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1、1北京外经贸供暖热网监控系统北京外经贸供暖热网监控系统2热网监控系统的构成热网监控系统的构成热网监控系统是以工业级计算机和通讯网络为基础 SCADA 系统。1.监控调度中心（SCC）：SCC 对热网系统中各远程本地站 LCM 的运行工况进行实时监控。接收来自 LCM 的信号，根据热网参数进行合理的调度、指挥。2.热力站本地控制站（LCM）：将热网输送的热媒加以调节、转换，向热用户系统分配热量以满足用户要求，并进行集中计量、检测供热热媒的参数和数量。3.通讯系统：连接监控调度中心和各热力站控制系统，实现数据的实时传送。同时具备网页发布功能，该校领导可以通过网络看到系统的运行情况。该功能限制为 5
2、 人。本公司建立的热网监控系统实现和热力站无人值守，不但提高了服务质量，而且节约了人力。3控制系统控制系统锅炉控制系统采用 DCS 集散控制系统，锅炉监控系统的采用三维力控的 Forcecontrol 6.0 集散型控制系统。在国内监控自动化项目得到广泛的应用，在全球各国设有多个分支机构。西门子自动化系列产品是国际名牌产品。在欧洲及世界的其他国家及地区的市场占有量都名列前茅，产品销售、技术支持等分支机构遍布全球。外经贸锅炉采用的是蒸汽锅炉，通过汽水换热供暖。4热力站就地控制站主要功能热力站就地控制站主要功能信信号号采采集集，数数据据显显示示； 给给定定计计算算、数数据据处处理理； 实实时时监监
3、控控、热热能能分分配配 ； 设设备备管管理理、节节能能运运行行； 人人机机接接口口，数数据据传传送送；5热力站组成热力站组成外经贸换热站分高低区供暖，都有一个热网一次蒸汽进/出口子系统和若干个二次采暖子系统组成。*一次蒸汽进/出口系统 *二次采暖子系统 热力站内一次进/出口系统为热力站的公共端，采暖为分支子系统。每个子系统可以由一个或多个热交换器并联，由公共调节阀调节控制，各换热器之间采用手动调节阀进行平衡。64.0bar2.8bar57C96C4.6bar3.2bar45C62C光 光 光 光光 光 光光 光 光光 光 光 光 光光 光光 光 光光 光 光 光 光光 光 光 光 光 光 光
4、光光 光 光 光 光光 光 光 光 光光 光换热站换热站 LCMLCM 配置配置LCM 选用世界名牌德国西门子公司的 S7-200 系列的终端现场控制站 CPU226 系列产品该产品就地数据运算、处理功能特别强，同时具有无线及有线通讯方式，特别适合于供热网、供水网、供气网、输油管线等 SCADA 系统网络。配备：配备：CPU、电源、I/O、RS232、 、ETHERNRT、面板、触摸屏、MODEM 或GPRS、AI:832、AO:28、DI:832、DO:816.7换热站本地控制的功能换热站本地控制的功能-1-1热力站一次蒸汽进/出口系统监控功能 压力控制：控制热力站 一次入口压力，以保证热力
5、源系统的稳定运行。 控制流量：对热力站的入口或出口流量限制，使流量运行在规定的范围内。 凝结水温度限制：当凝结水温度超限时，将蒸汽温度控制在规定的范围内。 能量计量：热力站的能量计量主要是根据流量、温差等计算出供热负荷和累计流量 Q=k*m*(T1-T0) 监测显示： 一次网供热蒸汽、凝结水压力、差压，显示报警 监测显示二次分区域供暖各个调节阀开度 监测显示热力站一次/二次的进/出口的流量 监测显示热力站一次/二次供/回温度 监测显示热力站水箱水位，并有超限报警8热力站本地控制的功能热力站本地控制的功能-2-2二次网供水温度控制功能一次侧调节有三种控制模式 一次侧调节控制采暖系统供水温度 一次
6、侧调节控制采暖系统供、回水平均温度 一次侧调节控制采暖系统回水温度 当工艺条件改变时，可以从一种控制模式切换到另一种控制模式。LCM 应能从如下控制模式中选择设计点：根据计算的设定点完成温度的控制根据固定的温度设定点完成温度设置 根据供、回水温度曲线完成温度控制根据室外温度决定供热负荷状态9热力站本地控制的功能热力站本地控制的功能-3-3 供热调节的方法：质调节改变网路的供水温度；分阶段改变流量的质调节；间歇调节改变每天供暖小时数；质量-流量调节即同时公布网路供水温度和流量。当热力站配置普通传统循环泵时，一般采用分段改变流量的质调节。当热力站配置变频循环泵时，可采用质量-流量调节。根据热网负荷
7、比 和流量比 ，基本公式QG11(2 ) (2 )b ghnghnw b nwghnghtttttttQGttttttt10热力站本地控制的功能热力站本地控制的功能-4-4 计算的设定点根据采暖系统的二次供水回水的平均温度控制一次侧调节，控制调节的设定点是根据对应的室外温度、由 LCM 计算出 24 小时室外温度的滚动平均值，由公式计算出二次供、回水温度。在 LCM 上应能改变平均时间间隔的设定。1 1 1 1 11(2 )2211(2 )22b nwnw gnghngh nwnwb nwnw hnghngh nwnwtttttttttttttttttttttttttttttt设定点还可以监控
