基于物聯網的城市熱網/換熱站遠程無線數據采集與監控系統
關鍵詞:換熱站 無線 監控
一、系統背景:
集中供熱是由集中熱源所產生的蒸汽、熱水通過管網供給一個城市或部分地區生產和生活使用的供熱方式,它具有舒適、節能、環保、安全等特點,由于我國城市規模的不斷擴大,城市集中供熱網覆蓋的范圍也越來越大,換熱站的數量越來越多,供熱面積越來越大,所以實現城市集中供熱是城市能源建設的一項基礎設施,是城市現代化的一個重要標志,也是國家能源合理分配和利用的一項重要措施。
換熱站是連接供熱公司和用戶的重要環節,其工作安全性、可靠性直接影響了供熱質量。換熱站大都采用人員值守方式,一方面浪費人力;另一方面出現事故隱患時操作人員難以發現,易造成設備事故。同時,各換熱站獨立運行,難以達到供熱系統的整體最佳狀態,易造成熱力失衡,影響供熱效果并造成能源的極大浪費。
換熱站遠程監控(換熱站自動控制系統)很好的解決了上述問題,可實現遠程監測各換熱站內一次網、二次網溫度、壓力、流量數據;循環泵、補水泵運行狀態;補水箱液位、調節閥開度等實時信息,并可對換熱過程進行有效的控制。
換熱站遠程監控(換熱站自動控制系統)實現了換熱站的無人值守,工作人員在監控中心即可實時了解整個換熱系統的運行狀況,并可遠程或自動調節供熱設備。該系統為保障熱網的熱力平衡和供熱系統的安全、可靠運行發揮了重要作用。
二、系統組成
本項目思路是對于現在標準化的換熱站,提供一套集成的數據采集控制系統,革新現有站控系統定制模式的缺陷,并解決部分集成站因成本、工期、人員技術等問題安裝不起的問題。
BHenergy的換熱站無線遠程監控系統是以計算機為基礎,以遠程測控終端RTU 為核心,加上無線數據采集設備等組成,對現場儀表進行數據采集與控制,實現實時監視、數據采集、設備控制、數據存儲、參數調節以及各類信號報警等各項功能。站控系統可以在線實時準確的呈現各換熱站的運行現狀,完成緊急情況下的報警,實現對換熱站進行整體集中的管理,管理人員可以在監控中心遠程監測站內液體液位或進站壓力、泵組工作狀態、出站流量、出站壓力等,提高了系統運行的安全性,為全面實現企業信息化奠定基礎。
三、工藝流程
換熱站根據大小規模的不同,其設備工藝流程也各不相同,但目前標準站邏輯流程是一致的。
四、系統框架
1、換熱站站控系統框架如下圖所示。熱電廠的一次網供水在換熱站通過換熱器跟二次網供水進行熱交換,交換后供用戶使用。
2、監測點站控系統具體硬件設備應用框架如下,現場儀表通過Zigbee信號采集數據后發送到RTU上,再經由RTU上傳到局域網或者云端服務器上,用戶通過顯示器或者手持設備即可看到采集數據,同時可以遠程遙控繼電器開關;
五、硬件簡介
(1)遠程測控終端(RTU BH1320)
工作電源:220V AC ±30% 或者 24V DC
RS-485接口:2路
RS-232接口:2路
Ethernet接口:1路
USB接口:1個
AI接口:8路
DI接口:4路
DO接口:4路(用于輸出場合,如電機的啟動、閥門開關等)
帶語音輸出接口
帶24V電源輸出接口
通信規約:MODBUS RTU/ascii /TCP、DNP3.0、可定制儀表協議
數據傳輸:
GPRS/CDMA、Ethernet、Zigbee、WiFi、433M、PLC、RS-485/RS-232等多種方式可選
工作溫度:-40℃ ~ +80℃
工作濕度:≤95%
防護等級:IP65
(2)無線壓力變送器(BH1740)
信號傳輸:Zigbee無線
傳輸距離:普通型150m,增強型500m
工作電源:3.6V鋰電池
電池壽命:≥3年(1分鐘上傳一次)
壓力量程:0~60 MPa 可訂制
精度等級:0.5級
過載壓力: 150% F.S
上報周期:1分~12小時 可設定
過程接口:M20×1.5(或按要求訂制)
防爆等級:Exib ⅡB T4 Gb
外殼防護:IP67
工作環境溫度:-40℃~70℃
工作環境濕度:≤95% RH
(3)無線溫度變送器(BH1750)
信號傳輸:Zigbee無線
傳輸距離:普通型150m,增強型500m
工作電源:3.6V鋰電池
電池壽命:≥3年(1分鐘上傳一次)
溫度量程:-50℃~650℃(可訂制)
測量誤差:±1.0℃
上報周期:1分~12小時 可設定
防爆等級:本安型Exia ⅡB T4 GB
外殼防護:IP67
工作環境溫度:-40℃~80℃
工作環境濕度:≤97% RH
六、軟件功能
遠程監測換熱站壓力、溫度、流量;
支持各種監測信息、控制信息、報警信息、操作信息的存儲和歷史記錄查詢。
用戶可以根據需要通過組態軟件來定制程序,這樣界面表現形式更為靈活;
現場出現異常狀況時,控制器發送報警信號,關閉閥門等。
七、總結
監控軟件配套的換熱站監控系統以其完善的人機交互、穩定的系統運行和良好的兼容性、易用易擴展性受到企業用戶的青睞。該監控系統不僅滿足了換熱站監控的實際需求,也為實現企業實時、有效、全面系統化的信息管理和監控、提高了企業的安全水平和綜合自動化水平奠定了堅實的基礎。