我國北方地區冬季目前普遍采用集中供暖方式進行供熱。熱電廠通過城市高溫供熱管道將熱水送至各居民小區、企業中的換熱站。在換熱站,高溫管道中的熱水(以下簡稱一次網)與進居室暖氣片的熱水(以下簡稱二次網)通過換熱器交換熱量。經過換熱后,二次網中熱水流入各居室中。在以上過程中,供熱調度部門需要對分散在不同地理位置換熱站中的溫度、壓力、流量、液位等參數進行集中實時監視,控制換熱站中各設備的運行。同時,根據從現場監測到的各換熱站運行參數,調節熱電廠運行工況,保證冬季整個供暖的穩定運行。
因此,各換熱站現場參數的采集、調度室與各換熱站的數據實時通訊就顯得至關重要。我們在沈陽皇姑熱電有限公司皇姑熱網監控項目中提出并應用了一種先進的無線監控方案:各換熱站中安裝PLC系統完成對現場參數采集、設備控制,現場PLC通過GPRS網絡與調度中心控制計算機建立可靠、穩定的通訊,在調度中心可對現場所有換熱站完成監視、控制。
該方案由三部分組成:現場換熱站HOLLiAS-PLC控制部分、GPRS數據傳輸部分、調度室數據中心。我們采用HOLLiAS-PLC在各換熱站完成以下功能:現場溫度、壓力、流量、液位信號的采集;現場各調節閥的控制;現場電機、變頻器的控制及運行監視。在換熱站中,通過觸摸屏簡單易行地完成人機交互,控制各種設備穩定運行。對于現場調節閥及各種電機的控制,設計了就地控制、觸摸屏控制、遠程調度中心控制三種方式。
HOLLiAS-PLC將各工藝參數實時采集后通過CP240 RS-232通信模塊將數據送往GPRS通信模塊,GPRS通信模塊將數據發送到移動GPRS網絡中。移動GPRS網絡將各換熱站數據傳送到指定的數據中心服務器上進行數據處理,與此同時數據中心服務器擔負著向各換熱站發送相應控制指令的任務。各客戶機從數據中心服務器上取得數據,并在人機界面軟件FOCSOFT 3.1上完成對各換熱站的監視控制、報警、歷史曲線顯示等功能。
該方案已在沈陽皇姑熱電有限公司皇姑熱網監控中得到實際應用,運行狀況良好。調度人員可對全區26個使用HOLLiAS-PLC控制的換熱站中任一設備進行遠程控制,監視所有工藝運行參數。同時,將所有工藝參數通過網關機送到MIS網中進一步完成數據挖掘、數據分析,不僅提高了工廠的效率和效益,對于提高整個熱網的運行水平也起到了重要作用。該方案具備非常好的抗干擾性(尤其是在城市中)和數據傳輸安全性。這種遠程監控方案將在城市管網、熱網、石油、地震檢測、電力等一些無線遠程數據監控中得到更大范圍的應用。