《基于gprs的集中供热网络控制的研究与实现》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于gprs的集中供热网络控制的研究与实现（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、沈阳理工大学 硕士学位论文 基于GPRS的集中供热网络控制的研究与实现 姓名：丁晶晶 申请学位级别：硕士 专业：计算机应用技术 指导教师：魏长军 20100301 沈阳理工大学硕士学位论文 摘 要 近年来，集中供热发展迅速，供热系统不断扩大，在满足热用户供热需求的 同时，如何有效地控制和管理整个供热网络，使资源得到合理利用，成为供热控 制系统所必须解决的问题。本文通过对稳态工况下基于遗传算法的流量控制理论 的研究，使热网可以在整体上得到控制，合理分配资源，实现全网的平衡供热。 文章主要研究了基于 GPRS 的集中供热网络控制系统的设计与实现。介绍了课 题研究的背景、意义及其发展现状。分别对热网
2、控制系统中的关键技术GPRS 技 术及遗传算法进行了详细的介绍，在分析集中供热网络控制系统的基础上，介绍 了热网控制系统的模块、软硬件以及数据库的设计。详细阐述了以 GPRS 作为远距 离传输的数据通讯方式的通信应用研究，以及遗传算法在热网控制系统中的应用 研究。最后在 Windows XP 平台上采用 Eclipse 开发工具和 SQL Server2000 数据 库实现了集中供热网络控制系统。 系统中采用 GPRS 无线数据传输技术，在满足热网系统的大数据量传输和实时 性要求的同时，实现了对于各类设备的远程控制和信息采集。与此同时，为了实 现供热系统的总体控制，系统在控制理论中使用了具有全
3、局优化性能的遗传算法， 实现对供热系统中各热力站流量的合理分配，进而实现对热用户的温度控制，达 到热用户的供热要求，使热网达到“平衡供热”的效果，提高了系统的资源利用 率。 关键词：集中供热，GPRS，遗传算法，平衡供热 沈阳理工大学硕士学位论文 Abstract In recent years,the centralized heat-supply developed rapidly.Heating system had been expanded.When it can meet the heating needs of users , how to control and manage
4、the entire heating network effectively, so that resources will be utilized, it becomes the problem which must be solved of heating control system .In this paper,through the research of flow-control theory based on genetic algorithm under steady-state operating conditions, so that the overall heat-su
5、pply network can be controlled, rational allocation of resources to achieve balance heat of the whole network. This papers mainly research is the research and realization of network control of centralized heat-supply based on GPRS.It introduces the research background, significance and current condi
6、tion.it introduces the key technologies of heating network control system-GPRS technology and genetic algorithm in detail partly, and the heating network control systemmodules,hardware,software and databasedesign ,it base on the analyse of the central heating network control system.Elaborated as a l
7、ong-distance transmission of GPRS data communication means of communication applied research, and genetic algorithms in thermal network control system applied research. Finally, in the Windows XP platform with the Eclipse development tools and SQL Server database to achieve the centralized heat-supp
8、ly network control system. The system used GPRS wireless data transmission technology to meet the heating network system, which had a large amount of data transmission and real-time requirements, while also achieved the remote contro and informationcollection of the various types of equipments.At th
