摘 要：隨著城市小鍋爐拆遷以及現代工業自動化水平的提高，實現城市熱網自動化控制已是必然趨勢。利用現代先進科學技術提高生產率，從而為熱電行業創造更加豐厚的利潤。如何進行投資少、見效快的技術改造是整個熱電行業非常關心的問題。本文闡述遼陽供熱公司利用GPRS技術對熱力站進行實際自動化控制。 關鍵詞：熱力站 GPRS技術 數據監控 自動控制 1、完整自動控制結構方案簡述 一個完整的熱網監控系統如下圖所示，在物理層面上它主要由五部分組成：監控指揮中心、通訊網絡、現場監控設備、一次儀表、輔助監控設備；在軟件層面上主要包括三部分如圖1：現場控制軟件、通訊軟件、中央監控調度軟件。 熱網監測系統采用分布式計算機系統結構。即中央與本地分工協作監控方法。中央控制室只負責全網參數的監視、本地控制方式的調整和總供熱量、總循環流量的自動調控。本地的熱力站機組根據中央指定的控制方式完成現場自動調節控制功能。概括起來也可以叫做：“中央監測，統一調度，現場控制”。以下根據監控系統的五部分組成，分別進行介紹。 2、監控指揮中心 監控中心的軟件平臺采用我公司的熱網控制系統，可輕松支持遠程訪問與控制，不論通過PSTN電話網、GPRS無線網、Internet或內部局域網，任何一臺經過授權的工作站都可瀏覽查詢現場的工況和數據并進行控制指令發送。控制中心的管理計算機不斷的采集現場控制機的數據，監測現場控制機的運行情況并指導操作員進行操作。該計算機還向現場控制機發送控制和參數設置指令。操作員從控制中心通過該系統能夠方便地得到子站運行的數據并向子站下達指令。 遼陽市房產供熱公司是遼陽市的主要供熱單位，從近幾年年開始，在遼陽市政府的領導下，拆除了近30個鍋爐房，建設了遼陽市北草庫和竇雙樹兩大熱源廠，和與其相對應的兩大熱網。到去年年底，建成熱力站51個，實現供熱面積近300萬平。圖2為遼陽市房產供熱公司的熱網監控系統指揮屏幕。中間是遼陽市房產供熱公司供熱轄區圖，左邊是遼陽市房產供熱公司竇雙樹熱網LED監控屏幕，右邊是遼陽市房產供熱公司北草庫熱網LED監控屏幕。上面時時顯示兩個熱網各個循環泵站、熱力站的所有重要運行參數，為使遼陽市房產供熱公司時時監控兩個熱網的正常運行。 [align=center] 圖2為遼陽市房產供熱公司的熱網監控系統指揮屏幕[/align] 圖2間是遼陽市房產供熱公司供熱轄區圖，左邊是遼陽市房產供熱公司竇雙樹熱網LED監控屏幕，右邊是遼陽市房產供熱公司北草庫熱網LED監控屏幕。上面時時顯示兩個熱網各個循環泵站、熱力站的所有重要運行參數，為使遼陽市房產供熱公司時時監控兩個熱網的正常運行。 3、通訊網絡 通訊是整個熱網控制系統聯絡的樞紐，各個熱力站、熱源、管道監控節點和泵站通過通訊系統形成一個統一的整體。為了實現運行數據的集中監測、控制、調度，必須建立連接所有監控點的通訊網絡。 由于通信技術的不斷發展，目前有多種通訊方案可以選擇：本工程采用 GPRS在線方案：GPRS在線方案是無線撥號方案的改進，是在GSM網上利用虛擬專網技術和通信系統技術進步的結果。他在每個熱力站安裝一個GPRS通信控制器，通過撥號上GPRS無線網絡，實時在線完成通信控制任務。GPRS系統結構如圖3所示： [align=center] 圖3 GPRS系統結構圖[/align] GPRS方案的主要優點是：利用無線網絡，不用接線，覆蓋范圍廣，安裝方便，穩定可靠，擴展能力強，自動化程度高，可以達到實時在線的系統要求，進而實現現場無人職守。尤其是目前中國移動大力推廣，付費和優惠方式多，運行費用低廉，是一種各方面都看好的通訊方案。 