以往 的凭 经 验 调 节 和 调 节 滞 后 。 ２２ ． 自动 控 制 。 可 随 时 测 量 热 力 站 或 用 户 的 温 度 ，
城市供热管网安全生产监控调度系统(1)PPT课件
的运行参数； 各热源供热分界线：以不同颜色指示出不同热源的供热从而分析用户用热热源并提供
兴建换热站受益用户清单； 供热潮流动态模拟：对供热管网的流量、流速、损失、管点压力进行计算，模拟供热
的水力状态。
系统功能（抢修辅助决策）
用于指导热网事故处理，增强事故反应能力，减少事故损失。 系统根据采集到的实时数据，对热网热量、流量进行分析，热网出现异常状态时迅速
感知：主要任务是实现对供热管网及其相关设施运行状况的现场监视与控制。根 据供热管网具体采用的监控设施，采用信号采集前端机实现各种监控设备运行状 况的信号采集。
传输和网络：供热管网运行状态信号传输网络是现场监视状态传输到监控中心的 关键设施，运行状态信号传输网络建设主要通过由无线和有线两种形式。最终监 控PLC终端设备到信号采集前端机则根据实际设备的具体情况采用相应的连线方式。
无线自组织多跳传输网络结构（二层网络）
Zigbee节点 （传感器）之间 组成一层网络， 节点之间可互为 转发，通信距离 100-150米；
MESH节点之间 组成第二层网络， 节点之间互为转 发，通信距离35千米。
分级管理体系
供热管网安全生产监控调度系统是一个由工业监控计算机和通讯网络为基础、分散控制、集中管 理的中央监控系统。 城市供热网调度中心——是最高级别的供热生产指挥中心，它调度管理整个供热管网运行，并负
系统建设
软件系统建设包括：供热管网设备运行监控逻辑应用设计与实现，供热管网设备监控 界面设计与实现，以及相关实时数据库的设计与部署；
硬件系统建设包括监控网络、服务器、监控终端、大屏幕显示设备的安装调试等工作； 机房建设包括各类强电、弱电、安全设施以及机房装修等。
监控调度中心
系统建设的“物联网”特征
换热站的热网监控系统
热 网 监 控 系 统 的 通 讯 从 通 讯 方 式 可 以 分 为： 专用通讯 电缆方式 、 电话线通讯 、 无线通讯 、 宽带传输 。 ６ 现 场 控 制 站 现 场 控 制 站 设 计 安 装 在 地 理 位 置 分 散 的 ｘ 座 （ 括 原 有 Ｎ座 ）热 力站 内 。组 成 一般 由 包 Ｐ Ｃ、 Ｌ 现场仪 表及 电器 、 通讯 接 口、 人机接 口触
屏 等组 成 ． ．
７ 现 场 仪 表 及执 行 机 构 热 网 监 控 系统 只 有 通 过 传 感 器 和 变 送 器
才能 了解被控系统的运行情况 。与现场控制站 配套使用的有数字传感器及变送器 ， 包括 温度、 压力 、 液位及流量等。 它们把表征系统运行状况 的物理量转化成控制系统可 以接收的电信号 。 执行机构为电动凋节阀，它接受控制系统的电 信 号 ， 根 据 电 信 号 的量 值 调 整 阀 门 开 度 ， 而 并 从 控 制 管 线 内介 质 的 流量 。
科 ｆ ｆ 技 论 坛
科
换 热 站 的热 网监 控 系 统
孙 凯 金丹
（ 尔滨 市热 力规 划 设 计研 究 院有 限公 司 ， 哈 黑龙 江 哈 尔滨 １０ ０ ） ５ ００
摘 要 ： 过 对 现 有 热 网换 热站 控 制 系统 的 改 造 和 建 设 ， 够 极 大的 提 高供 热 企业 的 管理 水 平 ， 通 能 并通 过 换 热站 的优 化 节 能控 制运 行 策 略 ， 供 为 热 企 业 节 省 了 大量 的 煤 耗 、 耗 和人 力 资 源 ， 造 了 巨 大的 经 济 效 益。 电 创
