摘要：文章主要介紹了換熱站無人值守系統(tǒng)的相關技術原理及其在實際工程中的應用。
　　關鍵詞：無人值守論文，換熱站論文，自動控制
　　1、概述
　　無人值守換熱站，用通俗的話說，就是不需要人看守的換熱站。隨著社會的不斷發(fā)展，科學技術的不斷進步，熱力系統(tǒng)相關技術也在不斷發(fā)生改變和進步，無人值守換熱站這個名詞似乎大家也并不陌生，它的出現(xiàn)，改變了傳統(tǒng)的靠人來管理和操作的舊的熱力系統(tǒng)管理模式，減輕了工作人員的勞動強度，從一定程度上將熱能按需分配，減少能源浪費，實現(xiàn)了換熱站管理現(xiàn)代化。下面將無人值守換熱站設計實例與大家共同探討、分享。
　　2、工程簡介論文
　　烏西溝西六號鍋爐房總的供熱面積為78萬多平方米，供熱管網(wǎng)近10公里，一次網(wǎng)熱用戶主要由：1#換熱站、6#換熱站、5#換熱站、11街換熱站、15街換熱站、國稅局換熱站、集裝箱換熱站，共7個換熱站10個熱力系統(tǒng)（個別換熱站有中溫水、低溫水兩個熱力系統(tǒng)）組成。設計主要目的是實現(xiàn)以上10個熱力系統(tǒng)的無人值守。
　　3、主要技術內容
　　在現(xiàn)有熱源供熱能力的基礎上，通過氣候補償技術、自動控制技術、通訊技術及監(jiān)控技術等措施，提高供熱系統(tǒng)供熱效率，實現(xiàn)熱源控制一體化，管網(wǎng)監(jiān)控智能化和終端用戶信息化。系統(tǒng)將根據(jù)室外溫度，通過控制一次網(wǎng)流量控制熱量的傳輸和分配，實現(xiàn)按需供給，控制方式可以選擇手動控制也可以選擇自動控制。為實現(xiàn)真正意義上的換熱站無人值守，建立監(jiān)控系統(tǒng)，一方面，采集溫度、壓力、流量、循環(huán)泵、補水泵、水箱液位等參數(shù)狀態(tài)；另一方面實時視頻監(jiān)控站內的實際情況；通過通訊傳輸，將采集的視頻信號和運行數(shù)據(jù)傳輸?shù)藉仩t房中央控制室，在控制室內記錄各項數(shù)據(jù)，并自動分析計算行程報表。同時在中控室能夠控制氣候補償設備，循環(huán)泵、補水泵的啟停和運行參數(shù)，控制方式可以選擇手動控制也可以選擇自動控制。
　　4、如何實現(xiàn)無人值守論文
　　4.1換熱站熱能控制
　　熱源部分調控的最基本的原則就是使熱量的產(chǎn)生與不斷變化的負荷達到一個動態(tài)平衡，即產(chǎn)熱量與需熱量相匹配。所以在熱源的控制中就應該找出導致負荷變化的主要參數(shù)并加以監(jiān)測，并根據(jù)檢測結果來控制熱量的使用。
　　這里采取了兩種控制技術分別控制一、二次水的循環(huán)量，達到需熱和產(chǎn)熱的最佳匹配。在一二次水回水主管裝設動態(tài)壓差控制及電動調節(jié)一體閥。
　　①采用氣候補償控制器與電動調節(jié)閥結合控制一次水循環(huán)量，從而控制熱量的產(chǎn)生：
　　對于供熱系統(tǒng)來講影響負荷的主要參數(shù)主要是室外氣溫的變化，室外氣溫的變化必然導致系統(tǒng)的整體負荷的變化，有必要就此調節(jié)系統(tǒng)的供熱量。所以，熱源的調節(jié)中應以室外作為基本參數(shù)調節(jié)產(chǎn)熱量，同時可通過典型房間的室溫或回水溫度等作為參考值進行修訂。這就是所謂的氣候補償原理，最常的實現(xiàn)方式是用戶根據(jù)系統(tǒng)的特性設計出一條室外溫度與供水溫度關系曲線，隨室外溫度的變化自動實現(xiàn)系統(tǒng)的調節(jié)，這樣系統(tǒng)通過調節(jié)換熱站一次側的電動調節(jié)閥的開度等，達到根據(jù)室外氣溫自動調節(jié)一次水循環(huán)量從而控制熱量的產(chǎn)生。
　　氣候補償熱力站控制示意圖
　　S1：室外溫度S2：室內溫度S3：二次水供水溫度S4：一次水回水溫度
　　②通過壓力變送器與二次水循環(huán)泵變頻器配合控制二次水的循環(huán)量，實現(xiàn)按需供熱。
　　當一次網(wǎng)（各個換熱站之間）和二次網(wǎng)的水力平衡得以很好解決后，整個熱網(wǎng)系統(tǒng)將從定流量變?yōu)樽兞髁俊Ｎ覀兺ㄟ^在供熱站熱力出口處安裝壓力變送器，檢測供回水阻力，自動控制變頻器和水泵轉速，根據(jù)實際需要增減供水量，以達到綜合節(jié)能的目的。節(jié)能效率能夠達到20%左右，并可增加現(xiàn)有供熱站的供熱能力，有利于開發(fā)新增用戶。