9、e same time, in order to achieve the overall control of heating system, the system controls theory used a global genetic algorithm and realize the thermal heating system, sub-stations rational distribution of traffic, so as to realize the temperature of the heat users control, to heat the users heat
10、ing requirements, so that heat supply network to achieve “uniform heating“ effect, improve the system resource utilization. Keywords: centralized heat-supply,GPRS,genetic algorithm,uniform heating 沈阳理工大学 硕士学位论文原创性声明 本人郑重声明:本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本 人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出， 并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，
11、本论文不包含任 何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要 贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式标明。本人完全意识到本 声明的法律结果由本人承担。 作者（签字）： 日 期 ： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解沈阳理工大学有关保留、使用学位论文 的规定，即：沈阳理工大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学 位论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳理工 大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可 以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名： 指导教师签名
12、： 日 期： 日 期： 第 1 章 绪论 - 1 - 第 1 章 绪论 1.1 课题研究的背景及意义 所谓集中供热是指由集中热源所产生的蒸汽、热水，通过管网供给一个城市 （镇）或部分区域生产、采暖和生活所需的热量的方式，它由热源、热网、热用 户三个部分组成。集中供热是现代化城市的基础设施之一，也是城市公用事业的 一项重要措施 1。 集中供热的建设与发展不仅能给城市提供稳定、可靠的热源，改善人民的生 活热网，而且具有节能减排，有利于城市美化，有利于于生产、方便生活、有效 地利用城市有效空间等多方面的综合效益。 目前，我国北方地区已经普遍采用集中供暖方式进行冬季取暖，集中供热也 是国家大力推广的节
13、能和环保措施，但是目前供热系统大多采用人工监控为主的 方式，一方面造成人力资源的浪费；另一方面在出现事故隐患时操作人员难以及 时发现，易造成供热设备、供热系统事故，各热力站都独立运行，难以达到供热 系统整体的最佳状态，易造成热力失衡，影响供热效果，也造成能源的极大浪费。 特别是集中供热的管线，由于各热力站距离远，线路覆盖地域范围大，动态生产 数据实时性要求高，架设电缆困难，要做到实时传送系统终端及热用户的各项重 点数据，提高中心管控站的控制能力，靠过去传统的办法是难以满足要求的。针 对于此种情况，采用无线网络是一个理想的远程监控解决方法，而中国移动推出 的 GPRS 数据传输技术可以从根本上解
14、决传统方式存在的覆盖范围、实时性、投 资及运行费用的问题，并可实现对监控设备的无人值守运行。在构建集中供热控 制网络的同时，大幅节省人力物力，为创建国家提出的节约型社会作出应有的贡 献。 与此同时，随着能源和环保问题越来越受到关注，节约能源、热网保护、经 济可持续发展的基本国策对集中供热提出了更高的要求，要求在集中供热规模不 断扩大的同时，更要注重对供热系统整体的合理性、经济性设计，特别是对供热 系统整体能源的有效利用率及供热可靠性提出了更高的要求。这样，尽快探索和 沈阳理工大学硕士学位论文 - 2 - 建立适合我国国情的、以节能降耗为目标的集中供热集约化运行模式的任务就显 得尤为重要。 因此
15、，在集中供热网络系统中，如何对热网进行合理的调节和控制，使全网 运行状态最优、供热质量最好、成本最低，提高热网的经济和社会效益已经成为 集中供热行业急需解决的问题，这一问题的解决也会促进我国集中供热集约化建 设的进行，同时更好的为节约资源、保护热网提供强有力的基础。 集中供热系统也是一个十分复杂的多变量控制系统，供热面积大，影响因素 多，内部关联性强，滞后时间长，非线性严重。近年来，虽然我国集中供热技术 水平不断提高，也采用了许多新技术、新设备，运行管理水平也在逐步提高，但 是，我国大多数地区集中供热网络控制系统的运行管理和控制技术尚不成熟，热 网控制管理水平低、缺乏合理性，影响了供热质量，也
16、增加了运行费用，使得当 前的集中供热系统对其优势不能够充分发挥。因此，将具有合理性的整体节能协 调策略及相应控制算法应用于集中供热网络控制系统的研究，对提高供热网络控 制系统的可靠性和运行管理水平，进一步改善供热效果、提高供热效能、降低运 行费用、改善“供热平衡”问题和增强科学化的管理水平等具有重大的意义。 1.2 国内外集中供热网络控制研究现状 集中供热网络的控制与调节是一门涉及多学科的综合技术，是保证集中供热 网络正常运行、热力设备安全的必需技术措施，对提高热网的整体运行质量的意 义十分重大。 这项综合技术的研究与发展将会直接影响到城市居民(热用户)的住宅 供热质量，关系到城市化建设的发展，体现了供热网络、控制领域的科研和应用 水平。 1.2.1 国内外集中供热网络控制的方案 受地理因素的影响，北欧的一些国家的集中供热技术发展相对较早，技术也 比较成熟，形成了他们具有自身特色的一套热网控制方案；与此同时，随着中国 集中供热的逐步普及与发展，在我国科研工作人员的不断努力下，针对于中国的 供热系统和控制，科研人员研究提出了一