4、現場監控設備 場控制機是集散型控制系統的終端環節，既可獨立工作，也可以接受中央管理工作站的監督指導。現場控制機與其所控系統內的傳感器、執行器及被控設備組成了一個相對獨立的控制單元。現場控制機的主要功能如下： 1） 參數檢測：主要完成管網現場過程的模擬量（如溫度、壓力、熱量等）、狀態量（如泵的狀態、溫度等）及脈沖量的測量。 2） 數據存儲：由于熱網運行的大惰性，和控制系統的非實時性，要求現場控制設備能按指定的時間間隔進行參數存儲，一般情況下這些參數通過通訊網絡定期傳輸到監控中心的服務器中。 3） 通訊：現場控制設備必須能夠在主動或被動方式下與監控中心通過某種通訊網絡進行數據通信，以便監控中心能了解系統的整個運行狀況，做到系統協調優化運行。 4） 顯示操作功能：現場控制設備具備液晶顯示和操作界面，以方便運行人員在現場對運行狀況一目了然，同時可以人工直接控制調節系統運行工況。 一次儀表及數據采集 一次儀表主要由各種傳感器和變送器組成： 傳感器用于檢測被測參數，如溫度、壓力、流量等信號。 變送器與傳感器相配合可以大大提高系統的抗干擾能力，并適于遠距離傳輸。 對于一個標準的水水換熱站，其需要利用一次儀表監控及利用控制機采集的內容如下： ★ 一次網供水溫度、回水溫度、供水壓力、回水壓力 ★ 一次網流量、一次網電動閥閥位 ★ 二次網供水溫度、回水溫度、供水壓力、回水壓力 ★ 二次網流量、二次網補水流量 ★ 循環泵運行狀態反饋、循環泵頻率反饋 ★ 補水泵運行狀態反饋、補水泵頻率反饋 ★ 補水水箱液位、用電量反饋 對于一個標準的汽水換熱站，其需要利用一次儀表監控及利用控制機采集的內容如下： ★ 一次網蒸汽溫度、凝結水溫度、蒸汽壓力、凝結水水位 ★ 一次網蒸汽流量、一次網電動閥閥位 ★ 二次網供水溫度、回水溫度、供水壓力、回水壓力 ★ 二次網流量、二次網補水流量 ★ 循環泵運行狀態反饋、循環泵頻率反饋 ★ 補水泵運行狀態反饋、補水泵頻率反饋 ★ 補水水箱液位、用電量反饋 5、輔助監控設備 熱網控制的目的是用最經濟的手段將需要的熱能安全地送到需要它的地方。由于供熱是要在城市中保證熱量的最終需要用戶的室內溫度，因此利用輔助監控設備監測供熱用戶的室內溫度是否達到要求就成為必要。 一般情況下，每個按換熱站劃分的供熱區域應當根據供熱面積的大小并根據管網阻力大小及最不利狀況安置2～6個室內溫度采集器，并利用其數據指導控制系統的運行如圖4。 [align=center] 圖4熱網監控[/align] 溫度采集器是利用現有通信媒介實現的一種高科技產品，能自動采集室內溫度，并根據需要上傳，其成本不高，安裝方便，是提高供熱網絡控制效果的利器如圖5。 [align=center] 圖5 換熱控制圖[/align] 6、結束語 該系統利用完善的GPRS網絡和優越的GPRS無線數傳終端作為主站與終端的信息交換，它備了遙測、遙控、遙信的強大監控功能，克服了其它通訊方式監控系統的弊端，保證了系統高效、實時、可靠的運行。因此GPRS技術的使用將使換熱站的自動化控制有質的飛躍。 參考文獻： 1.李征，王曉寧，金添.接入網與接入技術.北京：清華大學出版社，2005. 2.呂捷.GPRS技術.北京：北京郵電大學出版社，2004. 3.鐘章對，蔣文怡.GPRS通用無線分組業務.北京：人民郵電出版社，2004. 作者簡介： 作者簡介：張鳳眾，男，1974年出生，碩士，講師，智能控制系統。 通信地址：沈陽市渾南新區渾南東路9號沈陽建筑大學信息與控制工程學院，郵編：110168 聯系電話：024-24693970，13940401690，Email：zfzneu@sina.com