集中供热是由集中热源所产生的蒸汽、热水通过管网供给一个城市或部分地区生产和生活使用的供热方式，它具有舒适、节能、环保、安全等特点，由于我国城市规模的不断扩大，城市集中供热网覆盖的范围也越来越大，换热站的数量越来越多，供热面积越来越大，所以实现城市集中供热是城市能源建设的一项基础设施，是城市现代化的一个重要标志，也是国家能源合理分配和利用的一项重要措施。
2. 热网监控系统存在的问题
目前，热网监控系统主要存在的问题如下：
1）各换热站大都采用人工监控，一方面浪费人力；另一方面在出现事故隐患时操作人员很难及时发现，容易造成设备事故的发生。
2）各换热站都独立运行，难以达到供热系统整体最佳状态，易造成热力失衡，影响供热效果而且造成能源的极大浪费。
3）供热的管线、线路覆盖地域范围大，对于动态生产数据的实时性要求也越来越高。
本方案主要就是针对现热网监控系统中所存在的问题而提出，一个稳定高效的热网监控系统，需要配有可靠的硬件设备和功能强大、运行可靠、高效数据存储、灵活的数据分析、界面友好的工业软件系统，而且要充分考虑到企业经济效益、智能控制的需求。
3. 热网监控系统解决方案亮点
3.1 降低能耗
该方案解决了热网运行失调现象，实现了热网平衡运行，大大提高了供热效果。起到了节能降耗的作用，监控中心根据室外温度的变化，自动调节热力站供水温度，从而最大程度的节约了能耗，并且提高供热的服务质量。
3.2 实时监控
该方案设计的热网监控中心的数据与现场数据保持同步，系统24小时在线运行，杜绝了用户偷水的想法，现场计量出现故障可以在最短的时间内发现，并将故障时间记录备案，避免计量方面的损失。
3.3. 数据分析
该方案中通过系统对热网进行水力、热力计算，热网的控制运行分析，使热网达到最优化运行，利用故障诊断、能损分析了解管网保温、阻力损失情况，设备的使用效率，使热网的管损达到最小值，以达到最经济运行，通过历史数据和实时数据的比较，分析管网是否存在泄露，设备是否需要维修，从而达到最安全运行。
4. 热网监控系统方案介绍
本方案中所设计系统主要由三部分构成：热力站、通讯网络、监控中心，如下图1所示。
4.1. 热力站
热力站的硬件设备可以分为三部分组成，如下图2所示：
1）负责测量参数和执行动作的传感器与执行器等。
2）负责现场逻辑运算与信息交换的现场控制器及网络设备
3）负责现场运行参数展示设备
热力站主要的软件功能如下：
1）现场控制逻辑：实现控制逻辑的软件模块。
2）人机界面：用于现场显示和操作的人机界面(采用触摸屏)。
3）现场报警：提供报警功能，根据报警条件判断并产生正确的报警事件。
4.2. 通讯网络
随着通讯技术的不断发展以及公共通讯网络相对低廉的运行费用的出现，目前解决通讯的最好方法是采用VPN网络，这种方式可以得到更好的通讯质量、更高的通讯速率和更高的安全性。目前在城市集中供热网项目中主要使用的通讯网络如下所述：
1）无线电台传输：网络传输安全性和数据质量无法保证。
2）GPRS：用于无法接入有线网络站点。
3）ADSL：适用于区域面积大，利用公用电话网络的数据通道实现数据的交换，但数据安全性无法保证。
4）ADSL+VPN：适用于区域面积大，利用公共网络建立虚拟局域网，通过VPN设备对网络进行加密。
根据以上的通讯网络可以设计出两种通讯网络解决方案，分别如图3和图4所示。
方案1：VPN+ADSL网络
方案2：GPRS无线网络
4.3. 热网监控中心
热网监控中心主要是由工程师站、操作员站、应用服务器、工业历史数据库服务器等部分组成，如图5所示。
4.3.1. 工程师站和操作员站