８ 结 论 监 控 系 统 还 可 以 设 置 巡 检 记 录 ， 检 人 员 巡
城市供热监控与智能化管理系统的设计与实现
城市供热监控与智能化管理系统的设计与实现摘要：当城市供热的时候，主要将热水、蒸汽当成热媒，借助一个，亦或多个热源依靠热网为广大居民供热，所以，进行供热系统控制的过程当中，应该体现出一定的专业性、综合性优势。
以达到可持续发展观要求为目的，需要加快城市供热系统的智能化管控研究速度，达到节能降耗的效果。
为此，深入探究与分析城市供热监控和智能化管理系统的设计与实现可谓十分关键。
本文通过阐述了城市供热监控和智能化管理系统的整体设计方案，并且说明了供热监控和智能化管理系统的设计和实现情况，以便带给有关供热系统监控与智能化管理系统设计人员有效的参考和帮助。
关键词：城市；供热监控系统；智能化；设计；实现引言：受到经济飞速增长的影响，让城市供热管网与换热站的规模变大，面临着非常分散，管理难度较大的难题。
在城市建设的过程当中，热源、换热站以及管网属于其中非常关键的基础设施，做好热源的调度、推动信息化管理进程非常必要。
基于智慧化城市建设战略之下，让城市的供热监控系统逐步趋于智能化、自动化，通过构建高效的智慧热网管控平台，借助先进的物联网技术、自动化管控技术，一方面，实现了对供热系统运行当中相关参数、管网信息以及设备运行情况的实时监测；另一方面，与相关历史数据信息加以对比和分析，使热源调度得到完善，以便提升了供热工作的效率，确保一定的安全性，增强了智能管理的效果。
1.城市供热监控和智能化管理系统设计与实现的目的第一，通过构建智慧化热网全息控制平台，能够紧密结合热网运行的特征情况，以使相关能源的利用率得以提升作为目的，然后参考相关热力企业具体的发展需要，加快对热网调度控制系统的研发速度，不仅可以进行调度，而且增强了管理的实际效果，第二，在功能方面，则涵盖了人机界面、数据库控制、远程数据信息的采集、远程管控、报警信息说明、势态控制以及报表的利用等等。
第三，科学应用新型的通讯网络，有利于完成跟踪监控相应的供热链路目的，其中涵盖了热源厂、换热站、相关管网、公共建筑以及分户的计量等等。
浅谈计算机监控系统在城市集中供热中的应用
１前 言
我 国北 方 地 区基 本 位 于 寒 带 及高 寒 带
控制命令 。
Ｇ Ｒ 连接。 Ｐ Ｓ
（） ３对各 类 运 行 参 数 采 集 分析 和 数 据 库
地 区 ， 着 漫 长 的 冬 季需 要 进 行 供 暖 ， 有 以保 存 档 。 障 人 民 日常 工 作 及 生 活 。 由于 技 术 、 但 工艺 （） ４ 完成 各种 运 行 参数 的趋 势 显示 。 及 其 他 因素 的 限 制 ， 国过 去 一 直 采 用 小 我
设 备 控制 、 障 诊 断 、 警 信 息 、 件 报 告 、 故 报 事 的不平衡 度范围内。
时与全部远程 子站通讯。 （） ３ 与子 站 的 通 讯 控 制 方 式 ： 网控 制 热
（ ０实 时 监 测 各 换 热 站 主 体 设 备 运 行 １）
数 据 处 理 、 势 显示 。 测 系 统 由 １ 热 网 的 安 全 性 和 合 理 性 ， 主 要 参 数 作 出超 限 中心 主 动 轮 询 （ 设 定 时 间或 间隔 轮 询 ， 趋 监 个 对 按 记 控 制 中心 及 若 干 个 Ｐ Ｃ 程 子 站 组 成 ， Ｌ 远 负 报 警 及 相 应 处 理 ， 调 了 一 次 网 阀 门 的缓 录 失 败 时 间并 能 自动 重 拨 ）历 史 数据 自动 强 ，
Ｓｃｉ ｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎ ｏｇ ｎｎ ｏｌ ｙ Ｉ ｏｖａｔｏｎ ｆ Ｈｅｒ ｄ ａｌ