8、调度中心向热力站控制站发送设定点命令，向下传送设定点的值。11换热站本地控制的功能换热站本地控制的功能-5-5二次供/回水温度控制供水温度控制：调节进入换热站的一次蒸汽流量。控制站通过 CPU 的智能 PID 程序调节一次蒸汽流量，使二次水温保持在设定值附近，误差1回水温度控制：调节二次水流量。控制站通过 CPU 的智能 PID 程序调节循环泵频率，使回水温保持在设定值附近，误差112换热站本地控制的功能换热站本地控制的功能-6-6节能控制区域控制二次控制一次拱热量控制，根据各反馈连锁控制，达到节能目的。区域控制：通过对热力站的分集水的各个出口及对应进口的温度采集，控制供热流量。分时段控制：各
9、区域也可以根据区域的功能不同，进行分时段控制。室外温度补偿：根据室外温度及当时的天气情况，进行温度补偿。变频控制：热力站的二次循环泵、补水泵采用变频控制，凝结水回水泵根据具体情况进行设定。可以工频，也可以定频。13热力站本地控制的功能热力站本地控制的功能-7-7 定压控制定压控制现代热力站一般都采用补水泵定压。补给水泵的扬程，以保证水压图静压线的压力要求确定。补给水泵宜选用两台，一用一备。热力站内采暖二次系统采用变频调速定压系统。定压点设在回水管上，与循环泵吸入口应保持足够距离。由控制站根据压力变送器测量回水管压力，与定压值计比较计算得出补水量，并换算成频率，向变频器发送运行频率值。14热力站
10、本地控制的功能热力站本地控制的功能-8-8水箱液位控制水箱液位控制热力站可配置二个水箱， 一个是上水水箱，一个是软化水水箱。一般只配置软化水水箱。水箱配备液位变送器或液位开关。控制站接收水位信号，控制水箱进水，并发出溢出、缺水等上下限报警水化处理控制水化处理控制热力站配置的水化处理装置都有自己的控制器。由控制站水化处理装置的控制器启停。15热力站的热量消耗计算热力站的热量消耗计算本公司开发专用的软件包热力站的热量消耗计算程序对热力站消耗进行计算。热力站的热量消耗计算程序计算精度为万分之一。计算公式：1.热系数计算法； 2.热焓算法。dVOQKqVm OQhdt16本地控制站部分现场仪表本地控制
11、站部分现场仪表-1-1温度变送器：选用一体化温度变送器，蒸汽量程 0400，420mA，热水量程 0150，420mA，换热器一次蒸汽供/凝结水回水温度、蒸汽一次供温度、换热器二次出水温度、换热器二次回水温度、二次水总供水温度、二次水总回水温度。压力变送器：选用电容式压力变送器，量程 02.5、01.6Mpa、420mA站前一次蒸汽供/凝结水回水压力、站内一次蒸汽供/凝结水回水压力、二次水供/回水压力。流量计：选用电磁流量计，量程及口径根据热力站设计选择，420mA一次拱蒸汽流量（或凝结水回水流量） 、二次水供水流量（或二次水回水流量） 、补水流量（DN50） 。液位变送器：选用液位变送器（液
12、位开关） ，量程 05M、420Ma(或开关信号)补水箱水位及水位上下限报警信号。17本地控制站部分现场仪表本地控制站部分现场仪表-2-2电量变送器：电压变送器 0400V，电流变送器（根据循环泵选择量程）热力站电压、循环泵工作电流电动调节阀：供电 220VAC,420mA每一供热分区一台补水泵变频器：输入电压 380V，功率（按热力站补水量及扬程设选择）每一供热分区一台循环泵变频器：每台循环泵配置一台18热网监控调度中心热网监控调度中心-1-1热网监控调度中心实现下列功能：数据采集：按照操作员指定或系统默认巡检方式，对个监控点进行数据采集，方式有标准巡检和随机巡检。系统组态：对系统中远程终端
13、站个数、站名、站号、测控参数的种类、数量、参数名称、限值等内容进行设置。显示：系统总体显示各站参数，动态显示主要测点参数，和 LCM 总图及测点参数。局部显示对某个测点进行局部显示放大，显示详细工艺流程及状态参数。曲线显示在以图形显示的同时，显示测量参数趋势图、直方图、棒图等。打印：各站指定或全部参数的日报表，系统运行状况表，系统故障数据报表，数据图形报表。数据查询：操作人员随时可调各参表对数据进行查询、检索、统计、制表和绘曲线。报警及故障处理：对报警信号显示、标示、打印、参数超限时，发出闪烁报警，记录于数据库并用报警打印机打印，同时提供相应的标示。向热力站发布操作命令：如设定供回水温度、启停循环泵等。数据通讯：发送数据及发送控制、接收数据及接收控制、纠缠、检错。19热力站监控原理图热力站监控原理图注：一次供水改为一次蒸汽，去掉电动三通阀，一次回水改为凝结水，一次循环泵改为凝结水回水泵。20换热站监控系统换热站监控系统21价格监控中心：8 万换热站（不含变频和调节阀）：10.5 万