　　4.2站內自控與遠程監(jiān)控論文
　　（1）采集換熱站內一次、二次網(wǎng)溫度、壓力、流量、熱量、電動閥閥位、循環(huán)泵、補水泵頻率信號；
　　（2）實現(xiàn)本地和遠程循環(huán)泵、補水泵、電動調節(jié)閥等設備的自動、手動控制；
　　（3）一次網(wǎng)電動調節(jié)閥的控制
　　自動：氣候補償控制，根據(jù)室外溫度，自動調節(jié)電動調節(jié)閥的閥位，控制二次供水溫度；
　　手動：手動開啟或關閉閥門，并可手動給定閥位；
　　（4）循環(huán)泵的控制
　　自動：恒壓差變頻控制，隨著外網(wǎng)的壓差變化，自動調節(jié)循環(huán)泵變頻頻率；
　　手動：手動啟動或停止循環(huán)泵，并可按手動給定的某一頻率運行；
　　（5）補水泵的控制
　　自動：根據(jù)二次回水壓力，變頻自動定壓補水；
　　手動：手動啟動或停止循環(huán)泵，并可按手動給定的某一頻率運行；
　　（6）系統(tǒng)超壓自動泄水，手動泄水控制；
　　（7）補水泵的保護
　　當水箱液位低于設定值后，系統(tǒng)報警，低于臨界值后，補水泵停止運行，實現(xiàn)對補水泵的保護；
　　（8）循環(huán)泵的保護
　　當二次壓力低于設定值后，系統(tǒng)報警，低于臨界值后，循環(huán)泵自動停止運行，實現(xiàn)對循環(huán)泵的保護；
　　（9）自啟功能
　　系統(tǒng)斷電恢復后，自動根據(jù)設定的參數(shù)運行；低液位低壓保護啟動設備停止運行后，液位和壓力參數(shù)達到設定值，系統(tǒng)自動啟動；
　　（10）設備故障報警、超壓超溫報警，實時報警，同時自動記錄報警記錄直至手動消除。
　　（11）在換熱站內配備的觸摸屏上顯示站內數(shù)據(jù)，現(xiàn)場控制設備；
　　（12）在鍋爐房中控室電腦上遠程監(jiān)控，可查看數(shù)據(jù)，并可遠程控制所有的設備，根據(jù)需要設置了查看和控制的權限，輸入密碼方可控制設備的運行狀況；
　　（13）可記錄采集的一次、二次溫度、壓力、流量、熱量、電動閥閥位、循環(huán)泵頻率的數(shù)據(jù)，根據(jù)要求的記錄周期自動記錄。
　　4.3遠程視頻監(jiān)控
　　（1）云臺與電動鏡頭的控制，可進行預置位、巡航、軌跡的設置與調用，可實現(xiàn)自動或手動360度全視角監(jiān)控；
　　（2）具有夜視功能，在夜間也能夠實現(xiàn)監(jiān)控；
　　（3）具有報警輸入、移動偵測報警、遮擋報警、報警聯(lián)動輸出等報警功能；
　　（4）自動存儲視頻記錄，采用PS標準封裝的碼流存儲格式。支持定時和事件兩組視頻編碼參數(shù)。支持按事件查詢錄像文件。支持冗余錄像。
　　（5）視頻記錄設置為24小時不間斷存儲視頻記錄時，硬盤可存儲6個站1個月的記錄，設置為移動偵測記錄即有人進入或有物體移動時存儲視頻記錄時，可大大提高硬盤存儲記錄的時間，一般可存儲一個采暖季的記錄。
　　4.4數(shù)據(jù)傳輸論文
　　采用專用的光纖傳輸，保證監(jiān)控畫面和數(shù)據(jù)的實時同步，或采用電信、移動、網(wǎng)通等運營商提供光纖傳輸，選擇合適帶寬的包月的光纖網(wǎng)絡傳輸換熱站的數(shù)據(jù)和圖像，
　　4.5可編程控制器
　　（1）選擇一種基于換熱站和換熱機組控制設計的適合供熱系統(tǒng)的控制器，比如ECLApex20。
　　（2）32位微處理器，主頻達66MHz，1M內存；
　　（3）控制器出廠自帶模塊，其點數(shù)配置（16DI/16AI/6DO/4AO）可滿足大多數(shù)換熱站控制的要求，擴展方便。
　　（4）配備觸摸屏。
　　（5）除了本身的S-Bus協(xié)議外，還支持TCP/IP、Profibus、Modbus、BACnet等協(xié)議；
　　（6）開放的系統(tǒng)，提供OPC支持；
　　（7）控制器內置Webserver功能，用戶可通過IE直接瀏覽控制器內數(shù)據(jù)，無需專用軟件
　　具備以上系統(tǒng)的換熱站，工作人員僅需要根據(jù)控制系統(tǒng)傳輸反饋的信息在中央控制室進行技術標準的設定就可以基本實現(xiàn)所有換熱站熱力系統(tǒng)的操作、調節(jié)、管理工作。