！
Ｑ：！ 】
工 程 技 术
浅谈 计算机监 控系统在城市集 中供热 中的应用
石 峰 （ 辽宁省城 乡建设 规划设计 院 沈阳 １ ０ ０ ） １ ０ ６
摘 要 ： 市集 中供热是 我国城市化进程 中 ， 城 市政基 础设施建设 中的重 中之 重， 文就计算机监控 系统在城市 热网中的调 节的重要作 用进 本 行 了论 述 ， 以达到 热 冈热平 衡 ，节能等 目的。 关键 词 ： 城市集 中供 热 计算机 监控 系统 热平衡 中图分类号 ： Ｕ Ｔ ９ ９ 文 献标 识 码 ： Ａ 文章 编号 ： ６ ４ ０ ８ （ ０ Ｏ ０ （ ） ０ ７ １ １ ７ — ９ Ｘ ２ １ ） ４ ｂ一０ ８ —０
简论集中供热系统监控技术
6生产一线简论集中供热系统监控技术文⊙史宝国高阳（哈尔滨哈投投资股份有限公司供热公司）摘要:提出了热网监控系统体系结构、现场控制器要具备的功能，供热系统的控制关键在于温度和压力控制，提出了温度和压力控制策略，对热网监控系统的通讯方案进行了比较，并结合实例对间接连接和混水连接系统形式的控制方案进行了分析。
一、集中供热监控系统的需求随着城市集中供热规模的不断扩大，以及热力公司对管理效率的日渐重视，尤其是新建大中型热网，在设计阶段监控系统已经是一个不可缺少的部分。
二、热网监控系统概述一个完整的热网监控系统在物理层面上它主要由四部分组成：监控中心、通讯网络、现场监控设备、一次仪表；在软件层面上主要包括三部分：现场控制软件、通讯软件、中央监控调度软件。
热网监控系统采用分布式计算机系统结构。
目前在国内，对于供热系统的计算机监控方式，有两种不同的思路：一种是采用中央集中式监控方法；另一种是采用中央与就地分工协作的监控方法。
从监控系统自身的范围上也可分为三个层次：一、站级：即只对单个换热站进行控制，一般必须做到自动补水、供水温度自动调节等，站级的控制要求做到自动运行，而且应该起到显著的节能效果；二、基本系统级：在多个换热站在站级控制的基础上增加通讯系统实现中央监测或控制，系统可以根据运行状况，进行人工的辅助控制参数调整，保证整个热网运行的高效和节能；三、高级系统级：在基本系统级的基础上，增加系统分析、统计自动优化平衡整个热网的协调运行，同时可以和企业其他管理信息系统进行数据共享。
三、热力站控制功能热力站的控制是由具有测控功能的现场控制器、控制柜、传感器和执行机构以及通讯系统组成。
（一）基本功能热力站控制的基本功能主要是由现场控制器实现，分述如下：１、参数测量主要完成管网现场过程的模拟量（如温度、压力、热量等）、状态量（如泵的状态、温度等）及脉冲量的测量、并完成相应的物理量的上下限比较等功能。
２、数据存储现场控制器能按一定的时间间隔采集被测参数。
浅谈供热管网实时监控的应用和节能效果
在 着某些 特 性使 指挥 整 个 系统 协调 动作 难 度
较 大 ，系统 越 大 ，流量 分 配不 均 的现象 越 严
重。
城 市 建 设 的 快 速 发 展 和 地 域 面 积 的拓
广 ，已将 城 市集 中供 热 提高 到 了一个 前 所未
有 的高度 。其 已成为 城市 公 共保 障 系统 的 几 大要 素之 一 。一方 面 城市 集 中供 热 管 网系 统 具有 分布 区域 广 、热 用户 繁 多 、管线 错 综 复 杂、 劳动 强度 大等 特点 ， 另一方 面 能源 紧缺形 势 的加剧 ，促 使我 们 在实 现安 全 稳定 运 行 和
了 当今供 热行 业 发展 的新 目标 ，对 大型 城 市 热 网而 言 ，实施 自动化 集 中监 测和 控制 是 集 中供热 系统供 热 可靠 、 能运 行 、 高运 行效 节 提 率 和降低 运行成 本 的重要手 段 。
