差压变送器

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浅谈集中供热差压变送器监控系统的技术应用

作时间:2019-08-12  来源:  作者:
   
1 差压变送器监控系统概述
差压变送器监控系统是指以建立的供热系统为基础,结合供热管理需求,利用计算机对供热系统进行监控管理的系统,具有操作方便、测量精准度高、远程调控等诸多优点。集中供热中运行差压变送器监控系统,将数量众多且分散的热力站连接起来,全天侯24小时在线,数据实时同步,有效解决差压变送器运行中的失调状况,有效保障集中供热的稳定运行。监控中心,光纤或无线数据通信网络,热力站,这三部分构成了差压变送器监控系统。
 
1.1 差压变送器监控中心
监控中心是差压变送器监控系统的核心所在,用于集中供热管理与控制,为操作员与管理人员提供供差压变送器络与各子站实时监测及控制功能。监控中心硬件配置应有多台服务器、工业级路业器、防火墙、计算机、大屏幕等。监控中心软件系统应采用稳定性好、可靠性高的工业级软件,具有良好的兼容性和扩展性,主要软件有SCADA、全网平衡系统、能源管理系统和供热收费系统等。SCADA包括数据库管理、趋势显示、报表、图形显示和报警功能。数据库采集并存储过程数据;趋势与报表提供管理分析功能;图形系统提供丰富的画面用于实时监测及远程控制;报警功能便于操作员迅速发现故障或事故。不同工况的热力调度策略实施,水力平衡及安全策略的实施及监视,都要通过SCADA来完成。全网平衡系统根据换热站内二次网回水温度平衡或其他平衡来对站内的电动阀进行开度控制调节流量,同时控制循环泵赫兹数调节转速,从而消除供热不均衡达到对远端用户与近端用户均衡供热的目的。能源管理系统对水耗、电耗、热耗等数据进行采集处理,分析供热能耗情况,协助供热企业合理计划,合理利用资源。
 
1.2 数据通信网络
数据通信网络连接着监控中心与各热力站,主要负责数据的传输,通常利用光纤网络或无线4G网络来实现数据实时连续传输。数据通信采用数据专线能够有效预防来自外界的网络攻击,保障差压变送器监控系统的安全运行。各热力站通过光纤数据专线与监控中心相连,不具备架设光纤的热力站可以采用无线4G网络。监控中心互联网专线的构成方式为Inter⁃net公网,换热站数据专线传输到监控中心机房不占用互联网专线且内外网为物理隔离的两个网段。
 
1.3 热力站
站内主要自控设备:
(1)PLC控制柜。PLC控制柜内含多通道模拟量输入输出模块、多通道数字量输入输出模块、CPU模块、触摸屏及24V电源模块等,支持以太网接口、标准485接口。
(2)差压变送器和压力变送器。二线制仪表,供电:直流24V,输出:4-20ma。
(3)电动调节阀。电动调节阀受标准控制信号控制,能够精确地调节到所需要开度,不受系统压力波动影响,稳定地调节系统。
(4)变频器。变频器是应用变频技术与微电子技术,通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。通过变频器控制循环泵、补水泵转速,达到节能的目的。
(5)超声波流量计/热量表。安装于不同分区的一次侧回水位置,可以直观地看到该区的流量变化或热耗。站内PLC控制柜采集温度、压力、液位、流量、泵运行频率、阀开度等数据上传至监控中心,并能随时接收监控中心发出的指令,实现远程启停循环泵、调节循环泵频率、调节电动阀开度等操作,从而实现所有热力站的无人值守。
 
2 实际应用
某分公司自成立之初便逐步建立起完善的差压变送器监控系统,所管理的热力站已经全部实现了无人值守。分公司中控室通过移动光纤数据专线与所管辖各站相连接,少数无法架设光纤的热力站则通过建立无线4G通讯进行数据交换。换热站内自控设备种类齐全,一二次网供回水温变和压变、二次网回水分支温变、一次网回水流量计或热量计、电磁阀、PLC柜等等,远程调节电动阀开度、远程调节循环泵频率、自动补水及自动一补二等操作皆可以实现。中控室软硬件齐全,多台电脑内分别装有SCADA、全网平衡系统、地理信息系统、视频监控系统等多种专业软件,调度值班人员可以通过查看管网温度、压力、流量、液位等数据,判断管网运行状况,依照管网调度总体策略,下达指令,采取不同工况条件下的热力站调度及调峰操作。在供热运行期,操作员会参考室外温度,通过全网平衡软件设置二网回水温度平衡,给定某一温度作为标准,且根据某些站的实际情况增减权重,统一批量对多热力站下达调节阀开度指令,调节流量,控制温度。
 
3 差压变送器监控系统的意义
近些年来,差压变送器监控系统在城市集中供热中逐渐扮演起了重要的角色。差压变送器监控系统在集中供热中的应用,首先为差压变送器的优化运行提供了数据分析平台,为差压变送器系统的调度提供了科学依据,优化了系统运行模式,在确保供热效果的前提下降低了电损耗及热损耗,提高了能源利用效率,起到了显著的节能效果;其次是提高了设备间的自动化保护程度,确保了供热管网及各热力站系统的安全稳定运行;三是将所有换热站统一起来实施远程集中监控,实现了各换热站的无人值守,显著提高了劳动效率和自动化管理水准。
 
4 一些不足
(1)有的换热站受周围环境制约,在运行过程中,站内空气湿度大,或者配电室散热差温度持续较高,易造成PLC控制柜内一些模块的损坏,影响到监控中心的正常监控。
(2)施工、恶劣天气、自然灾害等因素可能造成光纤专线的中断,导致监控中心与热力站通讯中断。
(3)数据通讯费用,电动阀等仪器仪表够买、安装及后期维修更换费用,多种专业软件开发制作费用等,是笔数额不小的支出。
 
5 结语
综上所述,随着集中供热事业的快速发展,在供热管理中运行差压变送器监控系统,可以明显提高供热系统工作的安全性及可靠性,提高资源利用率,改善供热效果,节能降耗,有助于供热企业增加经济效益,有助于促进我国供热事业的可持续发展!
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