工程师站：工程师站是进行工程开发的平台。当系统中需要增加被监测变量、控制变量或者系统扩容，增加换热站时，可以在工程师站平台上进行二次开发。工程师站一般配置一台工控机，安装不限点完全版组态软件，可选用北京亚控公司的KingSCADA3.0完全版不限点软件。
操作员站：中心调度室的操作员，在操作员站对各个换热站进行监视、控制、产生报表和曲线。操作员站的数目又供热工程的规模决定，一般最少配置两台工控机，实现数据采集的双机热备冗余。当操作员站A出现故障时，操作员站B可以继续工作，并且当A故障清除时，操作员站B会把操作员站A缺少的数据，通过冗余通路传递回来，保证数据的完整性。每台操作员站需要配置不限点运行版组态软件，可以选用北京亚控公司的KingSCADA3.0运行版不限点软件，该软件同时支持双链路冗余方式。
4.3.2. 应用服务器
1. GIS系统服务
由于供热工程中，各个换热站的距离较远，每个换热站负责一片地域供暖，一般会配置GIS系统。GIS系统也可以集成在组态软件当中，方便系统的使用。这样就要求组态软件支持大屏幕画面，支持GIS插件，支持GIS系统在组态画面中的集成。北京亚控公司的KingSCADA3.0分辨率最大可达到30000*30000，支持GIS系统，并且支持多个画面集成在大画面中，完美的支持了GIS系统在集中供热工程中的应用。
2. Web服务
除了中央监控室可以查询到响应的信息情况以外，可以将组态画面和报表，通过web的方式发布到网上，可供领导随时了解供热情况。
3. 报警、报表服务
报警服务是对各个换热站出现的报警信息进行显示、存储和查询。报警信息可以以图像、报表等多种方式表现出来。组态软件要支持报警实时数据和历史数据的查询，能够直观的反映出换热站报警信息，并提醒监控中心操作人员，报表可以针对客户的需求可以任意定制。
4. 展示分析服务
展示分析软件作为企业的数据加工车间，将生产数据转化为企业信息，可以为不同部门的管理者提供决策依据。作为企业调度执行系统，调度执行软件可以集成工业库的分析和展示平台的应用，并且通过SCADA进行设备远程控制。分析软件能够实现复杂统计计算、预测预警、多形式报表以及实现企业门户网站。
5. 工业历史数据库
工业历史数据库是整个热网监控中心数据存储的核心，是分析展示软件的数据来源，它可以实时记录PLC/RTU采集的各个热力站的数据，长期保存，为今后生产运营提供数据支持。热网供热系统部署具有分散性，但控制过程中又具有很强的耦合性，热力站之间会相互影响，单独分散监控不易管理维护，信息滞后、不同步，出现问题不易得到及时决策处理，很多情况依赖于各种分布式历史信息的汇总，进行全局把握，趋势分析后才能做出正确决策。
为了保证历史数据服务器的数据安全性，需要配置两台服务器，以磁盘阵列的方式进行双机热备冗余。传统的关系数据库，在数据量较大时，存储的速度和并发查询速度非常的慢，而且没有数据压缩优化的能力，不适用于集中供热工程中存储历史数据。
5. 结束语
亚控科技高效稳定的热网监控系统解决方案，为用户提供完全可视化的解决方案，自动化程度提升，节约了人力，系统的可扩展性能好,支持多种接口，采取了分安全级别控制策略，上层可以协调下层控制，进行参数优化，但不参与下层实际操作，采取工业历史数据库，为今后的预测、预警、统计提供了数据基础，从而为决策层提供了决策依据，整个系统可以降低企业的运营成本，提高企业的经济效益。
6. 北京亚控城市热网监控软件系统业绩列表
大同煤业集团集中供热工程
秦皇岛开发区集中供热工程
山东东营市集中供热工程
山东德州市集中供热工程
山西太原第二热电集团集中供热工程
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