１ 供 热管 网系统 的特 点 ． １
● 系 统 的扰 动 因 素较 多 ，如 环境 温 度 、 风力、 雨雪 等 的变化 。 ● 劳 动 强度 大 ， 动 生 产 率 较 低 ， 数 劳 多 管 网只能 做 到粗调 节 ， 源利用 率低 。 能 这些 特 点决 定 了其 供热 工 况 和水力 工 况 的调 节 比较 复杂 ，仅 使 用 常规 方法 进行 的局
节。
短 缺 的问题 又避 免 了打 乱仗 。本 监控 系 统强
调建 立 中央调 度室 为 中心 的管理 体 系是 使用
本 系 统 的需 要 ，巾央调 度 室是科 学 化 管理 的 操 作平 台 ， 并且 只有 这一 个操 作平 台 ， 通过 并 这 一平 台对整 个系统 进行监 测 、 制 。 控 对 城市 集 中供 热管 网 系统 来说 就需要 一 套 可 以对全 网进 行 实时 监控 的控 制 系统 。此
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
城市热网监控系统浅析
摘要:本文通过对热网监控系统的介绍,阐述了热网监控系统的构成和重要意义。
关键词:城市集中供热热网监控系统监控中心终端站通讯
随着城市供热系统的逐步改造深化,小区锅炉分散供暖的形式已在逐渐退出市场,由一个热源厂负责几个片区的供热已经成为目前城市供热的发展趋势。
城市集中供热系统由于供热区域广、供热面积大,使得各区域的距离远近,管网质量,换热设备等硬环境参差不齐,也存在着供热效率低、供热不平衡、能量浪费、热网波动严重等诸多问题。
为了有效地解决这些实际问题,借助现代控制理论和方法建立起安全可靠、运行灵活准确的热网监控系统就十分必要。
1 热网监控系统
1.1 系统构成
热网监控系统由监控中心、远程终端站(换热站)及相关的通讯网络组成。
远程终端站通过GPRS或宽带通讯方式与监控中心实现通讯,数据传输。
1.2 热网监控中心
热网监控中心一般设置在供热公司的经营管理区。
其主要功能是:负责各换热站运行参数的采集计算和控制调节;提供人性化的人机操作界面,方便运行、管理人员浏览数据,分析数据、下达控制命令。
对各类运行参数采集分析和数据库存档;完成各种运行参数的趋势显示;完成报表系统。
可根据用户需要形成多种报表格式,并对所有换热站的重要参数汇总形成报表;根据天气预报预测未来24小时室外气温变化趋势、预报系统供热量需求,提出计划建议,该建议可以作为规划当日或次日供热的参考依据;根据室外温度的实时监测计算值,分析确定当前总供热量及各换热站供热量的合理性,实时分析供热平衡情况并提出调节建议;将各换热站热平衡控制在不超过规定范围;实时监测各换热站主体设备运行的安全性和合理性,对主要参数做出超限报警及相应处理,强调了一次网阀门的缓慢关断处理,以防止当多个换热站同时停电快速关断阀门造成一次网主管网的安全问题;对能耗进行统计计算,做出经济效益分析;局域网络发布系统等内容。
监控中心是监控系统的核心部分。
由于它承担了对所有相关信息的数据采集,归档、综合分析处理并且对全网提出运行建议并实施控制执行等多项任务。
因此,其硬件配置是围绕一组高性能计算机服务器,及配套的通讯设备和显示设备组成的。
另外,本监控中心的信息可以通过局域网方便的上传给多个相关领导部门,从而为形成调度指挥系统提供了方便。
1.3 远程终端站
换热站按照远程全自动无人值守型配置。
在换热站就地设置现场
控制单元和一些必要的监测仪表,对站内热力系统进行监测与控制,以便将相应信号远传到监控中心并接受中心的监测与控制,从而保证热网的安全、稳定和经济运行。
