1 行业背景

    1.1行业背景

    随着政府对节能减排力度的加大以及扩大内需的逐步深入，信息化技术对热网行业的影响也越来越大。从前的供热公司都是国营，受到供热成本高、资源浪费、收费困难等因素影响，供热企业亏的多，赚的少，大多靠政府补贴生存。而随着各地供热企业的改制力度加大，资源进行了合理分配，各供热企业纷纷扭亏为盈。与此同时，随着无人值守换热站自动化改造的不断进行、企业信息化的逐步实施，如何节能减排，已成为供热企业最关注的话题。  

    我国现行的热力站运行管理仍处于手工操作阶段，影响了集中供热优越性的充分发挥。主要反映在：缺少全面的参数测量手段，无法对运行工况进行系统的分析判断；系统运行工况失调难以消除，造成用户冷热不均；供热参数未能在最佳工况下运行，供热量与需热量不匹配；运行数据不全，难以实现量化管理。 

    搞好城市集中供热工程，必须要全面提高供热技术水平。一是要提高供热系统的自动化控制水平，另一方面要提高供热行业的管理水平。供热工程中的自动控制对于保证供热系统优质供热、安全运行、经济节能、环境保护具有十分重要的作用。

    1.2 技术的发展概况

    软件是供热生产过程控制系统的核心与灵魂，欧美日各国的生产过程控制系统之所以具有很高的水平，主要原因就是他们拥有优秀、强大的软件支撑，我国在这方面和世界先进水平还有相当的差距。近年来产品和技术的发展出现了一种趋势，那就是软件，尤其是上位软件在一个自动化供热系统中所占比例在逐渐上升。

    因此发展供热软件，尤其是以监控组态软件为核心的自动化软件，对于提高我国的工业自动化系统制造、装备水平具有非常大的带动力量，对于缩短自动化系统与国外同类产品的差距具有非常重要的战略意义。

    1.3主要研究的方向及内容 

    在未来的供热管理系统中，有人值守的高污染锅炉房，会逐渐被无人值守的自动化换热网所取代。原因是工厂从观念上越来越重视生产管理，而且在企业信息化建设的逐渐加大，软件的管理能力、分析能力和故障预警能力都得到了提高。

    本系统将会从根本上改变我国供热企业自动化系统制造、装备水平的落后局面，针对自己实际需求，最大限度地发挥产业优势，以此来整合工业自动化系统硬件厂商，形成具有国际竞争力的自动化系统产业集团，带动相关国内行业自动化产品从整体上赶超过国际先进水平。

2 软件监控环节  

    2.1动态界面

    动态模拟显示现场设备的运行状态，将换热站的各组态生成精灵图库，如锅炉，上煤除渣设备，风机，除尘器，脱硫设备，软水设备，加药设备，换热器（板式），管道，泵，分集水器，水箱，阀门，变频柜，传感器（温度、压力、流量、热量、电能、煤量），以便灵活调用。

    2.2DCS监控网络

    在锅炉房、热力站中推广应用供热数据集中监测系统，将各锅炉房及热力站的运行参数（温度、压力、流量、巡检情况、补水情况等）上传到监控指挥中心，构成以热力调度为核心的集散式监控系统。在监控中心可以及时掌握热源、热网、热力站甚至于热用户的运行状况，为进一步的数据挖掘、系统辨识、优化计算提供基础数据库。

    2.3锅炉的节能减耗

    燃煤锅炉是一个典型的分布式参数的对象，每台锅炉的运行效率都不一样。燃煤锅炉又是高排放、高污染的源头，我国在很长的一段时间里还是要以燃煤锅炉为供热系统的主要热源。因此提高锅炉的运行效率，可以直接的降低能耗、减少污染的排放。通过对历史数据的聚类分析，得到最佳的经济运行工况，从而直接指导锅炉的经济运行。

    2.4热网的经济节能

    供热网络承担着输送用户所需能量的任务，而且输送能量所消耗的电量也是巨大的。热力网实现最经济的能量输送的前提，是要保证系统的水力工况和热力工况相平衡。系统优化分析软件根据用户所需的热量，为热力网络的热力输送提供最佳的优化运行方案，从而保证热力输送系统在最小能耗下运行。

    3 软件功能

运行人员对整个热网运行过程的操作和监视，计算累积热量、累积流量、瞬时热量、瞬时流量等数据。 

3.1各个站点的供水温度，回水温度，供水压力，回水压力主界面。

3.2标准画面显示

    工艺流程图：以动态的方式对采集信息的实时显示。采集的参数如换热站的动画（以程序绘画方式）模拟显示，实时获取各子站数据，并依据获取的温度、压力等数据，采用动画模拟的方式，直观反映整个热网的当前状态。

图1 某站工艺流程图

3.3 趋势显示

    趋势显示可用整幅画面显示, 也可在任何其它画面的某一部位, 用任意尺寸显示。所有模拟量信号及计算值，均可设置为趋势显示。

图2 趋势显示画面

历史报警记录：对所有出现的报警及报警恢复,由管理人员进行设定时间查询以便分析报警时间及具体原因。均可由打印机打印出来。

历史报警查询画面

3.4数据报表

    对于采集来的数据包括、温度数据、压力数据等，形成数据报表；报表有以下几种：

    （1） 历史报表　　历史报表能进行日报、月报、季报、年报的生成，对数据存储的时间范围、间隔、起始时间可进行任意指定，并可以根据存储的时间进行查询历史数据。

换热站历史报表查询画面

 3.5其它功能模块

    （1）在热网调整初期或者维护阶段，可以远方手动控制阀门开度及变频器的转速。

    （2）远方人工设定换热站的供热量设定值或者根据室外温度自动下发目标控制值。

    （3）系统预留和地理信息GIS软件,收费软件等接口。

    （4）支持WAP手机浏览。

    （5）支持短信报警。

4总结

    经过多个换热站实际应用的验证,该系统性能稳定,控制准确,界面友好,提高了热站作业的自动化程度,降低了操作者的劳动强度,可推广应用到各种大型供热系统。