现场控制单元应该能独立工作,实现以下功能:参数采集、处理,通过显示屏就地显示。
需要采集并上传到中心控制系统的参数有:室外温度、一次网供回水温度压力、二次网供回水温度压力、一次网瞬时流量和累计流量、一次网瞬时功率和累计热量、水泵状态、水泵故障、变频器频率、循环泵电流、水箱液位、电磁阀状态、调节阀阀位。
独立完成现场监测和自动控制功能,完成现场开环控制和内部联锁控制功能。
能够现场对有关参数进行设定和修改。
现场和远程报警功能。
应有通信接口,能向热网监控中心发送数据并能接收监控中心发送的指令,完成相应的控制任务和参数设定。
1.4 远程站具体功能实现
远程终端站(换热站)需实现以下功能:(1)换热站具有气候补偿和恒温供水功能,根据气候的变化自动调节供热量。
根据室外温度的变化和当地热负荷曲线,决定二次侧的供水温度,二次侧供水温度的实测值和设定值相比较后,并进行PID调节,控制器输出信号至电动调节阀,调节电动调节阀的开度,从而改变一次侧的流量,实现二次侧供水温度的质调节和一次侧流量的量调节。
(2)自动补水。
安装在二次侧回水管路上的压力传感器测得的压力信号,与控制器二次回水压力设定值比较后输出一个控制信号控制补水泵的运行,从而实现二次网回水自
动恒压补给。
回水压力设定值可远程设定。
(3)自动卸压功能: 当二次侧供水压力高于供水设定值高限时,开启泄水电磁阀,同时配安全阀,以便双保险。
泄水电磁阀开启压力设定值可远程设定。
(4)二次侧循环水泵控制,实现供水压力和回水压力差值控制,保证系统最不利点的供回水压差,从而保证最不利点正常供暖。
压差设定值可远程设定。
(5)二次侧循环水网防汽化保护。
即二次网循环泵停止,电动调节阀关闭。
停电后电动调节阀自动关闭。
(6)开机自检功能:二次侧回水压力设定具有一个超低限保护值,当二次侧压力没有达到此值时,不能启动循环泵而只能开启补水系统补水,待达到设定值后方可启动循环泵。
(7)顺序启动及泵阀联锁:双板双泵两套水循环系统换热站,当热负荷不足时,只运行一套系统,当第一套系统的循环水泵发生故障时,应自动启动第二套系统的循环水泵。
换热站循环水泵运行后电动调节阀才自动开启;当正在运行的循环水泵发生故障时,输出报警信号,循环泵停机,电动调节阀关闭。
(8)来电自启满足无人值守功能:换热站在送电后,控制器工作,站内自检后自动按顺序启动。
(9)失压保护:二次侧回水压力低于超低限设定值时,自动停止循环泵运行,并关闭电动调节阀,自动补水系统投入运行,开始补水。
自动补水系统投入运行后二次侧回水压力仍继续降低即发声光信号报警(该信号远传监控中心)。
(10)断电保护:停电后自动关闭电动调节阀,切断热源,控制器及变频器自动复位并使各种设定参数和运行状态参数保持原断电前设置。
(11)超温保护:二次供水温度超过要求值,一次侧电动调节阀关闭。
一次回水温度超过要求值时启动高限制保护,以一次回水温度为目标控制电动调节阀门开
度。
一次侧供水温度超过要求值时应立即关闭一次侧电动调节阀并报警。
(12)超压保护:二次供水压力超过设定超高限值,循环泵停止并关闭一次侧电动调节阀。
(13)监测水箱液位,具备报警保护功能。
停补水泵信号由控制器送出,停泵水位可以人为设定。
2 结语
通过热网监控系统的建设,能够解决城市集中供热系统管理落后,反应滞后,监测困难,运行不稳等诸多问题。
热网监控系统已成城市集中供热项目运营的有力保障,也是其发展建设的重点。
参考文献
[1] 刘哲.GPRS技术在热网监控系统中的应用[J].中国新技术新产品,2011(12).
[2] 南革辉.热网调度中心计算机监控系统[J].宁夏电力,2007(1).。